Kevät 2015 EPÄLINEAARISET KULMAMODULAATIOT — VAIHEMODULAATIO (PM) JA TAAJUUSMODULAATIO (FM) Miten PM ja FM eroavat toisistaan? Millainen on kapeakaistainen.

Esitys aiheesta: "Kevät 2015 EPÄLINEAARISET KULMAMODULAATIOT — VAIHEMODULAATIO (PM) JA TAAJUUSMODULAATIO (FM) Miten PM ja FM eroavat toisistaan? Millainen on kapeakaistainen."— Esityksen transkriptio:

1 Kevät 2015 EPÄLINEAARISET KULMAMODULAATIOT — VAIHEMODULAATIO (PM) JA TAAJUUSMODULAATIO (FM) Miten PM ja FM eroavat toisistaan? Millainen on kapeakaistainen kulmamodulaattori? 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

2 Kulmamodulaation peruskäsitteitä
Amplitudi on vakio Ac ja informaatio siirtyy vaihekulmassa (t) (verhokäyrä ei riipu sanomasta). Vakioverhokäyrä on hyvä pääteasteen epälineaarisen tehovahvistimen kannalta. Muista: Taajuus on vaiheen derivaatta. Hetkellinen vaihe: Hetkellinen taajuus: Vaihedeviaatio: Taajuusdeviaatio: Taajuus ”heiluu” c:n ympärillä. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

3 Kulmamodulaation peruskäsitteitä
Vaihemodulaatio PM (kp = vaihedeviaatiovakio [rad/V]): Taajuusmodulaatio FM (kf = 2fd, fd = taajuusdeviaatiovakio [Hz/V]): PM- ja FM-aaltomuotoja ei pysty erottamaan silmämääräisesti toisistaan, ellei kyseessä ole erikoistapaus, kuten esim. sanomana m(t) on vaiheaskel tai sinimuotoinen signaali. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

4 Kulmamodulaation peruskäsitteitä (S)
Idea: FM-modulaattorin integraattori poistaa sanoman derivaatan. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

5 Esimerkkejä PM- ja FM-aaltomuodoista
Vaiheaskel muuttaa PM:lla vaihetta vaihevakion verran (kp = /2). FM:lla taajuus muuttuu fd:n verran. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

6 Esimerkkejä PM- ja FM-aaltomuodoista
PM:lla hetkellinen taajuus on suurin, kun m(t):n derivaatta suurin ja pienin kun derivaatta on pienin, koska taajuus on vaiheen derivaatta. FM:lla hetkellinen taajuus on verrannollinen m(t)-signaaliin. Se on FM:llä suurin, kun m(t) on suurin, ja pienin, kun m(t) saa minimiarvonsa. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

7 KAPEAKAISTAINEN KULMAMODULAATIO
Millaisella modulaattorilla PM & FM muodostetaan? 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

8 KapeakaistaiSen kulmamodulaation johto
Tyypillisellä tietoliikennesignaalilla ̶ kapeakaistasignaalilla ̶ kaistanleveys on < 10%  fC. Kulmamoduloitu signaali voidaan tuolloin esittää Eulerin kaavalla: Jos vaihekulma (t)<<1, voidaan approksimoida: 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

9 KapeakaistaiSen kulmamodulaation johto
Tulos on AM:n kaltainen: kosinikantoaalto + sanoma kertoo 90-asteen vaihesiirossa olevaa kvadratuurista kantoaaltoa (sini). (t) generoi DSB:n ja AM:n tavoin parin sivukaistoja, jolloin kapeakaistaisen kulmamodulaation BW = 2W. Kulmamodulaatio eroaa DSB/AM:stä siinä, että sivukaistat moduloituneet siniaaltoon. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

10 Kapeakaistainen kulmamodulaattori
Kaavan perusteella saadaan kapeakamodulaattorin lohkokaavio. Myöhemmin esitetään laajakaistaistaisen kulmamodulaation generoiminen kapeakaista-leveäkaistamuunnoksella. Leveäkaistaisen BW = 2(D+1)W, missä D = deviaatiosuhde. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

11 Esimerkki AM & FM erosta: m(t) = acos(mt)
521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

12 Esimerkki AM & FM erosta: m(t) = acos(mt)
521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015

13 Esimerkki AM & FM erosta: m(t) = Acos(mt)
Amplitudispektrit samoja. Erot ilmenevät vaihespektrissä. LSB & USB sivukaistat kosinisanomalle 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa Kari Kärkkäinen Kevät 2015