POLITECHNIKA OPOLSKA
K
ATEDRA
A
UTOMATYKI
,
E
LEKTRONIKI
I
I
NFORMATYKI
LABORATORIUM ELEKTRONIKI
Projektowanie i Symulacja
Systemów Telekomunikacyjnych
COMMSIM 2001
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
2
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Cel
ć
wiczenia
Celem
ć
wiczenia jest zapoznanie si
ę
mo
Ŝ
liwo
ś
ci
ą
symulowania ró
Ŝ
nych torów transmisyjnych
sygnałów zmodulowanych cyfrowo oraz wpływem parametrów tych torów na wynik transmisji.
Opis programu
ć
wiczenia
W
ć
wiczeniu przeanalizowa
ć
przy pomocy programu CommSim 2001 przykłady zawarte
w nast
ę
puj
ą
cych plikach:
a. Bpsktrac.vsm
b. Conv_enc.vsm
c. MFSK_Detector.vsm
d. Rayleigh.vsm
e. Twta_eye.vsm
f.
V32trels.vsm
W przykładach tych s
ą
badane nast
ę
puj
ą
ce tory transmisyjne:
a. AWGN z modulacj
ą
BPSK
b. BSC z kodowaniem splotowym
c. AWGN z modulacj
ą
FSK
d. Rayleigh’a
e. TWTA z modulacj
ą
BPSK
f.
AWGN z kodowaniem „kratowym”
Dla
podanych
powy
Ŝ
ej
ró
Ŝ
nych
typów
kanałów
transmisyjnych
zaobserwowa
ć
wpływ,
charakterystycznych dla danego kanału, parametrów na jako
ść
transmisji.
Opis kanałów transmisyjnych
Additive White Gaussian Noise
Blok ten symuluje Addytywny Biały Szum Gaussowski (Additive White Gaussian Noise AWGN), kanał
transmisyjny, w którym szum gaussowski jest dodawany do sygnału wej
ś
ciowego. Istniej
ą
dwie wersje
tego bloku: działaj
ą
ca w dziedzinie zespolonej (Complex) oraz w dziedzinie rzeczywistej (Real).
Odpowiednia wariancja szumu jest automatycznie obliczana na podstawie: ustawionej cz
ę
stotliwo
ś
ci
próbkuj
ą
cej symulacj
ę
, okre
ś
lonej szeroko
ś
ci pasma szumu oraz mocy sygnału referencyjnego. Blok
umo
Ŝ
liwia wielokrotn
ą
symulacj
ę
poprzez umo
Ŝ
liwienie wprowadzenia do 10 ró
Ŝ
nych warto
ś
ci
Stosunku Sygnału do Szumu (Signal to Noise Ratio SNR). Stosunek sygnału do szumu jest okre
ś
lony
jako Es/No w odró
Ŝ
nieniu od Eb/No. Blok ten mo
Ŝ
e by
ć
zastosowany w poł
ą
czeniu z blokiem BER
Curve Iteration Control. Moc sygnału informacyjnego jest okre
ś
lona jako parametr – jako jednostronna
szeroko
ść
pasma szumu. Podczas obliczania wariancji szumu brana jest pod uwag
ę
równie
Ŝ
wielko
ść
kroku symulacji. W przypadku u
Ŝ
ycia bloku AWGN pracuj
ą
cego w dziedzinie zespolonej (Complex)
dwie składowe szumu (rzeczywista i urojona) s
ą
niezale
Ŝ
ne. Blok ten mo
Ŝ
e by
ć
u
Ŝ
ywany jako
ź
ródło
szumu gaussowskiego pozostawiaj
ą
c niepodł
ą
czone wej
ś
cie lub podł
ą
czaj
ą
c na wej
ś
cie sygnał
zerowy.
x
1
– Sygnał wej
ś
ciowy ([Re, Im] w przypadku pracy w dziedzinie zespolonej (Complex))
y
1
– Sygnał wyj
ś
ciowy ([Re, Im] w przypadku pracy w dziedzinie zespolonej (Complex))
y
2
– Warto
ść
Es/No wła
ś
ciwa dla obecnej symulacji
Number of Runs
Okre
ś
la liczb
ę
kolejnych symulacji (maksymalnie 10).
Equivalent Noise Bandwidth
Okre
ś
la cz
ę
stotliwo
ść
symboli R w Hz. Warto
ść
ta jest wykorzystana w tym bloku do okre
ś
lenia energii
przypadaj
ą
cej na symbol jako cz
ęść
okre
ś
lonej całkowitej mocy sygnału.
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
3
Ref. Average (Complex) Signal Power
Okre
ś
la
ś
redni
ą
warto
ść
(zespolon
ą
) mocy przychodz
ą
cego sygnału informacyjnego i jest
wykorzystywana do obliczenia odpowiedniej wariancji szumów. Jednostka tego parametru jest
okre
ś
lona przez wybór Ref. Power Units. Moc mo
Ŝ
e by
ć
wi
ę
c okre
ś
lona w watach w 1
Ω
lub dBm w
50
Ω
.
Ref. Power Units
dBm in 50
Ω
Wskazuje,
Ŝ
e powołanie
ś
redniej warto
ś
ci mocy jest okre
ś
lone jako dBm w 50
Ω
impedancji.
Watts in 1
Ω
Wskazuje,
Ŝ
e powołanie
ś
redniej warto
ś
ci mocy jest okre
ś
lone w watach w 1
Ω
impedancji.
Es/No
Okre
ś
la warto
ść
Stosunku Sygnału do Szumu dla danego symbolu w decybelach dla ka
Ŝ
dej
pojedynczej symulacji. Eb mo
Ŝ
e by
ć
bardzo łatwo zamienione w Es, znaj
ą
c liczb
ę
bitów
przypadaj
ą
cych na symbol.
BSC Binary Symmetric Channel
Blok ten implementuje kanał BSC (Binary Symmetric Channel). Sygnałem wej
ś
ciowym tego bloku jest
binarny strumie
ń
danych {0. 1}. Bity wyj
ś
cie s
ą
okresowo zmieniane zgodnie z okre
ś
lonym
prawdopodobie
ń
stwem wyst
ą
pienia bł
ę
du. Ka
Ŝ
da warto
ść
wej
ś
ciowa wi
ę
ksza ni
Ŝ
0.5 jest
interpretowana jako 1.
Blok Binary Symmetric Channel akceptuje na wej
ś
ciu tylko sygnał rzeczywisty i wystawia na wyj
ś
cie
równie
Ŝ
sygnał rzeczywisty.
x
1
– sygnał wej
ś
ciowy (binarny)
x
2
– wej
ś
ciowy sygnał zegarowy (>0.5)
y – sygnał wyj
ś
ciowy (0, 1)
Channel Error Prob.
Okre
ś
la prawdopodobie
ń
stwo p z jakim b
ę
dzie zmieniany bit. Warto
ść
ta mo
Ŝ
e by
ć
wprowadzana w zakresie 0.9999 do 3.1 x 10
-8
.
TWTA
Blok ten realizuje analityczny kanał o nazwie traveling wave tube amplifier (TWTA). Kanał taki jest
cz
ę
sto wykorzystywany do symulacji poł
ą
cze
ń
satelitarnych. Blok TWTA symuluje nieliniowy
wzmacniacz zapewnia zarówno konwersacj
ę
AM/AM oraz AM/PM. Konwersacja AM/AM przekształca
obwiedni
ę
t
ę
tnie
ń
mocy w zmiany wzmocnienia. Konwersacja AM/PM przekształca obwiedni
ę
t
ę
tnie
ń
mocy w obrót fazy sygnału no
ś
nej.
Blok TWTA akceptuje na wej
ś
ciu sygnał w dziedzinie zespolonej i taki sam typ sygnału wystawia na
wyj
ś
ciu. Parametry bloku umo
Ŝ
liwiaj
ą
wprowadzenie punktu pracy kanału (tube) i
ś
redni
ą
moc sygnału
wej
ś
ciowego. Podane poni
Ŝ
ej równania przetwarzania AM/AM i AM/PM wyznaczono na podstawie
artykułu „Frequency-Independent and Frequency-Dependent Nonlinear Models of TWT Amplifiers”
Adel A. M. Saleh, IEEE transactions on Comunications, pp. 1715-1720, 1981.
x
1
– Sygnał wej
ś
ciowy w dziedzinie zespolonej [Re, Im]
x
2
–
Ś
redni poziom mocy odniesienia
y – Wygnał wyj
ś
ciowy w dziedzinie zespolonej [Re, Im]
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
4
( )
( )
( )
( )
t
x
e
r
AG
t
y
r
j
Φ
=
gdzie:
( )
r
G
- jest funkcj
ą
am/am
( )
2
a
a
r
1
r
r
G
β
α
+
=
( )
r
Φ
- jest funkcj
ą
am/pm
( )
2
2
r
1
r
r
φ
φ
β
α
Φ
+
=
av
2
1
P
x
r
=
A
- jest funkcj
ą
skaluj
ą
c
ą
.
Operating Point
Okre
ś
la punkt pracy modulacji TWTA w dB. Okre
ś
la poło
Ŝ
enie
ś
redniej mocy sygnału
wej
ś
ciowego w stosunku do nasycenia (0 dB).
Saturation Gain
Okre
ś
la wzmocnienie sygnału kanału w punkcie nasycenia. Warto
ść
ta jest okre
ś
lana w dB.
Warto
ść
( )
r
G
jest odpowiednio skalowana tak,
Ŝ
e
( )
1
G
jest równa po
Ŝą
danemu wzmocnieniu.
Average Input Power
Okre
ś
la moc zespolonego sygnału wej
ś
ciowego w Watach. Parametr ten jest dost
ę
pny tylko w
przypadku zaznaczenia Internal Average Power Mode.
Average Power Mode
External
Internal
Wskazuje czy
ś
rednia moc odniesienia jest doprowadzana z zewn
ą
trz, czy otrzymywana
wewn
ą
trz bloku.
Alpha_a (
a
α
)
Wskazuje współczynnik wzmocnienia amplitudy. (Patrz równania powy
Ŝ
ej)
Beta_a (
a
β
)
Wskazuje współczynnik wzmocnienia amplitudy. (Patrz równania powy
Ŝ
ej)
Alpha_phi (
φ
α
)
Wskazuje współczynnik przesuni
ę
cia (obrotu) fazy. (Patrz równania powy
Ŝ
ej)
Beta_phi (
φ
β
)
Wskavzuje współczynnik przesuni
ę
cia (obrotu) fazy. (Patrz równania powy
Ŝ
ej)
Poni
Ŝ
ej podano przykładowe warto
ś
ci otrzymane z cytowanej powy
Ŝ
ej literatury. Warto
ś
ci otrzymano
przez dopasowanie podanych wyra
Ŝ
e
ń
do danych do
ś
wiadczalnych TWT.
Przypadek
a
α
a
β
φ
α
φ
β
Przykład 1
1.9638
0.9945
2.5293
2.8168
Przykład 2
1.6623
0.0552
0.1533
0.3456
Przykład 3
2.1587
1.1517
4.0033
9.1040
Rice/Rayleigh Fading
Blok ten implementuje nieselektywny cz
ę
stotliwo
ś
ciowo (płaski) zanikaj
ą
cy kanał Rica lub Rayleigh’o.
Kanał taki jest cz
ę
sto stosowany do modulacji poł
ą
cze
ń
komunikacyjnych w rozproszeniu
troposferycznym lub jonosferycznym. Zakłada si
ę
,
Ŝ
e proces zaniku nie zale
Ŝ
y od cz
ę
stotliwo
ś
ci, w
przypadku gdy szeroko
ść
pasma sygnału jest du
Ŝ
o mniejsza ni
Ŝ
szeroko
ść
pasma koherencyjnego
kanału, tzn. kiedy wszystkie składniki widma sygnału wej
ś
ciowego s
ą
w takim samym stopniu tłumione
przez kanał.
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
5
W przypadku kanału Rayleigh’a otrzymany sygnał b
ę
dzie zawierał pojedynczy nieskorelowany
rozproszony składnik widma. W przypadku kanału Rice’a, otrzymany sygnał b
ę
dzie zawierał równie
Ŝ
bezpo
ś
redni sygnał no
ś
nej lub stałe odbicia kanału.
W bloku Rice/Rayleigh Fading sygnał wej
ś
ciowy jest mno
Ŝ
ony przez pojedyncz
ą
zespolon
ą
zmienn
ą
losow
ą
, maj
ą
c
ą
rozkład amplitudy wg zale
Ŝ
no
ś
ci Rayleigh’o oraz stał
ą
faz
ę
. Proces zaniku jest
ukształtowany wzgl
ę
dem widma poprzez zastosowanie dwupolowych dolnoprzepustowych filtrów
Butterwortha o górnej cz
ę
stotliwo
ś
ci odci
ę
cia równej wprowadzonej warto
ś
ci
ś
rednio kwadratowego
rozrzutu Dopplera. Odwrotno
ść
tej warto
ś
ci wskazuje
ś
redni czas koherencji procesu zaniku. Nale
Ŝ
y
zauwa
Ŝ
y
ć
,
Ŝ
e w tym przypadku rozrzut Dopplera (rozmycie widma) jest zwi
ą
zany z wahaniami si
ę
amplitudy sygnału w dziedzinie czasu, a nie wzgl
ę
dnym ruchom pomi
ę
dzy nadajnikiem a
odbiornikiem.
Parametry bloku zawieraj
ą
: Rice Factor, RMS Doppler Spread Bandwidth oraz RMS Fading Loss.
Blok Rice/Rayleigh Fading akceptuje na wej
ś
ciu sygnał w dziedzinie zespolonej i taki sam sygnał
wystawia na wyj
ś
cie.
x – Zespolony sygnał wej
ś
ciowy [Re, Im]
y – Zespolony sygnał wyj
ś
ciowy [Re, Im]
( )
( )
( )
( )
[
]
t
j
e
t
t
Ax
t
y
Φ
β
α
−
+
=
( )
t
β
- jest rozkładem Rayleigh’o
( )
( )
( )
2
2
2
1
t
u
t
u
t
+
=
β
, gdzie
( ) ( )
t
u
,
t
u
2
1
maj
ą
rozkład normalny
( )
2
,
0
N
σ
( )
t
Φ
jest stał
ą
z zakresu
(
)
π
π
,
−
1
2
2
2
=
+
σ
α
2
2
2
r
σ
α
=
20
L
dB
)
10
(
A
−
=
Rice Factor (r)
Okre
ś
la proporcj
ę
mocy sygnału bezpo
ś
redniego do rozproszonego w kanale transmisyjnym.
Je
ś
li r = 0 model kanału staje si
ę
modelem Rayleigh’a (czysto rozproszony).
RMS Doppler Spread (B
d
)
Okre
ś
la warto
ść
ś
rednio kwadratowego rozrzutu Dopplera zwi
ą
zanego z zanikowym kanałem
Rayleigh’a lub kanałem Rice’a. Warto
ść
ta jest okre
ś
lona w Hz. Jej odwrotno
ść
oznacza
ś
redni czas
koherencji procesu zaniku.
RMS Fade Loss (L
dB
)
Okre
ś
la
ś
rednio kwadratowe straty kanału. Warto
ść
ta jest okre
ś
lana w dB. Warto
ść
domy
ś
lna
wynosi 0 dB, co odpowiada kanałowi o znormalizowanym wzmocnieniu jednostkowym. Warto
ś
ci
dodatnie wskazuj
ą
straty.
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
6
Przykład 1
Badanie kanału nakładaj
ą
cego na sygnał zmodulowany kodem BPSK szum gaussowski (AWGN)
(Przykład z pliku Bpsktrac.vsm)
Pre-Detector
Outputs Plot
data sig
data sig
Received Data
Plot
Phase Scatter Plot
I Channel
-2
-1.5
-1
-.5
0
.5
1
1.5
2
Q
C
h
an
n
el
-2.0
-1.5
-1.0
-.5
0
.5
1.0
1.5
2.0
Costas Loop
(Complex)
data sig
b
Z
ph
BPSK Mod
Fc= 0 Hz
VCO Phase
+
-
COMPLEX ENVELOPE SIMULATION:
Note that carrier frequency is set to 0 Hz
in the modulator and VCO.
PRESS HERE FOR INFO
(Right Mouse Button)
[ck]
out
ck
63 PN
Sequence
Detector Circuit
Data Source
(4.8 kbps)
phase
Z
Z
Es/No
AWGN
Tracking PLL Phase Error
Time (sec)
0
.0025
.005
.0075
.01
.0125
.015
.0175
.02
.0225
.025
-100
-50
0
50
100
Phase Error (deg)
(from Costas Loop)
To view block parameters, or enter
compound blocks (blue), click over
the block using the right mouse button.
BPSK RECEIVER TRACKING EXAMPLE
Eb/No set at 10 dB
rad -> deg
Q
I
4800
Rate
10
EbNo
Rys. 2.1 Schemat układu pomiarowego
Sygnałem wej
ś
ciowy jest losowo wygenerowany ci
ą
g zero jedynkowy. Sygnał ten poddany jest
modulacji BPSK i dalej przesyłany zaszumionym kanałem transmisyjnym (AWGN). Nast
ę
pnie przy
pomocy p
ę
tli PLL nast
ę
puje wyfiltrowanie zakłóce
ń
oraz lokalne odtworzenie fazy. Blok „Pre-Detector
Outputs” przedstawia zale
Ŝ
no
ść
pomi
ę
dzy sygnałem I oraz Q w stosunku do sygnału wej
ś
ciowego.
Blok „Received Data” przedstawia kształt sygnału odebranego w stosunku do sygnału oryginalnego
(nadawanego). Sygnał wyj
ś
ciowy odtwarzany jest w bloku „Detector Circuit”. Pocz
ą
tkow
ą
warto
ść
przesuni
ę
cia fazy mo
Ŝ
na zmieni
ć
zmieniaj
ą
c warto
ść
parametru Phase Imbalance w bloku BPSK. Moc
oddziaływania szumu na sygnał wej
ś
ciowy mo
Ŝ
na zmieni
ć
zmieniaj
ą
c warto
ść
parametru stosunku
sygnału do szumu Es/No w bloku AWGN. Bł
ą
d fazy jest obliczany poprzez porównanie fazy z
modulatora z faz
ą
odtworzon
ą
z zaszumionego sygnału przez blok „Costas Loop” (zmienna VCO
phase).
Poszczególne bloki programu
Costas Loop
(Complex)
Loop Filter
2nd Order PLL
*
VCO Output (Complex)
VCO Phase
BPSK Phase Detector
4th Order Fc Hz
Butterworth Lowpass
4th Order Fc Hz
Butterworth Lowpass
Z1
Z2
Z
Cplx
Mult
Z
re
im
Cplx to
Re/Im
Z
Z
Cplx
Conj
Z
ph
VCO
re
im
Z
Re/Im
to Cplx
Tracked Signal (Complex)
Click Right Mouse Button over blank area to return to previous level.
Fc
4000
Click Right Mouse Button over blank area to return to previous level.
Rys. 2.2 Schemat modułu detekcji fazy sygnału odebranego
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
7
Pre-Detector
Outputs Plot
Plot
Time (sec)
0 .00125
.00375
.00625
.00875
.01125
.01375
.01625
.01875
.02125
.02375
-1.0
-.5
0
.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
I Channel (data out - soft)
Q Channel (no data)
Original Data
Bias
Bias
x + 4
x + 2
e
-sTd
IC:0;M:128
t
x
0.0001
filter delay
compensation
0.5
0.5
Note: The I channel is opposite
in polarity to the data since with
BPSK a "0" bit is "0" deg. phase
and a "1" bit is "180" deg. phase.
Z
re
im
Cplx to
Re/Im
Click Right Mouse Button over blank area to return to previous level.
Rys. 2.3 Schemat bloku rysuj
ą
cego sygnał po odfiltrowaniu zakłóce
ń
Detector Circuit
I Channel
Q Channel
Data Output
I & Q Outputs for Phase Scatter Plot
Z
[ck]
Z
ck
Complex
Integ&Dump
Z
b
BPSK
Detect
Z
re
im
Cplx to
Re/Im
Click Right Mouse Button over blank area to return to previous level.
label
Rys. 2.4 Schemat bloku demodulatora
Received Data
Plot
Transmitted vs. Received Data Bits
Time (sec)
0 .00125
.00375
.00625
.00875
.01125
.01375
.01625
.01875
.02125
.02375
-1.0
-.5
0
.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Transmitted Data
Received Data
Bias
e
-sTd
IC:2;M:128
t
x
0.0003
one bit time +
filter delay
compensation
x + 2
Click Right Mouse Button over blank area to return to previous level.
Rys. 2.5 Schemat bloku rysuj
ą
cego sygnał odebrany
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
8
PSK Modulator
Blok ten dokonuje modulacji PSK (Phase Shift Keying PSK) sygnału wej
ś
ciowego w oparciu o
wybrane parametry modulacji. Mo
Ŝ
na wybra
ć
jeden z dwóch trybów pracy modulatora: wytwarzaj
ą
cy
sygnał wyj
ś
ciowy w dziedzinie zespolonej (Complex) lub dziedzinie rzeczywistej (Real). Dost
ę
pne s
ą
nast
ę
puj
ą
ce układy pracy: BPSK, QPSK, 8-PSK oraz 16-PSK. Blok ten nale
Ŝ
y do grupy modulatorów
cyfrowych. W przypadku modulacji PSK, informacja cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału
no
ś
nego wybierane spo
ś
ród zbioru znanych stanów. Amplituda no
ś
nej pozostaje stała. Jako sygnał
wej
ś
ciowy mo
Ŝ
na poda
ć
sygnał binarny (obejmuje tylko modulacj
ę
BPSK) lub symbole, a nast
ę
pnie
przekształca je w punkty umieszczone na konstelacji w sposób okre
ś
lony przez odwzorowanie
zawarte w doł
ą
czonym pliku. Na wej
ś
ciu wykonywane jest przekształcenie z dziedziny rzeczywistej do
całkowitej (zaokr
ą
glanie).
x –
Sygnał danych wej
ś
ciowych (binarny lub symbol #)
y1 –
Sygnał zmodulowany ([Re, Im] w przypadku modulacji w dziedzinie zespolonej (Complex))
y2 –
Niezmodulowana faza no
ś
nej (rad) [opcja]
( )
(
)
φ
θ
π
+
+
=
d
c
t
f
2
f
1
Ae
t
y
180
r
πθ
φ
=
( )
θ
π
+
=
t
f
2
t
y
c
2
( )
x
d
θ
= faza danych (sygnału wej
ś
ciowego)
PSK Type
Wskazuje sposób modulacji. Menu umo
Ŝ
liwia wybranie modulacji: BPSK, QPSK, 8-PSK oraz 16-PSK.
Translation Frequency
Okre
ś
la cz
ę
stotliwo
ść
fali no
ś
nej f
c
w Hz. Mo
Ŝ
e by
ć
ustawiona na zero, je
ś
li pracujemy w trybie
zespolonym (Complex).
Amplitude
Okre
ś
la amplitud
ę
sygnału no
ś
nej A w voltach.
Constellation Rotation
Okre
ś
la rotacj
ę
konstelacji
θ
r
w stopniach wzgl
ę
dem ustawienia pocz
ą
tkowego. Warto
ś
ci dodatnie
okre
ś
laj
ą
obrót w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara. Pocz
ą
tkowa warto
ść
pierwszej konstelacji wynosi 0 radianów dla modulacji BPSK, i obrót o
π
/n radianów ka
Ŝ
dej nast
ę
pnej,
gdzie n jest rozmiarem konstelacji.
Gain Imbalance
Okre
ś
la wzmocnienie nierównowagi (Q wzgl
ę
dem I) modulatora w jednostkach dBs. Warto
ść
dodatnia
odpowiada wi
ę
kszej mocy na osi Kwadraturowej (Quadrature axis) ni
Ŝ
na osi fazy (In-phase axis).
Phase Imbalance
Okre
ś
la nierównowag
ę
fazy modulatora w stopniach, jako odchylenie od warto
ś
ci idealnej. Warto
ść
dodatnia odpowiada obrotowi zgodnemu z ruchem wskazówek zegara osi Q wzgl
ę
dem osi I. Na
przykład: 10
°
nierównowagi powoduje powstanie k
ą
ta równego 80
°
pomi
ę
dzy osi
ą
Q i I, zamiast k
ą
ta
idealnego (90
°
).
Select File
Otwiera menu z mo
Ŝ
liwo
ś
ci
ą
wyboru pliku zawieraj
ą
cego konstelacj
ę
dla wybranej modulacji PSK.
Browse File
Umo
Ŝ
liwia otwarcie zaznaczonego pliku z konstelacj
ą
dla modulacji PSK w Notatniku.
PSK File Path
Okre
ś
la
ś
cie
Ŝ
k
ę
DOS-ow
ą
do docelowego pliku z konstelacj
ą
modulacji PSK. Format pliku jest
opisany poni
Ŝ
ej:
File header
modulation keyword
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
9
symbol # for 1st constellation point, symbol # for 2nd constellation point
...
symbol # for last constellation point
next modulation keyword [optional]
symbol # ...
[optional]
Dost
ę
pne słowa kluczowe modulacji, to: bpsk, qpsk, 8psk oraz 16psk. Musz
ą
by
ć
napisane małymi
literami. Numeracja punktów konstelacji zaczyna si
ę
od dodatniej połowy osi I i post
ę
puje przeciwnie
do ruchu wskazówek zegara. Ka
Ŝ
dy plik odzwierciedlaj
ą
cy mo
Ŝ
e zawiera
ć
wiele odzwierciedle
ń
modulacyjnych – jedno odzwierciedlenie dla ka
Ŝ
dego schematu moduluj
ą
cego. Poni
Ŝ
ej przedstawiono
przykład odwzorowania kodu Gray’a dla modulacji 8psk. Kodowanie kodem Gray’a powoduje,
Ŝ
e
s
ą
siednie punkty konstelacji ró
Ŝ
ni
ą
si
ę
pomi
ę
dzy sob
ą
tylko jednym bitem.
PSK Map File: Gray Coded Mapping
8psk
0 1 3, 2
6
7, 5 4
BPSK
Blok ten realizuj
ę
modulacj
ę
BPSK sygnału wej
ś
ciowego w oparciu o okre
ś
lone parametry bloku.
Modulacja BPSK informacja cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no
ś
nego, okre
ś
lone przez
dwa punkty odległe o
π
rad.
Blok BPSK jako sygnał wej
ś
ciowy, akceptuje sygnał binarny {0, 1} i przekształca go w punkty
konstelacji okre
ś
lone w podanym pliku zawieraj
ą
cym wzór przekształcenia PSK. Poni
Ŝ
szy opis
przedstawia domy
ś
lne przekształcenie zawarte w pliku (PSK_GRAY.DAT).
>
≤
+
5
.
0
x
5
.
0
x
0
d
π
θ
QPSK
Blok ten realizuje modulacj
ę
QPSK (quadrature phase shift keying QPSK) sygnału wej
ś
ciowego na
podstawie okre
ś
lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji QPSK wej
ś
ciowa informacja cyfrowa
jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no
ś
nego wybierane spo
ś
ród czterech stanów odległych
pomi
ę
dzy sob
ą
o
π
/2 rad.
Blok QPSK jako sygnał wej
ś
ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, 3} i przekształca go w punkty konstelacji
okre
ś
lone w podanym pliku zawieraj
ą
cym wzór przekształcenia. Poni
Ŝ
szy opis przedstawia domy
ś
lne
przekształcenie zawarte w pliku (PSK_GRAY.DAT).
>
−
≤
<
−
≤
<
≤
+
5
.
2
x
4
/
3
5
.
2
x
5
.
1
4
/
5
.
1
x
5
.
0
4
/
3
5
.
0
x
4
/
d
π
π
π
π
θ
Modulacja i Detekcja
Analiza Kanałów Transmisyjnych
Politechnika Opolska
10
Pierwszy punkt konstelacji okre
ś
lony jest domy
ś
lnie w punkcie
π
/4 radianów.
8-PSK
Blok ten realizuje modulacj
ę
8-PSK (eight phase shift keying 8-PSK) sygnału wej
ś
ciowego na
podstawie okre
ś
lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji 8-PSK wej
ś
ciowa informacja
cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no
ś
nego wybierane spo
ś
ród o
ś
miu stanów odległych
pomi
ę
dzy sob
ą
o
π
/4 rad.
Blok 8-PSK jako sygnał wej
ś
ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, ... , 7} i przekształca go w punkty
konstelacji okre
ś
lone w podanym pliku zawieraj
ą
cym wzór przekształcenia.
16-PSK
Blok ten realizuje modulacj
ę
16-PSK (16 phase shift keying 16-PSK) sygnału wej
ś
ciowego na
podstawie okre
ś
lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji 16-PSK wej
ś
ciowa informacja
cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no
ś
nego wybierane spo
ś
ród szesnastu stanów
odległych pomi
ę
dzy sob
ą
o
π
/8 rad.
Blok 16-PSK jako sygnał wej
ś
ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, ... , 15} i przekształca go w punkty
konstelacji okre
ś
lone w podanym pliku zawieraj
ą
cym wzór przekształcenia.