Rodzaje Transmisji Cyfrowej
Rodzaje Transmisji Cyfrowej
analog line
moduated data
modem
CYFROWA
CYFROWA
data
MODULACJA
MODULACJA
digital line
data
PASMOWA
PASMOWA
DSU
0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0
DSU: data service unit
1 2
Transmisja cyfrowa
Transmisja cyfrowa
kanałem analogowym
kanałem analogowym
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA
Signał
Analogowy
Signał
Cyfrowy
Modem
(1101)
MODULACJA
MODULACJA
Modulacja
Signał
PASMOWA
PASMOWA
Analogowy
TYPOWY TOR TRANSMISYJNY ??
Signał
Cyfrowy
Modem
(1101)
Demodulacja
3 4
MODULACJA KLUCZOWANA
MODULACJA KLUCZOWANA
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA
(BINARNA)
(BINARNA)
u W paśmie sygnału modulowanego możliwe są tylko
stany informacyjne, reprezentowane przez  1 i  0
- unipolarne (np. 0, +V) lub bipolarne (np. -V, +V)
MODULACJA
MODULACJA
u Stany te mogą wpływać na własności sinusoidalnego
sygnału nośnego (przełączać na dwa stany - fazy,
amplitudy, czestotliwości)
PASMOWA
PASMOWA
u Możliwe są trzy podstawowe formy modulacji:
u Amplitude Shift Keying ASK
u Frequency Shift Keying FSK
u Phase Shift Keying PSK
5 6
PASMOWY SYGNAA
BINARNY
0 1 0 1
FSK - Frequency modulation
MODULACJA
MODULACJA
PASMOWA
PASMOWA
Amplitude Modulation ASK
BPSK (Carrier removed 180 degree phase switching)
7 8
WIDMO
WIDMO
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA - PROBLEMY
Ortogonalność sygnałów
ASK
geometryczna interpretacja
Zakłócenia i szumy
detektory korelacyjne
prawdopodobieństwo błędów
BPSK
Układy modulacji:
MODULACJA
MODULACJA
binarne PSK, ASK, FSK, DPSK
M-wartościowe PSK, PAM, QAM
różnorodność technik modulacji
Filtrowanie
PASMOWA
PASMOWA
Synchronizacja
nośną lub symbolowa
Modulacja w rozproszonym paśmie
QPSK
4QAM
4PSK
9 10
UNIPOLARNY I BIPOLARNY
UNIPOLARNY I BIPOLARNY
STRUMIEC
DANYCH (kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK
STRUMIEC
DANYCH (kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK
1 0 0
1
11 12
KLUCZOWANIE AMPLITUDY KLUCZOWANIE AMPLITUDY
KLUCZOWANIE AMPLITUDY KLUCZOWANIE AMPLITUDY
(kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK (kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK
(kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK (kluczowanie z przesuwem amplitudy) ASK
13 14
KLUCZOWANIE AMPLITUDY
KLUCZOWANIE AMPLITUDY
(kluczowanie z przesuwem amplitudy) FSK
(kluczowanie z przesuwem amplitudy) FSK
WIDMO I PASMO
WIDMO I PASMO
1
1 0 1
15 16
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
FSK
FSK
(kluczowanie z przesuwem częstotliwości) FSK
(kluczowanie z przesuwem częstotliwości) FSK
17 18
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
KLUCZOWANIE CZ
STOTLIWOŚCI
WIDMO I PASMO
WIDMO I PASMO
KANAA
Y (WG CCITT)
KANAA
Y (WG CCITT)
19 20
KLUCZOWANIE FAZY
KLUCZOWANIE FAZY
(kluczowanie z przesuwem fazy) PSK
(kluczowanie z przesuwem fazy) PSK (kluczowanie z przesuwem fazy) PSK
(kluczowanie z przesuwem fazy) PSK
0 0 1 1
21 22
KLUCZOWANIE FAZY
KLUCZOWANIE FAZY
KLUCZOWANIE FAZY
KLUCZOWANIE FAZY
WIDMO I PASMO
WIDMO I PASMO
(kluczowanie z przesuwem fazy) PSK
(kluczowanie z przesuwem fazy) PSK
23 24
Różnicowe kluczowanie fazy
Różnicowe kluczowanie fazy
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
(DPSK)
(DPSK)
0 1 1 0
M - ilość transmitowanych bitów
n - ilość koniecznych  poziomów
25 26
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
Bi-phase shift Quadrature phase shift
keying (BPSK) z keying (QPSK) z
użyciem przesunięcia użyciem
00 , 1800 do transmisji przesunięcia 450 , 1350 ,
1-bitu na symbol 2250 i 3150 do transmisji
MODULACJA
MODULACJA
2-bitów na symbol
PASMOWA
PASMOWA
27 28
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
KLUCZOWANIE  WIELOPOZIOMOWE
Quadrature Amplitude
Quadrature Amplitude
Modulation
Modulation
90
=
135
45
amplituda 1
BPSK QPSK 8PSK 16QAM
180 0
amplituda 2
225
315
29 270 30
Rodzaje cyfrowej
Rodzaje cyfrowej
WIDMO
WIDMO
transmisji pasmowej
transmisji pasmowej
ASK
BPSK
Filtrowanie
Time 2
QPSK
Both sides may communicate
4QAM A does
4PSK
31 32
ORTOGONALIZM GRAMA - SCHMIDTA PROBLEM ORTOGONALIZACJI
M sygnałów  s można przedstawić jako kombinację
N ortogonalnych funkcji podstawowych  Ć  dla N < M
Ć
Ć
Ć
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
DLA TAK UKSZTAA
TOWANYCH CZTERECH SYGNAA
ÓW
JAKIE S
PODSTAWOWE FUNKCJE ORTOGONALNE??
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
33 34
PROBLEM ORTOGONALIZACJI (1) PROBLEM ORTOGONALIZACJI (2)
Energia sygnału Energia sygnału
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
Pierwsza funkcja podstawowa Druga funkcja podstawowa
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
35 36
PROBLEM ORTOGONALIZACJI (3) PROBLEM ORTOGONALIZACJI (4)
Energia sygnału
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
Trzecia funkcja podstawowa Czwarta funkcja podstawowa
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
37 38
PROBLEM ORTOGONALIZACJI (podsumowanie) PRZESTRZEC
SYGNAA
OWA
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
39 40
DETEKTORY KORELACYJNE PRAWDOPODOBIEC
STWO BA

DU
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
???
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
41 42
KOHERENTNY BINARNY PSK BINARNY ASK
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
43 44
M - ASK KOHERENTNY BINARNY FSK
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
45 46
ODBIORNIK KWADRATUROWY NIEKOHERENTNA DETEKCJA BINARNA
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
47 48
NIEKOHERENTNA DETEKCJA BINARNA FSK NADAJNIK I ODBIORNIK DPSK
MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
49 50
KOHERENTNA M - PSK SYNCHRONIZACJA NOŚN

MODULACJA MODULACJA
MODULACJA MODULACJA
PASMOWA PASMOWA
PASMOWA PASMOWA
51 52
SYNCHRONIZACJA SYMBOLOWA
Modemy (CCITT V-Series)
Modemy (CCITT V-Series)
u V.22 bis modem 2400 bps 2-Wire, 1200 bps
duplex modem (PSTN)
MODULACJA
MODULACJA
u V.29: 9600 bps modem (point-to-point 4-
wire)
PASMOWA
PASMOWA
u V. 32: 2-wire, duplex modem 9600 bps
(PSTN) - Forward Error Correcting (FEC)
u fax modems (V.14 - 14.4 kbps, V.29 -
9,600 bps)
53 54
Modemy Modem 56kbps
Modemy Modem 56kbps
u V.32 bis Modem (asynchroniczny lub u V.90???? 56.6 kbps asymetryczny,  download
synchroniczny) 14400 bps (zakres do 56kbps,  upload do 33.6kbps
modulacji do 2400 baud - QAM Trellis
u podłączenie do centrali T-1 lub ISDN (central
Coding)
site or ISP)
u V.34 Modems 4-Wire, 2-Wire 28.8 kbps
u nie ma jeszcze oficjalnego standardu, obecnie
(Trellis Coded Modulation TCM)
dwa kompatybilne systemy: U.S. Robotics
u V.34+ Modems 33.6 kbps (ekstremelnie (56K x2), Rockwell (56K flex )
 czysta linia telefoniczna)
55 56
Modem Analogowy 56 kbps
Modem Analogowy 56 kbps
Modem Analogowy 56 kbps
Modem Analogowy 56 kbps
u Od strony sieciowej (ISP) połączenie cyfrowe
u Sygnał transmitowany przez system do 56 kbps
u Transmisja z  domu
u Od strony użytkownika, digital-to-analog converter
u Analog-to-Digital Converter (ADC)
(DAC)
uFiltr sygnałowy do pasma ~3.1 kHz u Przesyłanie sygnałów do modemu analogowego w
 szerokim pasmie
uLimit transmisyjny do 33.6 kbps
u Modem może zbierać dane do 56 kbps
V.34 Sieć
Sieć 56 kbps Sieć
PC ADC Sieć
PC ADC PC DAC ISP
modem Telefoniczna PC DAC ISP
Telefoniczna modem Telefoniczna
Telefoniczna
Linia
cyfrowa
33.6 kbps
56 kbps
57 58
Modemy
Modemy
Jak to jest z kompresją?
Jak to jest z kompresją?
kompresja i korekcja błędów
kompresja i korekcja błędów
u Z kompresją 4:1 Modem V.34 może (?)
u ITU-T Standards
pracować z transmisją danych do 115.2 kbps
uV.42 detekcja i korekcja błędów
u Ograniczenia systemu telefonicznego do ~30
uV.42 bis kompresja danych (do 4:1)
kbps limitują jednakże transmisję w sieci do
33.6 kbps.
~35 kbps
u Microcom Standards
Kompresja
Max
w Modemie
uMicrocom Network Protocol (MNP)
ukorekcja błędów i kompresja
33.6 kbps
115.2 kbps
uwielopoziomowość
59 60
Rodzaje cyfrowej
Rodzaje cyfrowej
Baud Rate and Bit Rate
Baud Rate and Bit Rate
transmisji pasmowej
transmisji pasmowej
u Baud Rate
uNumber of times line changes per second
uLet baud rate be 4 (4 changes per second)
uLet bits per line change be 2
uBit rate = 8 bits per second
11
uBit rate = x2 Baud rate in this example
10
01 Time 2
00 Both sides may communicate
A does
One Second
61 62
Q Q
Q Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
63 64
Q
Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
65 66
Q Q
Q Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
67 68
Q Q
Q Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
69 70
Q Q
Q Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
71 72
Q Q
Q Q
Time 2 Time 2
Both sides may communicate Both sides may communicate
A does A does
73 74
QAM
QAM
Time 2
Both sides may communicate
A does
75