El diagrama de sistema para transmitir datos binarios

Los diversos bloques de un sistema de comunicación digital son un híbrido de generación de señales de tiempo discreto y filtrado, procesamiento de señales de tiempo continuo en las frecuencias de banda base, y la frecuencia de radio de tiempo continuo (RF) y la conversión hacia abajo.

Comenzar con la señal

Una señal digital de comunicaciones en banda base toma la forma

dónde un_k es una secuencia de bits que ha sido traducido del binarias 0/1 valores a +/- 1 valores, pag(t) Es una forma de impulso, y UN es un factor de escala de amplitud. La duración es poco T_marido, por lo que la tasa de bits en serie es R_segundo = 1 / T_segundo bps. El índice k corre sobre la duración de la secuencia de mensajes digitales.

Video: Convertir un número decimal a binario en Pseint - explicado!

formas de pulso comunes incluyen rectangular (RECT), coseno alzado (RC), y la raíz cuadrada del coseno alzado (SRC). En el dominio de tiempo continuo, el pulso RECT es sólo

En el negocio de códigos de línea para la señalización digital, x_{cama y desayuno}(t) Bajo el pulso RECT es conocido como de no retorno a cero (NRZ) debido a que la forma de onda no se sienta a cero. También es una práctica común para generar x_{cama y desayuno}(t) Primero en el dominio de tiempo discreto, utilizando la secuencia de forma de impulso equivalente pag[norte] crear x_{cama y desayuno}[norte] Y utilizando un convertidor de digital a analógico (DAC) para convertir la secuencia a una señal de tiempo continuo.

Para las comunicaciones inalámbricas, es necesario colocar la señal de banda base en la frecuencia portadora, similar a AM. Debido a que los portadores de coseno y función seno son ortogonales (en un sentido vector, el portador de información por los portadores de seno y coseno son en ángulo recto, de modo que no interfieren entre sí), la formulación típica es poner una señal de banda base en cos (2πf_dot) Y una segunda señal sobre el pecado (2πf_dot).

El resultado es en fase de modulación en cuadratura centrado en F_do: x_do(t) = x_yo(t) cos (2πf_dot) - x_Q(t) Sin (2πf_dot), dónde x_yo(t) y x_O(t), La señales en fase y en cuadratura, respectivamente, son de banda base formas de onda de datos digitales, como x_{cama y desayuno}(t).

se utiliza Binary modulación por desplazamiento de fase (BPSK), que tiene x_yo(t) = x_{cama y desayuno}(t) Con RECT, RC, o conformación de impulsos SRC, y x_Q(t) = 0. El diagrama de bloques, que se muestra más adelante, se ha desarrollado para el caso general. El nombre BPSK se produce porque la codificación de línea NRZ, x_yo(t) cos (2πf_dot) Es la señal portadora a cualquiera de 0 grados o 180 grados, como resultado de la multiplicación de datos +/- 1.

Echa un vistazo a la forma de onda y espectros

Usando la función personalizada NRZ_bits (), escrito en Python (véase ssd.py), muestra la figura x_yo(t) (Una simulación discreta en el tiempo) y el espectro de potencia

Video: REPRESENTACIÓN DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR CON EXCEL

en [547]: = X, B, datos ssd.NRZ_bits (100000,50, `rect`) # 100000 generan bits a Ns = 50 Samps / Bitin [548]: N = arange (0, len (x)) En [549]: T = n / 50. # Rb = 1 bpsIn [551]: Plot (t, x) En [553]: Psd (x, 2 ** 10,50) -En [554]: Xc = x * cos (2 * pi * 12,5 * t) # fc = 12,5 HzIn [556]: Psd (xc, 2 ** 10,50) -

El lento espectral roll-off cuando se utilizan los resultados de pulso RECT en una pobre eficiencia espectral. Puede resolver esto con las formas de pulso RC y SRC.

Utilizar formas de impulso para aumentar la eficiencia espectral

Para limitar el ancho de banda del espectro RECT, puede pasar la señal a través de un filtro de paso bajo (tal como un paso bajo de Butterworth, Chebyshev, etc.). Si lo hace, se traduce en la interferencia entre símbolos (ISI), lo que significa que la energía de la señal de bits adyacentes frotis en el bit de interés, elevando la probabilidad de crear un error de bit cuando se recibe la señal en un fondo de ruido. Entonces, ¿Qué haces?

Video: Sumador y restador II YouTube

pulso Nyquist dar forma al rescate! La forma del pulso RC asegura que no se produce ninguna ISI. La energía de bit todavía se propaga a través de múltiples símbolos, pero no hay un lugar el tiempo una vez por cada período de bits (símbolo) que tiene cero ISI!

El ancho de banda espectral ocupada está dada por (1 + α)R_segundo, donde 0 lt; α ≤ 1 es el factor de anchura de banda en exceso. Nota α → 0 da el espectro más compacto pero no es práctica para poner en práctica. valores alfa típicos que se encuentran en uso hoy en día comprendida entre 0,25 y 0,5. La eficiencia espectral para BPSK con α = 0,5 es de 1,5 bps / Hz.

Debe tener en cuenta la eficiencia energética en las comunicaciones digitales. La idea es salir del paso, usando la menor cantidad de energía posible, manteniendo una baja probabilidad de cometer errores de bit. ruido aditivo y la interferencia de otros usuarios es la principal causa de errores de bit. ruido aditivo se produce debido a que la intensidad de la señal recibida es por lo general justo por encima del umbral de ruido (eficiencia energética).

Un filtro adaptado en el receptor se asegura de que se puede reducir el ruido aún no distorsionar excesivamente la señal. Nyquist al rescate de nuevo: Usted puede reducir al mínimo la probabilidad de cometer un error de bit si distribuye la forma del pulso RC entre el transmisor y el receptor filtro adaptado.

Video: Algoritmo para convertir un numero decimal a binario

Usted puede hacer esto mediante el uso del filtro de SRC. La forma de impulso del transmisor es SRC, y el filtro de receptor emparejado es idéntico. El pulso SRC tiene el mismo α parámetro para controlar el ancho de banda de la señal.

implementación en tiempo discreto de las formas de pulso SRC es el camino a seguir. La descripción matemática del pulso SRC es como sigue:

norte_s es el número de muestras por bit (símbolo), sinc (x) = Sin (pi x) / (pi x), Y 0 lt; α ≤ 1 se conoce como el factor de exceso de ancho de banda.

Un detalle pequeño pero significativo es que el pulso SRC tiene una duración infinita. También es simétrica con respecto a norte = 0.

Complete el diagrama de bloques

Salida el diagrama de bloques transceptor completo para la aplicación de BPSK en forma de impulso, así como la modulación IQ general.