Clasificarea modulatiilor

Clasificarea modulatiilor

Observatie

Modulatiile discrete corespunzatoare informatiei numerice (OOK, FSK, PSK) sunt considerate modulatii analogice, deoarece exista asemanari in ceea ce priveste procedeele si proprietatile in comparatie cu modulatiile continue, corespunzatoare informatiei analogice (MA, MF, sau MP).

Conversia A/N consta in doua operatii fundamentale: esantionarea si cuantizarea.

1) - Esantionarea este operatia de transformare a semnalului continual in timp intr-o secventa discreta (intr-un semnal discret). Numai valorile semnalului la momentele de timp discrete alese (nu neaparat periodice) fac obiectul modulatiei.

In cazul esantionarii ideale,

(1.10)

2) - Cuantizarea este operatia ce transforma valoarea fiecarui esantion in valori discrete la care se asociaza numere intregi,

(1.11)

unde este multimea finita a valorii discrete.

Aceasta operatie constituie elementul original al modulatiei numerice.

Restrangerea numarului finit de valori posibile ale esantioanelor la o multime finita de numere intregi face ca o serie de detalii ale informatiei analogice originale sa fie iremediabil pierdute. In consecinta, se introduce o eroare sistematica care se manifesta ca un zgomot, numit zgomot de cuantizare. Acest zgomot poate fi minimizat, dar nu eliminat complet.

Secventa de numere intregi nu are suport fizic. Pentru a fi transmisa, este necesar ca ei sa i se asocieze prin codare un semnal electric ce constituie semnalul secundar. Operatia de codarea reprezinta procesul de modulatie propriu-zis, unde purtatoarea este semnalul de tact, iar parametrul controlat este codul utilizat.

Principalele tipuri de modulatii numerice sunt:

Modulatia impulsurilor in cod (MIC sau PCM) - care este procedeul tipic de modulatie numerica si a fost brevetat de A.H. Reeves in 1938. Fiecare numar ce corespunde unui esantion se reprezinta sub o forma codata adecvata.

Modulatiile numerice diferentiale - prin care nu se mai codeaza valoarea fiecarui esantion, ci diferenta dintre acesta si un esantion precedent. Din aceasta categorie fac parte:

modulatia diferentiala a impulsurilor in cod (DMIC sau DPCM);

modulatia delta (M).

Modulatiile numerice adaptive - la care corespondenta dintre esantion si cuvantul de cod se stabileste in functie de istoria semnalului de informatie.

Semnalul secundar obtinut in urma modulatiei numerice se compune dintr-o suita de semnale elementare de durata ce corespund simbolurilor. Parametrul caracteristic (amplitudine, frecventa, faza) pentru fiecare semnal elementar ramane constant pe durata unui simbol. Acest parametru poate lua M valori discrete si din aceasta cauza, simbolurile sunt denumite M-are:

simboluri binare,

simboluri ternare etc.

Decizia (entropia maxima) corespunzatoare unui simbol M-ar este

(biti

O marime importanta pentru o transmisiune numerica este debitul simbolurilor definit ca fiind numarul mediu de simboluri transmise pe unitatea de timp, iar unitatea de masura este baud-ul (Bd),

(Bd) (1.13)

Debitul de decizie corespunzator semnalului numeric cu simboluri M-are este

(biti/s) (1.14)

Observatii

Debitul are o importanta deosebita intr-o transmisiune numerica, deoarece exprima viteza de variatie fizica a parametrului semnalului si din aceasta cauza este direct legat de largimea de banda a canalului.

Pentru acelasi rezulta ca debitul simbolurilor poate fi redus daca M creste.

Debitul simbolurilor este maxim, , pentru o transmisiune binara si numai in acest caz (ceea ce justifica pentru acest caz utilizarea denumirii de debit binar pentru debitul de decizie)

Semnalul secundar poate fi transmis ca atare, atunci cand se realizeaza o transmisiune in BB, sau prin intermediul unui sistem de modulatie suplimentar folosind semnale purtatoare sinusoidale ca in cazul unei transmisiuni analogice.

La receptie, prin regenerare si demodulare, secventa de numere este extrasa din semnalul transmis. Pe baza acestei secvente se estimeaza esantioanele cuantizate si apoi cu un FTJ se reconstituie replica semnalului corespunzator informatiei.

Datorita imperfectiunilor canalului de comunicatie, datorita zgomotului ce intervine in procesul de transmisiune si datorita zgomotului de cuantizare, apar diferente intre semnalul original si cel reconstituit. Totusi prin masuri adecvate aceste diferente pot fi reduse la valori acceptabile.

Operatiile de baza specifice unei transmisiuni numerice radio, ca si blocurile functionale care realizeaza aceste operatii si care completeaza schema SCR, sunt prezentate in figura 1.7.

Fig. 1.7 Operatiile si blocurile functionale caracteristice unei transmisiuni numerice radio.