שיטות אפנון (מודולציה) דיגיטליות: Amplitude-Shift-Keying (ASK)

1. שיטות אפנון (מודולציה) דיגיטליות:Amplitude-Shift-Keying (ASK) • המקביל הדיגיטאלי של אפנון AM: • רוחב הסרט הנדרש הופכי לזמן לביט: B1/Tbit(כל ביט => Sinc בתדר) (ניתן להקטין את רוחב הסרט ע"י שימוש במעטפת גאוסית לכל ביט) המידע ("0" או "1") • נהוג להציג את מיפוי הסמלים עבור האותותבמישור המרוכב:

2. º180 º0 שיטות אפנון (מודולציה) דיגיטליות:Binary-Phase-Shift-Keying (BPSK) • PSK: תדר מרכזי אחד ומידע בינארי שמתבטא במופע (פאזה) של האות המאופנן. • באפנון BPSK (Binary PSK) המופע הוא º0 לייצוג של 0 ו º180 לייצוג של 1 : • מיפוי הסמלים במישור המרוכב:

3. Binary-Phase-Shift-Keying (BPSK) גילוי ASK/PSK: • הכפלה במתנד מקומי בתדר הגל הנושא ובאותו מופע (נעילת פאזה: lock-in detection) לאחר ההכפלה מבוצע סינון תדרים נמוכים (LPF) (אינטגרציה למשך זמן הפולס). האות המשודר: לאחר ההכפלה: האות המפוענח:

4. Quadrature-Phase-Shift-Keying (QPSK) • בשיטת BPSK אפננו את מופע ה-cos(ωt+Φ) ל-0 או 180. וביצענו גילוי ע"י הכפלה ב-cos(ωt) ו-lowpass. • אם נוסיף לאות המאופנן הזה גם אות sin(ωt+Φ) בעל Φ=0,180, הוא לא ישפיע על גילוי אות ה-cos(ωt) כלל! (כיוון ש-sin ו-cos אורתוגונליים). • ניתן לשדר בו-זמנית את שני ערוצי ה-BPSK באותו הערוץ עם אותו רוחב סרט • בגילוי נפעיל שני גלאי lock-in: האחד יכפיל ב- cos(ωt) והשני ב- sin(ωt) • הייצוג במישור הפאזה: • Offset-QPSK • Minimum-Shift-Keying • Gaussian-MSK

5. Multiple-Phase-Shift-Keying (M-PSK) • ניתן להרחיב את השימוש מ-4 פאזות (QPSK) ל-8, 16 ואף 32 פאזות, כך שבאותו רוחב סרט מועבר יותר מידע. • ייצוג הקידוד במרחב הפאזה יכיל לכן יותר נקודות, • אך המרווחים בין הנקודות קטנים יותר: • (מישהו אמר SNR?) • ניתן גם לשלב PSK עם ASK לחלוקת המרחב ליותר נקודות (על-חשבון המרחק ביניהן): (M-QAM) ביטים

6. Bit-Error-Rate (BER) for different modulation schemes • ככל שנחלק את המרחב ליותר סמלים (שיטות M-PSK או M-ASK), הסמלים ייעשו דומים יותר, ה"מרחק" ביניהם במרחב הפאזה יקטן, וההסתברות לשגיאה תגדל. • דוגמא להספקים המתקבלים בגילוי שיטת M-ASK, בנוכחות רעש. ההסתברות לשגיאה מיוצגת ע"י השטח התכול: • קצב השגיאות עבור שיטות מודולציה שונות כתלות ביחס האות לרעש בערוץ:

7. Shannon limit Channel capacity vs. SNR Like all M-ary modulation schemes with M = 2^bsymbols, when given exclusive access to a fixed bandwidth, the channel capacity of any phase shift keying modulation scheme rises to a maximum ofbbits/s as the SNR increases.

9. Frequency-Shift-Keying (FSK) • שיטה דיגיטאלית המקבילה ל-FM אנלוגי. שני תדרים סביב גל נושא מרכזי מייצגים "0" ו "1": מהו Δf המינימאלי המאפשר להבחין בין סיביות שונות? - בתחום הזמן: הבדל של מחזור שלם: (f+Δf)Tbit - (f-Δf)Tbit>1Δf>0.5Tbit - בתחום התדר: תתקבל תוצאה זהה מתוך הדרישה למנוע חפיפה בין ספקטרומי כל ביט (sincים)