Telekommunikation, Kiruna F1_ A Hz, kHz, MHz, GHz ?? mm, cm, m, km ?? W, mW, W, kW, MW ?? bit/s, kBit/s, Mbit/s, Gbit/s ?? bit/Hz, W/Hz ?? F1_A-be

INFORMATION KODNING MODULATION KANALER Symboler Tid Tid F1_A-be

Information Kodning Modulation Kanal Information Av-Kodning De-Modulation F1_A-be

Digital De-Modulation Information Käll- Kodning Kanal- Kodning Digital Modulation Information Kanal Käll- avkodning Kanal- avkodning Digital De-Modulation Information F1_A-be

Analog Digital Information Käll- Kodning Digitalisera ” ADC ” 0110001 F1_A-be

s='abba'; %Information som tecken tmp1=double(s); %Information i decimal form tmp2=dec2bin(tmp1,8); %Information i binär form tmp3=tmp2(:)'; %Allt på 1 rad tmp1,tmp2,tmp3 MATLAB- exempel tmp1 = 97 98 98 97 tmp2 = 01100001 01100010 tmp3 = 00001111111100000000000001101001 F1_A-be

MATLAB- exempel %Sampla analog signal %och diskretisera med 4 bitar ( 16 nivåer ) Fs=1000; %Samplingsfrekvens Dt=1/Fs; %Sampelintervall N=100; %Antal sampel t=0:Dt:Dt*(N-1); %Tidsvektor %Testsignal: x1=127+50*sin(2*pi*100*t)+25*cos(2*pi*75*t); xb1=dec2bin(x1,8); %Diskretsera med 8 bitar [rad,kolumn]=size(xb1); for r=1:rad xb1(r,5:8)=0; %Radera bit 5 till 8, högerskift 4 steg end x2=16*bin2dec(xb1); %Kompensera för skiftet plot(x1,':k'); %Plotta testsignal hold; plot(x1,'ro'); stairs(x2,'k'); %Plotta diskretiserad signal, obs Stairs! MATLAB- exempel F1_A-be

Analog signal digitaliserad med 8 bitar ( 28 = 256 nivåer ) 1010 0100 F1_A-be

Analog signal digitaliserad med 4 bitar ( 28 = 16 nivåer ) 1010 0000 F1_A-be

Down-link channel noise Tx hardware Coder Interleaver Modulator Up-link channel noise Satellit Down-link channel noise De- Coder De- Interleaver De- Modulator Rx hardware F1_A-be

Earth station: Up path losses: Satellite: Link parameters: F1_A-be Transmit Power (W) 10 Antenna diameter (m) 2 Antenna efficiency (%) 55 3-dB beamwidth (0) 1.9 Transmit gain (dBi) 28.6 Transmit EIRP (dBW) 38.6 Up path losses: Transmit frequency (GHz) 6.0 Transmission distance (km) 38000 Free space loss (dB) -199.6 Atmospheric attenuation (dB) 0.3 Satellite: Received power fluxdensity(dBW/m2) -124 Link parameters: C/N (dB) 14.3 Link margin (dB) 6.2 F1_A-be

dB eller decibel F1_A-be

G > 0 ”Gain” ( Förstärkning ) G < 0 ”Attenuation” ( Dämpning ) IN-signal=Xreferens UT- signal=X G G > 0 ”Gain” ( Förstärkning ) G < 0 ”Attenuation” ( Dämpning ) 1 Volt G1=20 dB G2= -6 dB ? ? F1_A-be

INFORMATION: BILD LJUD EKONOMISKA DATA HUR KODA INFORMATIONEN ? LOSSLESS LOSSY ? MP3 ? F1_A-be

KÄLL-KODNING Käll- symbol xi Sanno- likhet P(xi) Kod- ord Exempel I: Käll- symbol xi Sanno- likhet P(xi) Kod- ord Ord- längd li P(xi)*li AA 0.81 00 2 1.62 AB 0.09 01 0.18 BA 10 0.10 BB 0.01 11 0.02 F1_A-be

KÄLL-KODNING Käll- symbol xi Sanno- likhet P(xi) Kod- ord Exempel II: Käll- symbol xi Sanno- likhet P(xi) Kod- ord Ord- längd li P(xi)*li AA 0.81 1 AB 0.09 10 2 0.18 BA 110 3 0.27 BB 0.01 111 0.03 F1_A-be

Ett meddelande på 1000 symboler kräver i snitt 810*1+90*2+90*3+10*3=1290 bitar i exempel II och 1000*2=2000 bitar i exempel I Vilket fall, I eller II verkar bäst ? Vad innebär redundans ? F1_A-be

KANAL-KODNING Ett exempel: 000 001 010 011 100 101 000 110 000 111 1 1 000 111 000 111 1 Sänd Data Kodad Data Avkodad Mottaget Data Data Kanal F1_A-be

MODULATION BASBANDS-MODULATION BÄRVÅGS- MODULATION F1_A-be

MODULATION Analog Information Digital Information 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 F1_A-be

Några termer att förklara: Basband________________________________ Digital Information 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 Några termer att förklara: Basband________________________________ RZ ________________________________ NRZ ________________________________ F1_A-be

DE-MODULATION Analog Information Digital Information 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 F1_A-be

DE-MODULATION 0 1 0 0 1 F1_A-be

BÄRVÅGS- DE-MODULATION BÄRVÅGS-MODULATION Basband RF-band 0 fcarrier Frekvens f BÄRVÅGS- DE-MODULATION F1_A-be

VARFÖR MODULERA ? Antennerna Frekvensmultiplex Mediets egenskaper F1_A-be

KANAL=MEDIUM ”KOPPAR” FRI RYMD OPTISK FIBER ... r(t) s(t) Linjärt filter h(t) n(t) r(t)=s(t)*h(t)+n(t) F1_A-be

Typisk KANAL-störning Gaussisk slump-variabel: σ = varians, µ = medelvärde f(x) x F1_A-be

”AWGN”-KANAL ( Additive White Gaussian Noise, finns lika starkt på alla frekvenser ) ) N [watt/Hz] Frekvens W N*W [watt] Obs att vår kommunikationskanal har en begränsad bandbredd = W F1_A-be

Nästan Hela Telekomkursen i ett exempel: ( Utan bärvågsmodulation ) Källkodare Interleaving Kanalkodare Modulation s s1 s2 s3 y n (brus) Kanal Deinterleaving Kanalavkodare Demodulation Källavkodare shat s1hat s2hat y s3hat yn F1_A-be

s =Telecommunications! F1_A-be

1 1 0 1 1 1 1 0 y ( endast 1:a tecknet ) Tid 1 1 0 1 1 1 1 0 Vad skiljer 0:or och 1:or åt i figuren ? F1_A-be

Bit 1 Bit 3 1: 0: F1_A-be

yn ( endast 1:a tecknet ) 1 1 0 1 1 1 1 0 F1_A-be

shat = Tenecommunicationó! s = Telecommunications! Resultat: 2 tecken av 19 överfördes felaktigt. 2 bitar av 152 överfördes felaktigt. Bit Error Rate (BER) = 2/152 = 1.3% Letter Error Rate = 2/19 = 10.5% F1_A-be