Модуляция при передаче дискретных сигналов. Спектр модулированного сигнала. Зависимость скорости передачи информации от ширины спектра сигнала. Барьер Найквиста

При передаче дискретной информации посредством модуляции, единицы и нули кодируются изменением амплитуды, частоты или начальной фазы несущего синусоидального сигнала.

· амплитудная манипуляция (ASK – Amplitude Shift Keying);

· частотная манипуляция (FSK – Frequency Shift Keying);

· фазовая манипуляция (PSC – Phase Shift Keying).

Спектр результирующего модулированного сигнала зависит от типа модуляции и скорости модуляции, т.е. желаемой скорости передачи битов исходной информации.

Спектр - Fи, 3Fи, 5Fи, 7Fи, …, где Fи= 1/Tи

Ширина спектра результирующего сигнала при переда-че последовательности прямоугольных импульсов прямо пропорциональна битовой скорости.

Барьер Найквиста - С = 2 ∙ ∆F ∙ log2M

Амплитудная модуляция (манипуляция). Спектр модулированного сигнала.

(АМн, ASK), когда информационным параметром является амплитуда несущего сигнала (в чистом виде не используется, используется совместно с фазовой манипуляцией) ∆F ≈ 2/tи

Частотная модуляция (манипуляция). Спектр модулированного сигнала.

(ЧМн, FSK), когда информационным параметром является частота несущего сигнала ∆F = 2,5/ tи

 

Фазовая модуляция (манипуляция). Спектр модулированного сигнала.

(ФМн, PSK), когда информационным пара-метром является начальная фаза несущего сигнала. ∆F ≈ 2/tи

Повышение скорости передачи данных путем использования многопозиционных методов модуляции (манипуляции).

Из комбинированных методов манипуляции наиболее распространенными являются методы квадратурной амплитудной модуляции (Quadrature Amplitude Modulation, QAM). Эти методы сочетают фазовую и амплитудную модуляцию.

Локальные беспроводные сети. Стандарт IEEE 802.11. Варианты физического уровня.

Сеть WLAN — вид локальной вычислительной сети (LAN), использующий для связи и передачи данных между узлами высокочастотные радиоволны, а не кабельные соединения. Это гибкая система передачи данных, которая применяется как расширение — или альтернатива — кабельной локальной сети внутри одного здания или в пределах определенной территории.

IEEE 802.11 — набор стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Пользователям более известен как Wi-Fi.

1. Средой является ИК волны диапазона 850 нм которые генерируются либо полупроводниковым лазерным диодом, либо светодиодом (LED). Область покрытия ограничивается прямой видимостью, поскольку ИК волны не проникают через стены.

2. Передающая среда – микроволновый диапазон ISM (2,4…2,4835 ГГц).

Метод FHSS (метод частотных скачков). Каждый узкий канал имеет ширину 1 МГц.Частотная манипуляция (FCK) с двумя (частотами) обеспечивает скорость 1 Мбит/с, а c четырьмя – 2 Мбит/с. Количество каналов и частота скачков настраиваются.

3. Тот же диапазон ISM. Используются метод DSSS – расширение спектра методом прямой последовательности, где в качестве последовательности чипов применяется 11-битный код Баркера (11100010010). Каждый бит последовательности (чип) кодируется путем двоичной фазовой манипуляции (BPSK), что обеспечивает скорость 1 Мбит/с, или квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) – скорость 2 Мбит/с.