osnovi telekomunikacija – skripte -...
TRANSCRIPT
ETF-BG Community
Osnovi telekomunikacija – skriptesa predavanja prof. dr Zorana Petrovića
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 1 od 63
Verzija 0.70trenutno održava: [email protected]
Ove skripte se mogu neograničeno distribuirati jedino u elektronskom formatu i svakonjihovo štampanje koje nije za ličnu upotrebu i učenje, kao i preprodavanje skriptipodleže Zakonu o autorskim pravima.
Odgovore na pitanja uradila Marija Ilić (maraja @beotel.yu )
ETF-BG CommunityU izradi skripti su učestvovali:Miloš Žikić (zilet@ etf-bg.org.yu )Tijana Kuzmanović (pegy @beotel.yu )Andreja Dulović ([email protected])
Izmene:Verzija Datum Izmene Izvršilac0.1 maj 2004. Inicijalna verzija dokumenta [email protected] 0.5 jul 2004. Dopunjeno pitanjima 25-50, ispravke, ubačene
0.7 jul 2005. Dopunjena pitanja 6 i 8 i dodata furijevatransformacija aperiodičnog pravougaonogimpulsa
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 2 od 63
ETF-BG Community
1 NAPISATI FOURIEROV TRANSFORMACIONI PAR ZA SPEKTARPERIODIČNIH SIGNALA, KORELACIJU I KONVOLUCIJU
( ) ( )
0( )
1 0( )0
f t f t Tjn t
f t eF nT jn t
f t e dtF n T
ω
ω
⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩
= ++∞
= ∑−∞
−= ∫
korelacija: (slicnost dva signala) 21 12( ) ( )R Rτ τ= −
( )1 1 0( ) ( ) ( ) ( ) ( )12 1 2 1 20 01 *0 0 0 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 1 2 1 2 10
T T jn tR f t f t dt f t F e dtnT T
Tjn jn t jn jnF e f t e F e F F e Fn n n n nT
ω ττ τ
ω τ ω ω τ ω τ=
++∞= + = ∑∫ ∫ −∞+∞ +∞ +∞
= =∑ ∑ ∑∫ −−∞ −∞ −∞
* 0( ) ( ) ( )12 1 2
1* 0( ) ( ) ( )1 2 120
jnR F F en n
T jnF F R e dn n T
ω ττ
ω ττ τ
+∞⎧=⎪ ∑
⎪ −∞⎨ −⎪ = ∫⎪⎩
Teorema: Spektar korelacione f-je je proizvod konjug. complex spektra jedne i complexspektra druge f-je
autokorelacija:
1( ) ( ) ( )11 02 0( )11
2 1 0( )110
TR f t f t dt
Tjn
R F enjnT
F R e dn T
τ τ
ω ττ
ω ττ τ
= +∫
+∞⎧= ∑⎪ −∞⎪
⎨ −⎪ = ∫⎪⎩
2(0)11R feff= To je proporcionalno snazi jedinicnom otporu
konvolucija: ( ) ( )12 21ρ τ ρ τ=
1( ) ( ) ( )12 0
0( ) ( ) ( )12 1 21 0( ) ( ) ( )1 2 120
Tf t f t dt
Tjn
F F en njnT
F F e dn n T
ρ τ τ
ω τρ τ
ω τρ τ τ
= −∫
+∞⎧= ∑⎪ −∞⎪
⎨ −⎪ = ∫⎪⎩
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 3 od 63
ETF-BG Community2 NAPISATI FOURIEROV TRANSFORMACIONI PAR ZA SPEKTAR
APERIODIČNIH SIGNALA, KORELACIJU I KONVOLUCIJU( ) ( ),
1( ) ( )2
( ) ( )
f t f t T Tj tf t F j e d
j tF j f t e dt
ωω ωπω ωωω
⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩
= + →∞+∞
= ∫−∞+ −= ∫−
F(jω)- spektralna gustinakorelacija: (slicnost dva signala) ( ) ( )21 12R Rτ τ= −
1 ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )12 1 2 1 221 1 * ( ) ( ) ( ) ( )2 1 1 22 2
j tR f t f t dt f t F j e d dt
j t j jF j f t e dte d F j F j e d
ω ττ τ ω ωπ
ω ω ωτ ωτω ω ω ω ωπ πω
+∞ +∞ +∞ += + = =∫ ∫ ∫−∞ −∞ −∞+∞ + +∞
=∫ ∫ ∫−∞ − −∞
1 *( ) ( ) ( )12 1 22*( ) ( ) ( )1 2 12
jR F j F j e d
jF j F j R e d
ωττ ω ω ωπ
ωτω ω τ τ
+∞⎧ = ∫⎪⎪ −∞⎨ +∞ −⎪ = ∫⎪⎩ −∞
Teorema: Spektar korelacione f-je je proizvod konjug. complex spektra jedne i complexspektra druge f-je
autokorelacija:
( ) ( ) ( )112( ) ( )11
2( ) ( )11(0) ( )11 11
2( ) ( )11
R f t f t dt
jR F j e d
F j R d
R R
S F j
τ τ
ωττ ω τ
ω τ τ
τ
ω ω
+∞= +∫−∞+∞ −⎧ = ∫⎪⎪ −∞
⎨ +∞⎪ = ∫⎪⎩ −∞
≥
=
)(11 ωS predstavlja spektralnu gustinu energije konvolucija: ( ) ( )12 21ρ τ ρ τ=
( ) ( ) ( )121( ) ( ) ( )12 1 22
( ) ( ) ( )1 2 12
f t f t dt
jF j F j e d
jF j F j e dt
ρ τ τ
ωτρ τ ω ω ωπ
ωτω ω ρ τ
+∞= −∫−∞
+∞⎧ = ∫⎪⎪ −∞⎨ +∞ −⎪ = ∫⎪⎩ −∞
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 4 od 63
ETF-BG Community3 KAKO SE DEFINIŠU I KOJE OSOBINE IMAJU SPEKTRI
PERIODIČNIH, ODNOSNO APERIODIČNIH SIGNALA?Periodicni sign:Furijeova transformacija period. f-je f(t)
1 0( )
0
jn tTF f t e dtn T
ω−= ∫ j nF F en n
θ=
Predstavlja complex spektar. Apsolutna vrednost nF je amplitudski, a njen argument faznispektar.
ω0 2ω0 3ω0 ω
nF
ω0−2ω0−3ω0−
ω0 2ω0 3ω0
ω0−2ω0−3ω0−
nΘ
ω
Parna f-ja ucestanosti 0ωω = Neparna f-ja ucestanosti Dvostrani spektar Dvostrani spektar(Jednostrani je nn FC 2= (Jednostrani –posmatra se samoPreklope se negat ucest na pozitivne) desni deo spektra)Spektri su DISKRETNI (linijski)Aperiodicni signali:Furijeova transformacija aperiod. f-je f(t)
( ) ( ) j tF j f t e dtωω+∞ −= ∫−∞
( )( ) ( ) jF j F j e θ ωω ω=
Predstavlja kontinualan complex spektar. Apsolutna vrednost )( ωjF je spektralna gustinaamplituda, a )(ωθ spektralna gustina faza.
( )F jω
ω1ω
nΘ
ω
Spektri su kontinualni
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 5 od 63
ETF-BG Community4 FORMULISATI TEOREMU O ODABIRANJU I IZVESTI DOKAZ.
NAVESTI ZNAČAJ I PRIMENUPrvi korak u analogno-digitalnoj konverziji je diskretizacija signala po vremenu i po amplitudi.Kontinualni signal f(t) postaje diskretizacijom ( ) , df t t kT=Teorema: Odbirci koji postoje u odredjenom trenutku vremena u potpunosti odredjuju signal u
svim trenucima vremena pod uslovom da je m1 , -
2 mT f
f≤ max ucestanost u spektru kont sign
{ili-ako kontin. f-ja ima spektar koji se nalazi u intervalu ucestanosti 0 mf÷ , onda je ta f-ja upotpunosti odredjena svojim trenutnim vrednostima uzetim u ekvidistantnim tackama na apcisi
12j i
mt t t T
f= − = =V }
Trenutne vrednosti f-je = odbirci; inteval tV-period odabiranjaDokaz:
Signal prvo propustamo kroz NF filtar da bi smo ga ogranicili.Neka je spektar ogranicen.
( )F jω
mωmω−
Pa od osnovnog formiramo sledeci: ( )PF jω
mωmω− 0ω
( ) ( ), za o m p mF j F jω ω ω ω ω ω= = =
Periodican signal ( )tϕ moze da se razvije u Furijeov red:
n o0
1 2( ) ( ) , o o
Tjn t jn t
nn
t e t e dtT T
ω ω πϕ ϕ ω+∞
−
=−∞= Φ Φ = =∑ ∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 6 od 63
( )f t
mf nT
( )df t
( )f t
( )cf t
ETF-BG Community2
2
22
( ) ( )
1 ( )2
m
mm
m
jn
p nn
jn
n pm
F j F e t
F F j e d
π ωω
πω ωω
ω
ω ω
ω ωω
+∞
=−∞
−
−
⇒ = ↔
=
∑
∫
Aperiodican signal je odredjen:
2
2
1( ) ( )2
1 2( ) ( )2 2 2
1 1pa je ( ) to ubacimo u ( ) ( ) ( )2 2 2 2
m
m
mm
m
m
j t
jnf m
nm
njf
n p pm m m m
f t F j e d
nf F j e d Ff
n nF f F j F j f ef f f f
ωω
ω
ωω
ω
ω
ω ωπ
ωω ωπ π
ω ω
−
−
−
∞
−∞
=
− = =
= − ⇒ ⇒ = −
∫
∫
∑
Ovo ubacimo u f(t):( ) ( )
2 2( )21 1 1( ) ( ) ( )
2 2 2 2 2 2 ( )2
sin ( ) sin ( )2 2 = ( ) ( ) ( )
2 2( ) ( )2 2
m m mm
m
n nj t j tn f fj tf
m m m m
m
m mm m
m mm m
m m
n n e ef t f e d f nf f f f j tf
n nt tn f n ff f t fn nf ft t
f f
ω ωω ω
ωω
π π
ω ω
ω ω
+ − +++∞ +∞
−∞ −∞−
+∞ +∞
−∞ −∞
−= − = −
+
+ −− =
+ −
∑ ∑∫
∑ ∑
⇒kontinualni signal je odredjen diskretnim vrednostima uzetim u 2 m
n nTf
=
F-ja sin 0
0 2mm
x kx kt k txx f
πω π
=⎧ ⎫= ⇒ ⇒ = ⇒ =⎨ ⎬≠⎩ ⎭
Za jedan odbirak sin x
x ima nule u ostalim odbircima. Prakticno odabiramo sa periodicnom
povorkom impulsa kratkog trajanja i const amplitude.
-
- -
sin( )2( ) ( ) * ( ) s(t)= , 0
2
( ) ( ) ( ) [ ( )]
o
o
jnw td
jnw td d o
nf t f t s t e
T n
f t f t e F j f j nT T
ο
ο
τωτ ττω
τ τω ω ω
+∞
∞
+∞ +∞
∞ ∞
= →
= = −
∑
∑ ∑Zeljeni signal izdvajamo NF filtrom
( )f tτΤ
( )df t
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 7 od 63
ETF-BG Community
5 OBJASNITI POJAVU LINEARNIH IZOBLIČENJA I MOGUĆNOSTNJIHOVE ANALIZE
Idealan sistem za prenos unosi podjednako pojacanje i podjednako kasnjenjeLinearna izoblicenja nastaju kada amplitudska i fazna karakteristika odstupaju pd idealne.Mogu biti: -amplitudska kad je ampl. k-ka zavisna od ucestanosti
( ) ( )
( ) o
H j A A constt
ω ωθ ω ω
= ≠ =
= -fazna fazna k-ka odstupa od idealne
( )( ) o
A A constt
ωθ ω ω
= =≠
-kombinovana
( )( ) o
A A constt
ωθ ω ω
≠ =≠
Linearna amplit izoblicenja:( ), ( ),
( ) cos
( )
N
N
o
x t X j
A A A
t
ω ω ωπωωω
θ ω ω
≤
= +
=
V
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( cos ) ( ) ,
=( ) ( )2 2
( ) ( ) ( )2 2
( ) ( ) (2
o
N N o
o o N o N
j tN
N N
j j j t
j t j t j t
o o
Y j H j X j A A e X j
A AA e e e X j
A AAX j e X j e X j e
AY j Ax t t x t t
ω
ωτ ωτ ω
ω ω τ ω τ
πω πω ω ω ω τω ω
ω
ω ω ω
ω τ
−
− −
− − − − +
= = + = =
+ +
= + +
= − + − +
V
V V
V V
V
( ) ( ) ( )
) ( )2
1 2 3
N o NA x t t τ+ − −V
(1) potice od idealnog sistema; (2) prednjaci, a (3) kasni za Nτ ;(2) i (3) se nazivaju EHOI (odjeci)
( )x t
tτ
( )y t
0t0 Nt τ−
A
0 Nt τ+
2AΔ
2AΔ
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 8 od 63
ωΝωΝ−
AA A+ Δ
A A− Δ
0tω
ETF-BG CommunityAko je neka druga k-ka u pitanju, moze se razviti u F-jeov red koji ima kosinune clanove.Svaki od njih ce dati uparene odjeke oko neizoblicenog signala. Sumom svih njih dobija seizoblicen signal na izlazu.Na amplitudsku k-ku uticemo ako na red vezemo ampl. korektor(ne zaboraviti da i on unosi kasnjenje)
EKVILIZATOR ( )H jω ( )tA ω
Linearna amplit izoblicenja: Odstupanje je po sin (neparna f-ja)
sin( ) ( )o Nj t jY j Ae e X jω θ ωτω ω−= V
sin ( ) Beselov red ( ) ( 1) ( )
( ) , 12 !
jx jn nn n n
nn
n n
e J x e J x J x
xJ x xn
α α+∞
−=−∞
= = −
≅
∑
=
sin
2
0 1 2 2
sin0 1 1
( ) ,
( ) ( ) 1, ( ) , ( ) , J zanemarujemo2 8
( ) ( ) ( )
N N
N N N
j jnn
n
j jn jn
e J e
J J J
e J J e J e
θ ωτ ωτ
θ ωτ ωτ ωτ
θ
θ θθ θ θ
θ θ θ
+∞
=−∞
−
=
≅ ≅ ≅
= + −
∑V
V
V
V VV V V
V V V
( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )2 2
( ) ( ) ( ) ( )2 2
o o N o Nj t j t j t
o o N o N
Y j AX j e A X j e A X j e
y t Ax t t A x t t A x t t
ω ω τ ω τθ θω ω ω ω
θ θτ τ
− − − − += + −
= − + − + − − −
V V
V V
( )x t
tτ
( )y t
0t0 Nt τ−
A
0 Nt τ+
2AΔ
Za realan sistem snimi se k-ka koja se produzi neparno; razvije u red i to po sinusnimharmonicima.Na faznu k-ku uticemo ako na red vezemo fazni korektor (ne zaboraviti da i on unosikasnjenje)
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 9 od 63
nΘ
ω
A ( )ωΘ
ETF-BG Community
( )θ ω( )H jϕ ω
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 10 od 63
ETF-BG Community
6 IZVESTI IZRAZE ZA IMPULSNI I ODSKOČNI ODZIV IDEALNOG NFFILTRA
( )x t ( )y t
Na slici je data amplitudska karakteristika idealnog NF filtra. Analitičkioblik te karakteristike glasi:
0)()( tjeAjH ωωω −⋅=Zbog jednostavnosti, u daljem razmatranju uzećemo da je
),(,1)( 00 ωωωω −∈=A , dakle jedinično pojačanje.
• Odziv na impuslnu (Hevisajdvu) pobudu:
Imamo od ranije da je Furijeova transformacija Hevisajdovefunkcije:
⎪⎩
⎪⎨⎧
≠
==⋅= ∫
∞+
∞−
−
0,10),(
)()(ω
ω
ωωπδω ω
jdtetxjX tj
HH
Odziv idealnog HF filtra na Hevisajdovu pobudu je:
)()()( ωωω jXjHjY HH ⋅=
0)()1)(()( tjH eA
jjY ωω
ωωπδω −⋅⋅+= , a pošto smo rekli da je A=1, imamo da je:
0)1)(()( tjH e
jjY ω
ωωπδω −⋅+= , na intervalu ),( 00 ωω−
Inverzna FT će nam dati y(t), u vremenskom domenu.
ωωπ
ωπδπ
ωω
ωπδπ
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
dej
ety
dej
ty
g
g
g
g
ttjttj
ttj
∫
∫+
−
−
=
−
+
−
−
⋅+⋅=
=⋅+=
)(
0
)(
)(
00
0
121)(
21)(
)1)((21)(
ı
0 0
0 0
0( ) ( )
0
( ) ( )
0 0
1 1 1 1( )2 2
1 1 1 1( )2 2
g
g
g g
j t t j t t
j t t j t t
y t e d e dj
y t e d e dj
ωω ω
ω
ω ωω ω
ω ωπ ω ω
ω ωπ ω ω
+− −
−
+ +− − −
⎛ ⎞⎜ ⎟= + ⋅ + ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞
= + − ⋅ + ⋅⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
∫ ∫
∫ ∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 11 od 63
ETF-BG Community
Minus ispred prvog integrala je uveden zato što je vrednost podintegralne funkcije u integralu ωωω
ω deg
ttj∫−
−⋅0
)( 01
negativna ( 01<
ω na intervalu integracije), i kad taj integral transformisemo u ω
ω
ωω de
g
ttj∫+
−−⋅0
)( 01
, vrednost te
podintegralne funkcije je pozitivna, zato što je 01>
ω na intervalu integracije (pogledati grafik za
1jω ). To se
mora korigovati uvođenjem minusa ispred integrala, kao što je i učinjeno.
ωω
ωπ
ωωω
π
ωω
π
ω
ω
ωωω
dtt
ty
dttjj
ty
deej
ty
g
g
g
ttjttj
∫
∫
∫
+
+
+−−−
−+=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+=
0
0
00
0
)()(
))(sin(121)(
))(sin()2(21
21)(
)(21
21)( 00
Funkcija “sinus integral” je po definiciji: dxx
xxSia
∫=0
)sin()( , tako da naš izraz za y(t) možemo pomnožiti i
podeliti sa 0( )t t− , u kom slučaju imamo:
00
00
sin( ( ))1 1( ) ( )2 ( )
g t ty t d t tt t
ωω ω
π ω
+−
= + −−∫ , 0( )t t xω − = , iz gornje definicije, tako da je:
)]([121)( 0ttSity −+= ω
π
Napomenimo samo da je ovde uzeto A=1, zbog jednostvnijeg računanja i pisanja, a ukoliko je 1A ≠ , u tomslučaju je potrebno poslednji izraz jednostavno pomnožiti sa A, pa imamo:
)]([2
)( 0ttSiAAty −+= ωπ
,
Razmotrimo slučaj kada je:- odziv je zakasnjen za ot- odziv pocinje u −∞ ; pobuda u 0 (kasnjenje je ∞ veliko)- signal prelazi sa niskog na visoki nivo, ali ne trenutno, vec postojikonacna strmina i taj vremenski period je VREMEUSPOSTAVLJANJA NτU tom slučaju, od interesa je grafik:
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 12 od 63
ETF-BG Community
0
sin ( )cos ( )( )
122
o
N
Ht t
N
N o NHo
o N
N NN N
dyA tgdt
t tdy A At t ddt t tA A f
f
ω
ατ
ω ωω ω
π π ω
ττ
== =
−= − =
−
= ⇒ =
∫
Zaključak: Što je širi propusni opseg, izlazni signal je sve priblizniji ulaznom, jer prolazi sve vise komponentispektra.
• Odziv na odskočni (Dirakov) impuls
( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )( ) (spektar Diraka je const i sirok)
( ) *
1( ) =2
1 = [ ]2 ( )
sin
o
N No o
N N
N o N o
j t
j t j t tj t
j t t j t t
o
N
Y j H j X jX j const C
Y j Ae C
CAy t CAe e d e d
CA e ej t t
CA
δ δ δ
δω
δω ω
ω ωωδ
ω ω
ω ω
ω ω ωω
ω
ω ωπ π
πω
π
−
− − −
− −
− − −
=
= = ∞
=
=2
−−
=
∫ ∫
( ) sin ( )2( ) ( )
o N N oN
N o N N o
t t t tCA ft t t t
ω ωω ω ω
− −=
− −
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 13 od 63
ETF-BG Community
7 NAVESTI SVE TIPOVE AMPLITUDSKIH MODULACIJA. DATIVREMENSKI OBLIK I SPEKTAR
1. AM-2BO
( )0u t
( )u t( )mu t uK
0 mf÷ 2 ( ) ( ) cos
( ) ( )AM BO u m o o
m
u t k u t U t
u t Ku t
ω− =
=Spektar osnovnog (modulisuceg)signala se pomera na ucestanost nosioca
2
2
( ) ( ) ( )2 21 1( ) [ ( )] [ ( )]2 2
o oj t j tu o u oAM BO m m
AM BO m o m o
k U k Uu t u t e u t e
U j U j U j
ω ω
ω ω ω ω ω
−
−
= +
= − + +
( )mu jω
mω− mω ω
( )mu jω
0 mω ω− ω0ω 0 mω ω+0 mω ω− − 0ω− 0 mω ω− + Pritransakciji pojavio se jos jedan spektar kao u ogledalu.
Uslov 0o mω ω− ≥
( )0u t ( )m t ( )u t
2.KAM (Konvencionalna AM)
0 cosU tω0
( )mu tuK
0 mf÷
max
( ) cos ( )cos =[ ( )]cos
( ) ( ) ( ) ( ) 1
( ) [1 ( )]cos
o o u m o
o u m o
m m m m
u mKAM o o
o
u t U t k u t tU k u t t
u t U m t U u t m t
k Uu t U m t tU
ω ωω
ω
= +
+
= = ≤
= +
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 14 od 63
ETF-BG Community
-stepen modulacije 0 1
( ) [1 ( )]cos
u mo o
o
KAM o o o
k Um mU
u t U m m t tω
= ≤ ≤
= +
( )mu t
( )0u t
( )u t
0 -na izlazu je samo nosilac>1 -signal je premodulisan
o
o
mm
=
( ) ( )2 2
1 1( ) ) ) [ )] [ )]2 2
o o o oj t j t j t j t
KAM o m
KAM o o o o m o m o
e e e eu t U u t
U j U U U j U j
ω ω ω ω
ω π δ ω ω π δ ω ω ω ω ω ω
− −− −= +
= ( − + ( + + ( − + ( +
( )mu t
mωmω−
( )mu jω
0 mω ω− ω0ω 0 mω ω+0 mω ω− − 0ω− 0 mω ω− +
Nosilac ne nosi poruku. Deo snage odlazi na nosilc.
3.AM-1BO
( )0u tmf
( )mu t
mωmω−
( )mu jω
0 mω ω− ω0ω 0 mω ω+0 mω ω− − 0ω− 0 mω ω− +
VBONBO
1 1 ˆ( ) ( )cos ( )sin2 2o ou t x t t x t tω ω= −
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 15 od 63
ETF-BG Community
8 IZVESTI IZRAZ ZA AM-1BO SIGNALSignal AM-1BO se dobija tako sto se signal AM-2BO propustikroz filtar opsega učestanosti čija je karakteristika kao na slici:
[ ] [ ])sgn(121)sgn(1
21)( 00 ωωωωω +−+−+=jH
Ako od ranije znamo da je: [ ] [ ])(21)(
21)( 002 ωωωωω ++−=− jUjUjU mmBOmAM
onda mozemo pisati:
[ ] [ ] [ ] [ ]
∫∞+
∞−−−
−
−−
=
+−⋅++−+⋅−=
⋅=
ωωπ
ωωωωωωωωω
ωωω
ω dejUtu
jUjUjU
jHjUjU
tjBOmAMBOmAM
mmBOmAM
BOmAMBOmAM
)(21)(
)sgn(1)(41)sgn(1)(
41)(
)()()(
11
00001
21
[ ] [ ] [ ] [ ]
[ ] [ ] [ ] [ ]∫∫
∫∞+
∞−
∞+
∞−−
+∞
∞−−
⋅+−⋅++⋅−+⋅−=
⋅⎭⎬⎫
⎩⎨⎧ +−⋅++−+⋅−=
ωωωωωπ
ωωωωωπ
ωωωωωωωωωπ
ωω
ω
dejUdejUtu
dejUjUtu
tjm
tjmBOmAM
tjmmBOmAM
)sgn(1)(81)sgn(1)(
81)(
)sgn(1)(41)sgn(1)(
41
21)(
00001
00001
Uvedimo sledeće smene:za prvi integral: μωωμωωωμ dd =+=⇒−= ,00
za drugi integral: μωωμωωωμ dd =−=⇒+= ,00
[ ] [ ]0 0( ) ( )1
1 1( ) ( ) 1 sgn( ) ( ) 1 sgn( )8 8
j t j tmAM BO m mu t U j e d U j e dμ ω μ ωμ μ μ μ μ μ
π π
+∞ +∞+ −
−−∞ −∞
= ⋅ + + ⋅ −∫ ∫Svaki od ova dva integrala “razbijamo” na osnovu njihovih članova [ ]1 sgn( )μ+ , odnosno[ ]1 sgn( )μ− , a zatim pod isti integral grupišemo članove koji sadrže umnoške 1, odnosno
sgn( )μ± , tako da imamo:0 0 0 0( ) ( ) ( ) ( )
11 1( ) ( ) sgn( ) ( )
8 8j t j t j t j t
mAM BO m mu t U j e e d U j e e dμ ω μ ω μ ω μ ωμ μ μ μ μπ π
+∞ +∞+ − + −
−−∞ −∞
⎡ ⎤ ⎡ ⎤= + + ⋅ −⎣ ⎦ ⎣ ⎦∫ ∫
Podsetimo se Ojlerovog obrazca: )sin()cos( xjxe jx += , i činjenice da je: )cos()cos( xx =− i )sin()sin( xx −=−
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 16 od 63
ETF-BG Community
[ ] [ ]
∫∫
∫∫∞+
∞−
∞+
∞−−
+∞
∞−
+∞
∞−−
⋅⋅+=
⋅+=
μμμωπ
μμωπ
μωμμπ
μωμπ
djUjtdjUttu
dtjjUdtjUtu
mmBOmAM
mmBOmAM
)()sgn()sin(281)()cos(2
81)(
)sin(2)()sgn(81)cos(2)(
81)(
001
001
Znamo da je po definicji inverzna furijeova transformacija:
∫+∞
∞−
= ωωπ
djUtu mm )(21)( , odnosno u nasem slucaju: ∫
+∞
∞−
= μμπ
djUtu mm )(21)(
znači da za prvi integral važi: )(2)( tudjU mm ⋅=∫+∞
∞−
πμμ
Takođe je po definiciji:
∫+∞
∞−
⋅⋅= ωωωπ
djUjtu mm )()sgn(21)(ˆ kao i: )()sgn()(ˆ ωωω jUjjU mm ⋅⋅=
odnosno u našem slučaju za μ : ∫+∞
∞−
⋅⋅= μμμπ
djUjtu mm )()sgn(21)(ˆ
što znači da za drugi integral važi: )(ˆ2)()sgn( tudjUj mm ⋅=⋅⋅∫+∞
∞−
πμμμ
Kad sve to zamenimo u poslednji izraz za )(1 tu BOmAM − , imamo:)(ˆ2)sin(2
81)(2)cos(2
81)( 001 tuttuttu mmBOmAM ⋅+⋅=− πω
ππω
π
1 0 01 1 ˆ( ) ( )cos( ) ( )sin( )2 2mAM BO m mu t u t t u t tω ω
π− = ± + je za visi BO, a – za niži BO.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 17 od 63
ETF-BG Community
9 OBJASNITI POSTUPAK FREKVENCIJSKE RASPODELE KANALA.DATI PRINCIP REALIZACIJE.
Signal na liniji zauzima koliko i u osnovnom opsegu. Ako imamo npr. tri govorna signala ijednu liniju za prenos ako ih direktno priključimo mešaće se i u vremenu i u spektru.Dovođenjem signala na modulator signali su pomešani u vremenu ali ne i u spektru. Optimalnoje da ih pribijemo jedan uz drugi.
X
+
ϕ11 1 4f f÷ +
1
X2ϕ
2 2 4f f÷ +
2
X3ϕ
3 3 4f f÷ +
3
LINIJA
Xf1
X2f
X3f
mf
kf
nf
mf
kf
nf
min mB N f= ⋅
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 18 od 63
1f 2f 3f
( )maxU jω
Ovde može biti lufta ali se spektri ne smeju preklopiti
ETF-BG Community
10 OBJASNITI POSTUPAK VREMENSKE RASPODELE KANALA. DATIPRINCIP REALIZACIJE.
Pored frekvencijske raspodele kanala kod koje se odjednom prenosi više signala transliranjemnjihovih spektara postoji i vremenska raspodela kanala.Kod vremeneske raspodele kanala kanal za prenos se dodeljuje svakom od signala izvesnovreme.Usko povezano sa ovim je i odabiranje jer za vreme jedne periode odabiranja možemo kanaldati na raspolaganje odbircima drugih signala.Ako imamo 3 signala onda:
0 - perioda odabiranja signala - vreme dodeljeno jednom kanaluk
TT
LINIJA
0f
Što je τ manje više signala možemo poslati jednim kanalom.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 19 od 63
τ
To
τ
To
(1) (1)(2)
(3)
ETF-BG Community
11 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAK IMPULSNEMODULACIJE PO TRAJANJU.
0 mf÷
+ Komp
( )Tf t
( )mU t ( )sU t
( )pU t
( )u t
ITM
Modulišući signal je ograničenog spektra.Dodajemo pomoćni signal ( )Tf t i zbir ide na kopmarator. ( )Tf t ima 3 oblika:
Karakteristika komparatora
Ako je suma ispod pu na izlazu je 0 a ako je iznad onda .xu const=• SA PRIRODNIM ODABIRANJEM:
(Tokom periode odbirka odbirak prati promenu signala)
mU
( )mU t
( )Tf t
2T mU U=
( )SU t
ITM
0t 1t′ 1t 2t
pU ( )Tf t
Ovde se menja položaj prednje ivice i uvek završava u multiplu T.http://ww.etf-bg.org.yu Strana 20 od 63
( )Tf t
t
t
t
pu
xuizlaz
ulaz
ETF-BG Community
Kada nema ( )mu t na izlazu je pravougaoni impuls 2 1t tτ = − .Kada postoji ( )mu t onda se sabira ( ) ( )T mf t u t+ i tako gde zbir preseca pu je 1t pa se impulsproširi za 1 1t tτ ′Δ = −
2 1 1 1t t t tτ τ ′= − Δ = −
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
0 20 1 0 1 2
1 2 1 2 1
22
2
T
T T p
t tf t t t t t t t
f t t t t f t t t u
α
α α
+= − = ⇒ = −
= − + = − =
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )
( ) ( )
1
1 1 1 1 1 1 2
1 1 1 2 2 1
1 1 1
1 1
2
2
1 1 - promena trjanja je ~ modulišućem
s m
m m p
m
m
m m
u t u t f t
u t f t u t t t t u
u t t t t t t
u t t t
u t u t
α
α α
α
τ τα α
= +
′ ′ ′ ′+ = + − + =
′ ′+ − + = −
′ ′= −
′Δ = Δ =
• SA REGULARNIM ODABIRANJEMVreme se odabira i drži se ta fiksna vrednost pa pravimo stepeničastu f-ju tj. STEP &HOLD.
Prijemnik NF filtar
( )mu tα
mf
( ) 0
2 1
0
0 2sin
jn tn
n
t tjn
n
u t U e
nUu eT n
ω
ωτωτ
τω0
∞−
=−∞
+−0
0
=
2=2
∑
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 21 od 63
mU
( )mU t
( )Tf t
2T mU U=
( )SU t
( )0U t
ETF-BG Community
( )( )
( )
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( ) ( )( )
2 10
2 1
0 2 1 2
2 1
0 2 1 0 2 1 2 10 0 0
1
0 2 1 0 00 0 1 2
1 1 1 1 1 1
0 2 1 0
sin 2
2
2 sin cos2 2
sin sin
sin
t tjn
n
n
m
mITM
t tnU t t
u et tT n
U t t U t t t tu t n n tT n
U t t U Uu t n t t t tT n n
t t t t t k u t t
U t t ku tU t
T n
ωω
ω
ω ωπ
ωπ π
τ
π
−0 −
0
∞
=
−⎛ ⎞⎜ ⎟− ⎝ ⎠=
−
− − +⎛ ⎞= + −⎜ ⎟⎝ ⎠
−= + − + −
′ ′ ′Δ = − → = ⋅ +
− −= +
∑
∑ ∑
U ( )
( )
1
00 2sin
mn t t ku t
U n t tn
ω
ωπ
0
ΦΜ
⎛ ⎞⎜ ⎟− − +⎜ ⎟⎝ ⎠
+ −
∑
∑
123
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 22 od 63
ETF-BG Community
12 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAK IMPULSNEMODULACIJE PO POLOŽAJU.
ITM ( )ddt⋅ Uoblič IPM
( )mu t
ITM svaki impuls se završava u kT, ali trajesrazmerno modulišućem signalu. Kada nema mod.signali traju 2
T .Predloženo je da se prenosi samo informacija oprednjoj ivici a da se signal sinhriniše. Prenose se
samo uski impulsi pomereni za τΔ
. Prednja ivica
, zadnja .
Trajanje impulsa je fiksno 2 1t tτ = − pa se prednjamenja u 1t′ a zadnja u 2t′ .
( )( )
1 1 1
2 2 2
m
m
t t t kT u t
t t t kT u t τ
′→ = + ⋅
′→ = + ⋅ +
( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( )
( )( )
00 2 1 00 1
02
sin
sin
m mIPM m
m
U kT u t u tU t t UU t n t t kT u tT T mT
U t t kT u tnT
τω
ω0
+ −−= + + − − ⋅ +
+ − − ⋅
∑
∑Nije dovoljan samo filtar mora i korektor
( ) ( ) ( ) ( )( )1
~ 1
k
ji m m i m
H
U U t U U j U j e ωττ τ ω ω+ − = −14243
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 23 od 63
( )H jϕ ω
fn
IPM
( )ITMd
dt
ITM
Ispravljanje
Uobličenje
ETF-BG Community
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 24 od 63
ETF-BG Community
13 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAK IMPULSNEKODNE MODULACIJE
Postupak za pretvaranje analognih signala u digitalne – efikasnije korišćenje linije.3 postupka :
- diskretiziranje po vremenu- diskretiziranje po amplitudi- kodiranje
nT
KQIAM
( )mu t
0 mf÷
( )mu nt ( )qu t
IKM
Diskretizacija po vremenu se obavlja postupkom odabiranjaU sklopu Q(kvantizator) se diskretizira po amplitudi - postupak zaokruživanja po amplitudi nanajbližu moguću vrednost – KVANTIZACIJAKodiranje u sklopu K.
( ) ( )
( ) ( )
01,
2
2 2
m mm
m m
u t u j Tf
u uu t u nT
ω ω ω≤ ≤
≤ ≤
Predloženo je da se broj amplituda podeli na jednake
opsege ( )2 2u u
uq
−Δ =
korak kvantizacije uuq
→ Δ = ; q – broj kvantizacionih
nivoa.q=8, n=3 bita
( ) ( ) ( );2 2i m i m q iu uq u nT q u nT q nT qΔ Δ
− ≤ ≤ + → =
Što je manje uΔ - manja su izobličenjanajveća greška 2q = (svi + na + i svi – na - ) Najmanja greška q →∞Koder – svakoj od amplituda iz kvantizatora daje kod.Prijemnik:
( ) ( ) ( ) greska nastala pri kvantizacijii m qnu t u t u t= − →Ako šum ne poremeti kod onda možemo da primimo istisignal koji smo poslali.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 25 od 63
( )qu t
0 mf÷
( )Iu tDK
T 2T 4T
10011001100111
ETF-BG Community14 IZVESTI IZRAZ ZA ODNOS SIGNAL-ŠUM KVANTIZACIJE KOD IKM
U POSTUPKU RAVNOMERNE I NERAVNOMERNE KVANTIZACIJEGrešku možemo da kontrolišemo smanjujući uΔ ⇒ povećavamo q ⇒ raste n⇒ smanjujemotrajanje binarnog signala pa u jednoj T moramo više bita da šaljemo ⇒ raste protok ⇒ rastepropusni opseg.
1b b b
b
Tu q n T T v Bn T
Δ ↓ ↑ ↑⇒ = ↓ = ↑ ↑
Kvantizacijom namerno unosimo grešku usled zaokruživanja. Grešku znamo pa joj pristupamopreko verovatnoće. Pošto je slučajna manigestuje se kao šum
Na ulazu imamo amplitude od do 2 2u u− i to je ∞ mnogo
odbiraka. Delimo ih na opsege uuq
Δ = pa na izlazu ima
konačno mnogo amplituda.
Karakteristika greške u f-ji ulaza:
1
1
2
nq q
i ii
i i i
nqi qi i
u u u
u uu
u u uu u u u u
+
+
= −
+=
Δ = −
= − = −
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
1 22 22
2
1
ovo je snaga šuma kvantizacije
q veliko
qii
i qi
uuu
nqi i iuu u
qi i i
u u u p u du u u p u du
p u p u u u u
+
Δ+
Δ−
+
= − = −
≅ ≤ ≤
∫ ∫
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
3 232
21
32
0
13 12
112
qi
qi
uu
qinqi qi i qi
uu
q
nq i qii
u uu p u u p u
u u p u
Δ+
Δ−
−
=
−= = Δ
= Δ∑1. UNIFORMNA KVANTIZACIJA
( ) ( )1
122
0
.
112
i
q
nq qii
uu u constq
u u u p u−
=
Δ = Δ = =
= Δ Δ∑678
2. NERAVNOMERNA KVANTIZACIJA u constΔ ≠
( )2 2u uu t− ≤ ≤ - manje amplitude se češće pojavljuju pa je za njih manje uΔ a a za veće
amplitude veće uΔ
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 26 od 63
q0
q1
q2
q3
q4
q5
ETF-BG Community
nT
KQIAM
( )mu t
0 mf÷
( )mu nt ( )qu t
IKMC
( )cu t
…... DK E
C- kompresor – menja statistiku signala i izjednačava pojavljivanje amplituda (nelinearnisistem) manje amplitude pojačava a veće potiskujeE – ekspandor – radi obrnuto od C. Karakteristika mu je ista ali se obrće ulaz/izlaz
( ) ( )( )( )
( ) ( ) ( )( )
( )
( )( )
( )
( )( )
132
0
22 222
2
2 2
2 22
22
2
22
2 22
2 22
2
2
112
1 112 12
12
12
q
nq qii
c c
c i
u u
nq i i qiu u
u
nqu
u
u
unq
u
u u p u
u F u du F udu
u F u u u
uu u u p u p u du
F u
p uuu duq F u
u p u duu qu u p u
duF u
−
=
− −
−
−
−
= Δ
′= ⇒ =
′Δ ≅ Δ = Δ
Δ= Δ Δ =
′⎡ ⎤⎣ ⎦
=′⎡ ⎤⎣ ⎦
= =
′⎡ ⎤⎣ ⎦
∑
∫ ∫
∫
∫
∫
( )cu t
uΔ
iuΔ
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 27 od 63
ETF-BG Community
15 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAK VREMENSKERASPODELE KANALA PRIMENOM IKM
Omogućava efikasno iskorišćenje linije IKM kanala. Ako prenosimo 1 signal uzimamo odbiraksa T0 i onda izvršimo zaokruživanje i kodiranje (sa n=8 bita za govor).Vremenski multipleks je kad istom linijom hoćemo da pošaljemo više signala pa u prazanprostor ubacimo druge signale
...
(1)(2) (3)
(N)
(1)(2)
kTkT
0T
b kk b
T TT Tn n
= =
Za TF signal 0 08 125 8f kHz T s n bitaμ= = =
0
0
1 64
1 64
bb
bb
kbV nfT s
N kbV n NT T s
= = =
= = ⋅ = ⋅
Za grupu od N=32 signala 2048 2bkb MbVs s
= ≈
kTLINIJA
0f
.
.
.
.
.
.
IKM
IKM
IKM
DIKM
DIKM
DIKM
#1
#2
#N
#1
#2
#N
Na liniju idu kodovi a ne odbirci.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 28 od 63
ETF-BG Community
16 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAK DELTAMODULACIJE I ADAPTIVNE DELTA MODULACIJE
Jedan od postupaka AD konverzije. Pouzdan jer ne može doći do zasićenosti prijemnika i netraži sinhronizaciju.
0 cf÷
( ).∫
Lim( )mu t
( )Au t
( )tε ( )Lu t ( )Iu t( ).∫....
( )Iu t ( )Au t
0 cf÷
( )izlu t
( )Au t - aproksimacija modulišućeg signala.Prijemnik rekonstruiše signal na osnovu ( )Au t( ) ( ) ( )m At u t u tε = −
Limiter daje Lu+ ako je signal na ulazu +, a Lu− ako je – Za limiter je bitan znak razlike, tj. ( ) ( )m Au t u t> i nije važno koliko.
( ) ( ) ( )sgnL L m A Lu t U u t u t IU= − =⎡ ⎤⎣ ⎦( ) ( ) ( )0i u Lu t k u t u t= ⋅
Ovde kodiramo znak razlike (najgrublje kodiranje ) i to se kodira 1 bitom.1
2sc
Tf
= - češće aproksimiramo da smanjimo grešku
Pozitivan impuls kad dođe na ( )⋅∫ daje površinu ispod impulsa i to je neka Δ veličina. Od
impulsa do impulsa raste ili opada za Δ u zavisnosti da li je došao + ili – impuls, pa je ( )Au tstepeničasta funkcija.Filtrom se izdvaja dosta dobo signal. Nema dekodera u prijemniku.Greška – granularni šum koji smanjujemo ako s sT f BΔ ↓ ↓ → ↑ ↑
Ako sada smanjujemo Δ onda ako signal brzo raste aproksimacija će kasniti za signalom.( ) ( )( ) ( )
m s m
m s m
s s
u t T u t
u t T u tT T
+ − ≤ Δ
+ − Δ≤
( )max
m
s
du tI
dtΔ
≤Τ
- preopterećenje usled strmine (nagiba)
Δ se bira tako što se pusti test ton ( ) ( )cosm m mu t U tω=
( )mm m
du tU
dtω=
U neparnim ( )s AT u t ima vrednosti ± neparno Δ a u parnim ± parno Δ što se možekoristiti u prijemniku za detekciju greške.
AΔM
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 29 od 63
iu
ETF-BG CommunityIdeja da Δ prati signal tj. veće Δ za brži rast signala i manje Δ za sporopromenljiv signal.
0 cf÷
( ).∫
Lim( )mu t
( )Au t
( )tε ( )Lu t ( )Iu t
VCA
( )2.
R
C
VCA- naponski kontrolisan pojačavačNapon na C je oko 0 jer se on malo puni i malo prazni jer je čas +1 čas -1 ako krene brzo daraste signal , +Δ⇒ stalno se puni C.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 30 od 63
ETF-BG Community
17 NACRTATI BLOK-ŠEMU I OBJASNITI POSTUPAKDIFERENCIJALNE IMPULSNE KODNE MODULACIJE
Kodira se vrednost razlike između 2 susedna odbirka ⇒ potreban je manji broj bita a time i užisistem za prenos:
IKM
DIKM
( ) ( )0m mu t u t T u
uu uq
− − ≤
′Δ Δ ==
18 OBJASNITI SPEKTRALNE I STATISTIČKE OSOBINE TERMIČKOGŠUMA
I korisni signal i sum su slucajni signali, pa je veoma tesko prijemniku da ih razlikuje.Osnovni sum ne moze da se eliminise i zove se termicki sum. Nastaje u svim provodnicimakoji su na temperaturi iznad apsolutne nule. Generise se interakcijom slobodnih elektrona ivibrirajucih molekula u termod ravnotezi. Svaki prelet elektrona je impuls struje tj. Suma tihimpulsa je sum.Raspoloziva srednja snaga termickog suma:
/ 1rn hf kThfdP df
e=
− h-Plankova const; k-Bolcmanova const
*rndP kT df≅
Spektralna gustina srednje snage, SGSS: rnN
dPp kTdf
= = , tj. raste sa porastom T
Obično smatramo da je Np kT≅ =const i zovemo ga BELI SUM
Posmatramo otpor R na nekoj temperaturi u intervalu oτ .Dva snimanja bice ralicita ali ce im statistike biti iste
iτ je vreme za koje je amplituda > NE
( ) 1
ii
N No
p e E
τ τ
ττ
=
≤ = −
∑ f-ja raspodele verovatnoce
Ako se snima istovremeno za vise R imacemo razlicite slike,ali u istom trenutku imamo iste verovatnoce.
( )( ) N NN
N
dp e Ep ede≤
=
gustina verovatnocehttp://ww.etf-bg.org.yu Strana 31 od 63
f
1
maxNE N Ne E=
( )N NP e E≤
ETF-BG Community
( ) 0( ) 1
1( 0) ( 0)2
N
N
N N
p ep e
p e p e
≤ −∞ =
≤ +∞ =
≤ = ≥ =
Slicice 0Ne = srednja vrednost=0 (da nije tako R bi bio izvor energije)
Gausov (Normalni) zakon raspodele: 2
221( )2
Ne
Np e e σ
πσ
−=
σ-standardna devijacija raspodele2 2 2 2 2( ) 2N N N N N N N N effe e e e e e e Eσ = − = − + = = -srednj.kvadratno odstupanje
Slicica ( ) ? ( ) ( ) 1 ( )N N N N N N N N Np E e E p e E p e E p e E− ≤ ≤ = = ≤ ⇒ > = − ≤
Snaga suma:2
222
2
0 0
1 2( ) ( ) 2 1 ( ) ( )2 2 2
N
NN N
N
EeE E
z N NN N N N N
E
E Ep e E p e de e de e dz erf erfcσ
σ
πσ π σ σ
− −
−
≤ = = = = − =∫ ∫ ∫
SGSS belog suma je constBeli sum aproksimiramo sa sinusoidma gusto pakovanih i istih amplitudaSlicice
2
4N
rnedP kTdf
R= =
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 32 od 63
ETF-BG Community
19 DATI DEFINICIJU EFEKTIVNE TEMPERATURE SOPSTVENOGŠUMA SISTEMA NA ULAZU I FAKTORA ŠUMA SISTEMA
rndP kTdf=
rndP kTdf=
Šum sistema je skup šumova elemenata koji čine sistem. T-Temperatura suma(nije T okoline ilisistema).Izvor šuma se menja otpornikom R na temperat. T koji daje isto rid P
2 1,
opseg suma
ri
ri
P kTB B f f
PBkT
= = −
= →
CZ ( )rG f CZ
-snaga suma sa ulaza se javlja na izlazu-na izlazu se javlja i sum sistema
s
u
s s
snaga sa ulaza od sistemana ulazu
( ) * ( )
( )
i
i
rN t rN i rN u
rN i r rN r
rNrN u e
r
d P d P d P
d P G f d P G f kTdf
d Pd P kT df
G f
= +
↑ ↑ ↑
= =
= =
Sum sistema menjamo novim izvorom suma na ulazu, a sistem je bez sumaeT - efektiv temper sopstvenog suma sistema na ulazu
( ) ( )
( ) ( )
( )( )
i
i
i
rN t r r e
rN t r e
rN trN t u e s
r
d P G f kTdf G f kT df
d P G f k T T df
d Pd P k T T df kT df
G f
= +
= +
= = + =
sT - sopstvena temper suma sistema
FAKTOR SUMA:
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 33 od 63
R
Ne
TR
⇔rndP ridP( )rG f
( ) rir
rn
riri
d PG fd P
d Pd P kTdf Tkdf
=
= ⇒ =
ETF-BG CommunitySudP
( )rG f
NudP NidP
SidP
Na ulaz dolaze signal i sum, a na izlazu se javlja i sum od sistema→dolazi do promene odnosasignala i suma u odnosu na ulaz
( )o
rsu
rNu T T rsu rN ti rN ti
o r orsi rsi
rN ti
rN turN tu o
o
d Pd P d P d P d PF
kT df G f kT dfd P d Pd P
d PF d P FkT dfkT df
=
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
= = =
= ⇒ =
F-koliko puta se promenila ukupna snaga sist na ulazu u odnosu na snagu na standardnoj tempoT . F je i odnos spektralne gustine raspolozive snge na izlazu i termickog suma:
( )
[ ] 10log
( )
1
o
rN ti
rN ti rN tu
r o orNi
T T
rN tu o e o
eo o e
o
d Pd P d PdfF
G f kT df kT dfd Pdf
F dB F
d P k T T df FkT df
TFT T T FT
=
= = =
=
= + =
⇒ = + ⇒ = +
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 34 od 63
ETF-BG Community
20 IZVESTI IZRAZ ZA EFEKTIVNU TEMPERATURU SOPSTVENOGŠUMA SISTEMA NA ULAZU I FAKTORA ŠUMA KASKADNE VEZE NSISTEMA
( )1rG f
1 1, eF T
( )2rG f
2 2, eF T....
....( )rnG f
,n enF T
( )eG f
,e eeF T
⇔
2
1 1 1 1 1
1 1 2 2 3
1 2
2 31
1 1 2 1 2 1
( ) ( ) ( ) .....[(( ( ) ) ( ) ) *....]
1( ) ( ).....
...( ) ( ) ( ) ( ) ( )... ( )
e
rN ti r s r o e
r e e r e eN
eer r T
e e eNee e
r r r r r rN
d P G f kT df G f k T T dfG f kT df kT df G f kT df kT df
kT dfG f G f
T T TT TG f G f G f G f G f G f−
= = +
+ + +
=
= + + + +
Najveci efekat je od pvog sistema tj. Njegovog pojacanja, pa on treba da bude niskosumni.2
11 1 2
11 ......
N
r r r rN
FFF FG G G G
−−= + + +
21 DEFINISATI USKOPOJASNI ŠUM I DATI NJEGOVEKARAKTERISTIKE
Sum vezujemo na ulaz prijemnika i posmatramo ga kaotermicki.SGSS: n oP FkT=
Prijemnik generalizujemo kao:
( )n t
DEM
( )ku t
( )n t
BP filtar propusta koristan signal i ogranicava spektar suma.Beli Gausov sum:Beskonacno mnogo sinusoida istih amplituda razlicitih faza, ista snaga. Prolaskom kroz BPfiltar samo uzan opseg ulazi u prijemnik, pa se zato naziva uskopojasni sum. On zadrzavaGausovu raspodelu. Osobine su mu:-konstantne spektralne gustine snage-Gausova raspodela-ogranicen
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 35 od 63
Tx Rx
( )n t
f
np
ETF-BG Community
SlikaoB f=
( ) ( )cos ( )sinc o s on t n t t n t tω ω= + (nosioci su mu u kvadraturi.)( ), ( )c sn t n t −slucajni sumovi sa Gaus. raspodelom; sporopromenljivi (spektri konstantni)
u opsegu niskih ucestanosti.
Slika ( ), ( ), 22c sBn t n t ω π≤
Spektar n(t) ima :
( )N jω = [ ( ) ]2
o oj t j t
ce en t
ω ω−++ [ ( ) ]
2
o oj t j t
se en t
j
ω ω−−
1 1 1 1( ) [ ( )] [ ( )] [ ( )] [ ( )]2 2 2 2c o c o s o s oN j N j N j N j N j
j jω ω ω ω ω ω ω ω ω= − + + + − +
Slike SGSS i c sN N se poklapaju i sabiraju.
Ako se na istoj ucest-i nadju 2 slucajne komponente one se ili + ili -, ali se njihove snage +.Snaga:
2
2 2
( )
( ) ( )N
c s N
n t p B
n t n t p B
=
= = Snage komponenata uskopoj. suma imju istu snagu kao i taj sum.
2 2 2 2( ) [ ( )cos ( )sin ] ( )cos 2 ( ) ( )cos sinc o s o c o c s o on t n t t n t t n t t n t n t t tω ω ω ω ω= + = + 2 2
2 2 2 2
( )sin
1 1 ( ) ( ) ( ) ( )2 2
s o
c s c s
n t t
n t n t n t n t
ω+
= + = =
2 2 2
( ) ( )cos[ ( )] ( )cos ( )sin
( ) ( )cos ( ) ( ) ( ) ( )( )( ) ( )sin ( ) ( )( )
o c o s o
c c s
ss
c
n t U t t t n t t n t t
n t U t t U t n t n tn tn t U t t tg tn t
ω θ ω ω
θ
θ θ
= + = +
= = +
− = = −
F-ja zdruzene gustine verovatnoce:2 2 2 2 2
2 2 2 22 2 2 22 2
1 1 1 1( , ) ( ) ( )2 22 2
c s c sn n n n u
c s c sp n n p n p n e e e eσ σ σ σ
πσ πσπσ πσ
+− − − −
= + = + = =
2
222
( , ) ( ) ( )
1( , ) *2
c s
c s c s
u
du du Ududp u dud p n p n dn dn
p u U e σ
θθ θ
θπσ
−
=
=
=
2
22
22
0
0
( ) ( , )
1( ) ( , )2
UUp u p u d e
p p u du
πσθ θ
σ
θ θπ
−
+∞
= =
= =
∫
∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 36 od 63
ETF-BG Community22 IZVESTI IZRAZ ZA ODNOS SIGNAL-ŠUM KOD POSTUPAKA
AMPLITUDSKIH MODULACIJA1. AM-2BO
2
( ) ( ) cos( ) ( ) cos
( ) ( )2
u m o o
d d o o
oi d u m
u t k u t U tu t k u t U t
Uu t k k u t
ωω
=
=
=
( ) ( )cos ( )sin( ) ( ) cos
( ) ( )2
c o s o
d d o o
oi d c
n t n t t n t tn t k n t U t
Un t k n t
ω ωω
= +
=
=
2 2 4 2 22 2 2 2
2 22 2 2 2 2
22 2
2
( ) ( ) ( ) ( )4 2
( ) ( ) ( ) ( ) ( )4( ) ( )
d u o u osi i m su m
d oN i i c Nu c s
si mu o
N i c
k k U k UP u t u t P u t u t
k UP n t n t P n t n t n t
P u tk UP n t
= = = =
= = = = =
= ∧2 2 2
2
( ) 2 ( )
2
su u o m
Nu c
si su
N i Nu
P k U u tP n t
P PP P
= ⇒
⇒ =
Poboljsanje odnosa sign-sum u odnosu na ulaz je 3dB.
2. KAM
( ) [1 ( )]cos cos ( ) cos
o o o
o o u m o o
u t U m m t tU t k u t U t
ωω ω
= +
= +Kod demodulacije imamo nosilac + AM-2BO, akako NF ne propusta jednosmernu komponentu, naizlazu je AM-2BO.
Tako da za sum imamo isto kao kod AM-2BO, pa je
2si su
N i Nu
P PP P
=
3. AM-1BO
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 37 od 63
0 0cosU tω
( )u t
( )n t0 0m mf f f f− ÷ +
( )du t
( )dn t
( )iu t
( )in t
0 0cosU tω
( )u t
( )n t0 0 mf f f÷ +
( )du t
( )dn t
( )iu t
( )in t
0 mf÷
0 0cosU tω
( )u t
( )n t0 02 2
B Bf f− ÷ +
( )du t
( )dn t
( )iu t
( )in t0 mf÷
ETF-BG Communityˆ( ) ( )cos ( )sin ( ) ( )cos ( )sin
( ) ( ) cos ( ) ( ) cos
(
m o m o c o s o
d d o o d d o o
d m
u t u t t u t t n t n t t n t tu t k u t U t n t k n t U t
k u
ω ω ω ωω ω
= − = +
= =
= 2 ˆ) cos ( ) cos sin
( ) ( ) ( ) ( )2 2
o o d m o o o
d o d oi m i c
t U t k u t U t tk U k Uu t u t n t n t
ω ω ω−
= =
2 2
2
2 2 2 2
2
( ) ( )( )
1 1 ˆ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2
( )
si i m
N i N mi
si susu m m m
N i Nu
Nu
P u t u tP p fn t
P PP u t u t u t u tP P
P n t
⎫= = ⎪
⎪⎪⎪= = + = ⇒ =⎬⎪⎪=⎪⎪⎭
Odnos signal-sum se ne menja
4. KAM na detektoru anvelope
( ) cos ( ) cos( ) ( ) cos ( ) cos ( )cos ( )sin
=[ ( ) ( )]cos ( )sin
o o u m o o
o o u m o o c o cs o
o u m o c o s o
u t U t k u t U tu t n t U t k u t U t n t t n t t
U k u t U n t t n t t
ω ωω ω ω ω
ω ω
= +
+ = + + +
+ + +
( ) ( )cos[ ( )]( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )
o
o u m o c
i i u m o c
u t V t t tv t U k u t U n tu t n t k u t U n t
ω θ= +
≅ + +
+ = +
2 2 2 2
2 22 2
( ) ( )
( ) ( )2
2
si u o m N i c
u osu m Nu c
si N i
su Nu
P k U u t P n t
k UP u t P n t
P PP P
= =
= =
⇒ =
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 38 od 63
( )u t
( )n t0 02 2
B Bf f− − ÷ +
( )iu t
( )in tDA
ETF-BG Community
23 IZVESTI IZRAZ ZA ODNOS SIGNAL-ŠUM KOD POSTUPKAFREKVENCIJSKE MODULACIJE
( ) cos[ ( )]( )
- max devijacija
2( ) 2( 1)
o o
i f m
o f m
o m m
u t U t tf k u t
f k U
B f f m f
ω ϕδ
= +
=
=
= + = +
V
V
( )u t
( )n t0 02 2
B Bf f− − ÷ +
( )iu t
( )in tFD
( )du t
( )dn t0 mf÷
( ) ( ) ( )
1 ( ) ( )2
( ) ( )
( ) ( ) ( )
t
d d i m
d d
d d f m
i d d f m
u t k f t k u d
d tu t kdt
u t k k u t
u t u t k k u t
ωδ ϕ τ τ
ϕπ
−∞
= =
=
=
= =
∫
2 2 2 2( ) ( )
( ) cos ( )cos ( )sin = ( )cos[ ( )]
( ) ( )( )( )
( )1( ) *2
si m d f m
u o o c o s o
o
s s
c o o
sd d
o
P u t k k u t
u t U t n t t n t tV t t t
n t n tt arctgn t U U
n tn t kU
ω ω ωω θ
θ
π
= =
= + +
+
−≈ ≈ −
+
−=
2 2( ) ( ) ( )N d N NS H j S pω ω ω ω°
= =
Spektralna gustina nije const vec linearno zavisi, posto prolazi deo suma do 2B
, sum je
triangularan.
2
1
2
1
2 2 2 2 22 2 2
0
2 22
2
2 2
2
( )1( ) * , 2
1 1 1( ) 2(2 )
2 , P2
( )
m m
m
si d m
of f
Ni i d N N d Nfo o
fd o
Ni N ofo
f m osif
NiN
f
n tn t k f fU
P n t k p p df k p f dfU U
k UP p f dfU
k u t PPP
p f df
π
ωπ −
−= ≤
= = =
= =
=
∫ ∫
∫
∫
Za test signal 2
2( ) cos , ( )2m
m m m mUu t U t u tω= = imamo:
2
1
2
2
( ) 2
si o of
NiN
f
P f PP
p f df=
∫
V
2
1
2 2
2
2
( ) , ( )
( )
2
su o Nu N
si o suf
Ni Nu
f
P u t P P n t p B
P f B PP P
f df
= = = =
=
∫
V
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 39 od 63
ETF-BG Community24 IZVESTI IZRAZ ZA ODNOS SIGNAL-ŠUM KOD POSTUPKA FAZNE
MODULACIJE
( ) cos[ ( )]( ) ( ) - trenutna devijacija faze
- maksimalna devijacija
o o
m
o m
u t U t tt k u t
k Uϕ
ϕ
ω ϕϕ
φ
= +
=
=V
( )u t
( )n t0 02 2
B Bf f− − ÷ +
( )iu t
( )in tФD
( )du t
( )dn t0 mf÷
2 2 2 2( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )d d d m si i d m
i d d m
u t k t k k u t P u t k k u t
u t u t k k u tϕ ϕ
ϕ
ϕ= = = =
= =( ) ( ) ( ) cos[ ( )u o ou t u t n t U t tω ϕ= + = + ] ( )cos ( )sin
=[ ( )]cos ( )sin = ( )cos[ ( )]c o s o
o c o s o o
n t t n t t
U n t t n t t V t t t
ω ω
ω ω ω θ
+ +
+ + +Diskriminator reaguje na promenu faze:
( ) ( )( ) sum prouzrokuje parazitnu faznu modulaciju( )
( )( ) ( ) -sum na izlazu iz diskriminatora
s s
c o o
sd d d
o
n t n tt arctgn t U U
n tn t k t kU
θ
θ
−≈ ≈ − →
+
−= =
Slika2 2 2 2
2
22 2 2
o2 2
( ) ( )( )( ) , 2
( ) 2( ) P -snaga nemodulisanog nosioca
m m os sii d m
mo Ni N mN
o
s N mNi i d d
o o
k u t k u t Pn t Pn t k f f fU P p fpU
n t p fP n t k kU U
ϕ ϕ−= ≤ = =
= = =
Za test signal 2
2( ) cos , ( )2m
m m m mUu t U t u tω= = imamo:
22 2
2
2
( ) ( ) , ( )2
( ) 2
( ) -to je faktor dobrote prijemnika2
si o osu o Nu N
Ni N m
si o su
Ni m Nu
o
m
P P P u t P P n t p BP p f
P B PP f P
BVf
φ
φ
φ
= = = = =
=
=
V
V
V
Slika Prag prijema: 10
10 , 10op N
su Nu su N
P p B
P P P p B
=
≥ ≥Tj. Sto se vise udaljavamo, smanjuje se odnos signal-sum, ali i signal slabi.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 40 od 63
ETF-BG Community25 IZVESTI IZRAZ ZA ODNOS SIGNAL-ŠUM KOD POSTUPKA IKM U
PRISUSTVU TERMIČKOG ŠUMA
( )n t
IKM DIKM
( ) ( ) ( )
, (snaga suma usled kvantizacije) ( ) ABGSi m Nq
si Nq
u t u t u t
P P n t
= −
+2( )
12NqUP =V
Termicki sum je nezavistan od belog suma. Prijemnik mora da zna pocetak i kraj kodne reci,broj kvantizivanih nivoa, odlucuje da li je 0 ili 1, pa salje dekoderu.Dejstvo termickog suma se ogleda u mogucnosti izmene kodne reci tj. verovatnoca greske pobitu. Verovatnoca da prijenik pogresi je 310− . Kodna rec 8-10 bita, dolazi do greske samo na
jednom bitu, jer je mala verovatnoca da dodje na 2 bita: 2si s
Ni Nq
P PP P ε
=+
1( ) (1 ) .... (1 ) (1 ) , (1 ) 1( ) -verovatnoca greske po bitu
ni i i i i i i
i i e
p e p p p p p pp e p p
−= − − = − − ≈
≅ =
g g
Nije svejedno na kom bitu gresimo, jer se time menja i greska: 12nU −±VSrednja kvadratna greska:
12 2 2 2 2 2 2 1 2
02 2
2 22 2
2 2 22
2 2 2
( ) (2 ) ( ) [1 2 (2 ) .... (2 ) ]
2 ( )2 1 2 12 ( ) ( )
32 1 ( ) 2( )12 3
( ) (2 ) 12 12 12
ni n
e ei
n
n nsi
e e nNi
e
n
s q
U p p U
UPp U p UP U p U
U q U Up p
ε−
−
=
⇓
= = + + + +
−= ≅ =
−+
≅ = = =
∑ V V
V
V VV
V1444442444443
V V 2
22
1 4 2
nsi
nNi e
PP p
=+
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 41 od 63
ETF-BG Community26 NACRTATI I OBJASNITI NAČINE PREDSTAVLJANJA BINARNIH
SIGNALA (LINIJSKI KOD). NAVESTI VREMENSKE I SPEKTRALNEKARAKTERISTIKE NAJZNAČAJNIJIH KODOVA
Linijski kodovi služe za reprezentaciju binarnih signala.
( ) ( )kk
u t a x t kT= −∑- unipolarni { }0,1ka ∈ - nisu dobriza sinhronizaciju, laki za generisanje- polarni { }1,1ka ∈ −
RZ – obezbeđuje da se na sredini signalizacije prelazi 1-> 0. Prijemnik uočava početak i kraj – olakšavasinhronizaciju. AMI – 0 – odustvo signala, 1 se predstavlja sa +1 ili -1naizmenično
*Unipolarni binarni NRZ:
( ) ( ) 10 12
P P= =
Postoji DC komponenta 2U . Troši se snaga na slanje DC
- samosinhronizacija :RZ i Mančester
- otpornost na greškudiferencijalni nije jer se greškapropagira.
*Polarni binarni NRZ:0 1 1 1 00
+A
-A2 1A =
0,5
1 2
1
0DC =
*Diferencijalni :0 – ne menja stanje na liniji1- menja se stanje*Unipolarni binarni RZ
Unipolarni 3dB više snage nego polarniza istuverovatnoću greške.Postoji Δ f-ja u spektru – bit tuning recovery
2 4A =
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 42 od 63
T t T t
bez RZ sa RZ
0 1 1 1 00
0,5
1 2
0,25
1 2
0,5
ETF-BG Community*Bipolarni binarni RZ (AMI)
0,5
1 2
1
2 4A =
T
+
-
mod2
*Mančester:
0 1
DC=0 bez obzira na statistiku
0,5
1 2
27 OBJASNITI DIFERENCIJALNI MANCHESTER KODRazlika od Mančester je u tome što 0 – kada nema promene1 – prelaz na početnu u sredini intervala0 1
log0 – bez prelaza na početnak signalizacionog intervalalog1 – sa prelazom na početak signalizacionog intervalaAko je 0 ostaje isti kao prethodni. Ako je 1 menjam u odnosu na prethodni.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 43 od 63
ETF-BG Community
28 OBJASNITI POJAVU INTERSIMBOLSKE INTERFERENCIJE.IZVESTI I NYQUISTOV KRITERIJUM
Ova pojava je uocena pri prenosu digitalnih signala vec postojecim analognim putevima.Sve linije imaju osobinu da im slabljenje raste sa jω . One prenose od 0 do neke ω , i preko tegranice ne mogu da prenose. Linije imaju osobine NF filtra.Kako sve poruke traju konacno, znaci da im je spektar beskonacno sirok; a znamo da linija nemoze da propusti takav spektar ⇒odseca dewo i to visoke frekvencije.Na izlazu dobijamo niz impulsa jako dugog trajanja. Pa se jedan impuls siri na signalizacioneintervale ostalih, tj. jedan simbol utice na sve ostale.
0 1 1 1 00
Znamo da prijemnici digitalnih signala imaju odabirac i odlucivac. Zbog ISI, prijemnik mozeda pogresno odluci npr. “1” umesto “0”.
Vece trajanje impulsa ⇒nule su blize koordinatnom pocetku ODL
⇒spektar je sa vecom snagom
T V⇒Z ] . Potrebno je smanjiti ISI i povecati V.npr. uzmimo veoma uzak signal
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 44 od 63
sin1 1( ) 22 2
( ) 0, sin 0,
c c c
c
j t j tj t c c
cc c
c c
te ey t U e d U Ufjt t
y t t t k
ω ω ωω
ω
ω ωτ ω τ τ
π π ω ω
ω ω π
+ −
−
−= = =
= = =
∫
( ) ( ) ( )( ) , sin( ) c
Y j H j X jY j U
X j U U
ω ω ωω τ ω ωωτω τ τ
ωτ
= ⎫⎪⇒ = ≤⎬/2
= → ⎪/2 ⎭X X
τ
( )x t
2T− 2
T
( )y t
12 Cf
X X XXXX
12 Cf−
22 Cf
32 Cf
ETF-BG Community
Prijemnika interesuju odbirci, ako ih uzimamo u nT, treba ih uzimati u 1
2 cT
f= , jer tada svi
odbirci prolaze kroz nulu osim onog koji posmatramo.
MAX PROTOK, tj Nyquistova brzina signaliziranja: 1 2 cV fT
= =
( )x t ( )TH jω ( )LH jω ( )RH jω ODL
( )y t ( ) ( ) ( ) ( ) ( )T L RY j H j H j H j X jω ω ω ω ω= ; Za Diraka je ( )X jω =1
Posmatramo impulsni odziv sistema na ulazu sistema zaodlucivanje:Po I Nyq nece biti ISI ako je :
, 0( )
0, oy t
y tt mT=⎧
= ⎨ =⎩Postoji beskonacno signala koji zadovoljavaju ovaj uslov.
{
1, ( ) ( ) saljemo
0,
( ) ( ) primamo ( )
( ) (( ) )
T k ijk
R k o mok
R kk
i ju t a x t kt
i j
u t a y t kt y mT y
u mT a y m k T
δ
δ
=⎧= − = ⎨ ≠⎩= − =
= −
∑
∑
∑Odbirak u mT uzima sumu beskonacnomnogo signala, pa posto su svi osim jednog(u m=k) =0 :
( ) R m ou mT a y= ⇒ Prijemnik ne moze da pogresi.U frekvencijskom domenu (postavljamo uslov na sredini signalizacionog intervala) :
pa uvedemo smenu -2 2
s ss cn ω ω
ω ν ω ν ω+ = ≤ ≤ =
( )1( ) [ ( )] , 12
1( ) / = /= [ ( )]2
cs s
c
c
c
j n mT jn mTs
n
j mTs o mo
n
y mT Y j n e d e
y mT stavimo Y j n e d y
ωω ν ω
ω
ωω
ω
ω ν νπ
ν ω ω ω ω δπ
∞+
=−∞ −
∞
=−∞ −
= + =
= + =
∑ ∫
∑ ∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 45 od 63
2
2
( ) ( ) ( ) ( )
1( ) ( )2
1( ) ( )2
1( ) ( )2
ss
ss
j t
j mT
nj mT
n
Y j H j j H j
y t Y j e d
y mT Y j e d
y mT Y j e d
ω
ω
ωωω
ωω
ω ω ω ω
ω ωπ
ω ωπ
ω ωπ
∞
−∞
∞
−∞
+∞
−∞−
= Δ =
=
=
=
∫
∫
∑ ∫
X X X XT− T 2T
0y
( )y t
3T
ETF-BG Community
Poslednja jednacina bice ispunjena ako je: c c[ ( )] -sn
Y j n Kω ω ω ω ω∞
=−∞+ = ≤ ≤∑
sin1 sin( ) 2 2 22 2
c c c
c
j mT j mTj mT c
c c c moc
mTK e e my mT Ke d K f K f K fjmT mT m
ω ω ωω
ω
ω πω δπ π ω π
−
−
−= = = = =∫
29 OBJASNITI POJAVU INTERSIMBOLSKE INTERFERENCIJE.IZVESTI II NYQUISTOV KRITERIJUM
I krit- uslovi na sredini signalizacionog intervalaII krit- uslovi na krajevima signalizacionog intervalaKriterijum za savrsen prenos je da interval izmedju trenutaka kada struja prolazi kroz srednjuvrednost treba biti isti kao odgovarajuci interval na strani predaje.
U trenucima predaje, ne treba nam ISI:
a izmedju ova dva trenutka moze da bude bilo sta
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 46 od 63
1 , -2 2 2( )
0, (2 1)2
y T Tt nty t
Tt m
⎧ = =⎪⎪= ⎨⎪ = −⎪⎩
11
(2 1)2
((2 1) ) ( )2 2 1( ) ( ) ( ) ( ) ((2 1) ) ( )
2 21( ) ( )
2
mo mTj m
j t
T yy mTY j H j j H j y m Y j e d
y t Y j e d
ω
ω
δ δ
ω ω ω ω ω ωπ
ω ωπ
∞ −
−∞∞
−∞
⎫− = + ⎪
⎪⎪= Δ = ⇒ − =⎬⎪⎪=⎪⎭
∫
∫
ETF-BG Community
2 (2 1)2
2
2 ( )(2 1)2
2
1((2 1) ) ( ) , uvedemo smenu , -2 2 2 2
1((2 1) ) [ ( )] , 12 2
1((2 1) ) / = /=2
ss
ss
s
ss
s
n Tj m s ss
n
Tj n m jn mTs
n
Ty m Y j e d n
Ty m Y j n e d e
Ty m stavimo
ωωω
ωω
ω
ω ν ω
ω
ω ωω ω ω ν ω νπ
ω ν νπ
ν ω
+∞ −
−∞−
∞ + −
=−∞−
− = + = ≤ ≤
− = + =
− =
∑ ∫
∑ ∫
2 (2 1) 121
2
( 1) [ ( )] ( )2 2
s
s
Tj mns mo m
n
yY j n e d
ω
ω
ωω ω ω δ δ
π
∞ −
=−∞−
− + = +∑ ∫
1 c( 1) [ ( )] cos , -ns c
n sY j n y T πωω ω ω ω ω
ω
∞
=−∞− + = ≤ ≤∑
30 PODIGNUTI KOSINUS
( ) ( )
2
1 1 sin 1 sin 12 2 2
1 sin 1 cos cos2 2
C
C
kA k
k k k
ω ωπ πω ωω
π π πω πωω
⎡ − ⎤ ⎡ ⎤= − = − − =⎢ ⎥ ⎢ ⎥2 2⎣ ⎦⎣ ⎦⎡ ⎤⎛ ⎞ ⎡ ⎤= − − = + = ⋅⎜ ⎟⎢ ⎥ ⎢ ⎥2 2 2 4⎝ ⎠ ⎣ ⎦⎣ ⎦
31 TRANSVERZALNI FILTARKoristi se da uobliči, zajedno sa linijom, spektar po Nyquistovim kriterijumima.U transferzalama su pojačavači a svaki blok unosi kašnjenje T.
T
(1)
T
(2)
T
(l)
0a 1a 2a la
( )u t
( )iu t
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )0 1 20
2 ...l
i l kk
u t a u t a u t T a t T a t lT a u t kT=
= + − + − + + − = −∑
( ) ( )0
lj kT
i kk
u j a u j e ωω ω −
=
=∑ ( )( ) ( )
0
li j kT
TF kk
u jH j a e
u jωω
ωω
−
=
= =∑
Potrebno je znati 0 ,..., la a i broj kola zakašnjenje.
( ) ( ) ( )ovo znamo ovo podešavamo ovo je ono što nam treba po NK
L TFH j H j Y jω ω ω⋅ =14243 14243 123
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 47 od 63
Cω− Cω SωSω− ω
K
2K
( )LH jω ( )Y jω
⇒
ETF-BG Community
32 DIJAGRAM OKAPraktična metoda za proveru ISI; kontrolisanje ISI. Osciloskop se priključi na liniju i naposeban način se posmatra.Osciloskop se sinhroniše sa signalom tako da ulaz prebriše za 1T i iscrta na ekranu.Zbog velikog protoka 1000 bit/s na ekranuse pokazuju u vidu magle delovi koji daju 1, 0 i1 0→ 0 1→
1 – širina oka pokazuje kada treba uzeti signale2 – prijemnik se sinhronizuje iz preseka sa 0, ako je to mnogoširoko šeta takt prijema3 – intenzitet ISI tj. koliko se menja vrednost odbirka4 – koliko šuma može da se doda da ne pređe prag
33 IZVESTI IZRAZ ZA VEROVATNOĆUGREŠKE PRI PRENOSU BINARNIH SIGNALA U PRISUSTVU ABGŠ
U prisustvu šuma može da dođe do pogrešne odluke tj. šum seogleda kroz verovatnoću da dođedo greške.
- unipolarni ( ),u φ
Odbirke uzimamo na sredini
( ) ( ) ( ) ( ); 0,1R T k kk
u t u t aП t kT a= = − ∈∑odabirač:
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )( )( )0
R kk
R nkП n k T n tk
D R
u t n t aП t kT n t
u t n t a a u n nt
u n nTu t u nT n nT
n nT
− +⎡ ⎤⎣ ⎦
+ = − +
+ = = +
+⎧⎪= + = ⎨+⎪⎩
∑
∑
( )2
2212
Un
nP u e σ
π−
=
( ) ( ) 102
P P u= =
( ) ( ) ( ) ( )0 | 0 0 |eP P P U P u P u= ⋅ + ⋅
( ) ( ) ( ) ( )0 1| 0 0 |p
p
u
D D D Du
P u p u du P u p u du∞
−∞
= =∫ ∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 48 od 63
ODLRx
( )n t
1 0 1 1 1
1 0 1 1 0
greška
prag
2T−
2T
( )П t
( )np u
pu
( )0DP U ( )1
np u
3
2
1 4
ETF-BG Community
( ) ( ) ( )| 0 0 |p
n n eu
P u P u P u du P∞
= = =∫
( ) ( )0 01
2
Pu
e n n n nP P u du P u du+∞
= −∫ ∫14243 ( ) 2
0
2 zterfc z e dt
π−= ∫
2
22
2
0 0
1 12 2
p
p n
uu u
tne du e dt
σσ
πσ π
− −=∫ ∫1 12 2 22 2
p pe D p
u u uP erfc erfc u uσ σ
⎡ ⎤ ⎡ ⎤= − = = =⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
- polarni { } ( ) ( ) ( )( )( )
1, 1k D R
u n nTa u nT u nT n nT
u n nT
+⎧⎪∈ − = + = ⎨− +⎪⎩
12 2
D
De
D
u u
uP erfcσ
=
⎡ ⎤= ⎢ ⎥
⎣ ⎦
34 IZVESTI IZRAZ ZA VEROVATNOĆU GREŠKE PRI PRENOSU M-ARNIH SIGNALA U PRISUSTVU ABGŠ
( ) ( ) ( ){ }{ }{ }
1 , 3 ,..., 1,1,... 1
2 1
4 1, 3
k
k
k
a m m m
m a
m a
∈ − − − − − −
= = ±
= = ± ±
Ako nema šuma odbirak uzima jednu od vrednosti , 3 ,...u u± ± aprijemnik 0+ poredi sa pragovima 0, 2 , 4u u± ± .
M – arni sistem → M različitih mogućnostiTražimo koliko je P da ne pogreši – verovatnoća korektnog odlučivanja.Ako su svi nivoi jednakoverovatni onda je 1
M verovatnoća da se pošalje
jedan. Verovatnoća da ne pogreši prijemnik pri odlučivanju je 1 PM ⋅ da primiali utiče i šum do u u− .
( )1 u
N nup u du
M+
−∫ - ako šaljemo u, verovatnoća da prijemnik ne pogreši.
Za ostale odbirke se pomera mesto šuma. Ukupno (m-2) odbirka i još najviši inajniži.
najviši: ( )1n n
u
p u duM
∞
−∫ najviši: ( )1 u
n np u duM −∞∫
Suma ovoga daje verovatnoću korekntog odlučivanja.
( ) ( ) ( ) ( )1 1 12u u
k n n n n n nu u
P M p u du p u du p u duM M M
∞
− − −∞
= − + +∫ ∫ ∫
( ) ( )0
2 2u
n n n n ku
M P u du P u du PM M
∞
+ =∫ ∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 49 od 63
(M-1)U(M-2)U
2UU0-U
-(M-1)U
prag
prag
prag
u− u 3u
2M −
−∞∞
Du uu−
ETF-BG Community
( ) ( ) ( )0 0 0
2 1 1 12 1 22
1 112
1 11 1 12
12
u u u
k n n n n n n
k
e k
De
P P u du P u du P u duM M M
uerfc PM M
uP P erfcM MuMP erfc
M
σ
σ
σ
⎛ ⎞ ⎛ ⎞= + − = − ⋅ +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
⎛ ⎞⎛ ⎞− + =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎛ ⎞ ⎛ ⎞= − = − − −⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
− ⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠
∫ ∫ ∫
uD – rastojanje odbirka od praga
35 IZVESTI IZRAZ ZA VEROVATNOĆU GREŠKE PRI PRENOSUBINARNIH SIGNALA POJAČAVAČIMA U OSNOVNOM OPSEGU I UPRISUSTVU ABGŠ
Opada snaga signala sa daljinom ⇒ opada SNR i dolazi do kritične vrednosti, tj. max dometa.Šta ako nam treba veči domet od toga?Delimo vezu na kraće deonice i na tim prekidima stavljamo pojačavače. Međutim pojačavačunosi šum tako da opet ne možemo beskonačno duge deonice jer u jednom trenutku tolikopojačamo šum da stižemo do kritičnog SNR.Kumulativni efekat šuma
Tx
A
...( )Tu t
>
(1)
... >
(2)
... >
(m)
ODL
B
Predajnik na A generiše digitalni signal kao slučajniu povorku. Kako ne može da dobaci do Bdeonica AB se deli na m deonica i kada signal stigne on se odabira i odluči.
- Linija unosi slabljenje: - podužno slabljenjedBkmα ⎡ ⎤
⎣ ⎦
Npr. deonica je duga l[km]. Slabljenje na deonici je [ ] 10loge ea dB l Aα= ⋅ = . Apsolutno slabljenje0,110lA α= .
Stavljamo pojačavač koji treba da nam pojača onoliko koliko linija oslabi P LA A= . Ali svakipojačavač unosi i šum:
( ) ( ) ( )1 1 - na ulazu u I pojačavačTu tu t n t
Al= +
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
1 1 1
2 1 2
2 1 2
1i P T P
t P
i T P P
u t u t A u t A n t
u t u t A n t n tAl
u t u t A n t A n t
= = +
⎡ ⎤= + ⋅ +⎣ ⎦
= + +
P.P. pojačavači su jednaki i statističke osobine šuma iste tj:
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 50 od 63
ETF-BG Community
( ) ( ) ( )
1 2
12 2 2 2 2
1 1
1
...
12 2
mm
mi T P ii
D P P D
em
u t u t A n t
m A A muP erfcm
σ σ σ
σ σ σ σ σ σ
σ
=
2
= = =
= +
= = ⇒ =
=
∑
36 IZVESTI IZRAZ ZA FUNKCIJU PRENOSA OPTIMALNOG FILTRA
( )x t ( )TH jω ( )LH jω ( )RH jω
( )n t
DODL
Posmatrajmo uticaj i suma i ISI:
( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1( ) ( ) ( )2
kk
D k Dk
T L R TLR
j tTLR
u t a x t kt
u t a y t kt n t
Y j H j H j H j X j H j X j
y t H j X j e dω
ω ω ω ω ω ω ω
ω ω ωπ
∞
−∞
= −
= − +
= =
=
∑
∑
∫Na sum utice samo prijemnik:
2 2D
1( ) ( ) ( ) ( )2ND R N NDS H j S S dω ω ω σ ω ωπ
∞
−∞
= = ∫
Promenom i T RH H uticemo na ISI, a na sum utice samo RH .Povecanjem B filtra, povecavamo odbirak signala, ali povecavamo i sum. Dakle
povecavamo amplitudu, ali samo do odredjene velicine kada sum pocinje brzo da raste i ta maxvrednost je OPTIMALNA VREDNOST.
Optimizaciju zasnivamo na smanjenju eP . Cilj nam je da SNR bude max :
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 51 od 63
ETF-BG Community
2
2
2 22
222
1 ( )2
( )( ) max ?2
Uzmimo 1 ( ) ( ) ( )
1( ) ( ) ( )2
1( ) [ ( ) ( ) ] ( )2 ( ) 1
21 ( ) ( )2
De
D
mK
DD
T L R
j tR
j tm R R
m
DD R N
UMP erfcM
y ta y t
H H Y j H j X j
y t H j X j e d
y t H j X j e d H j Xy t
H j S d
ω
ω
σ
σσω ω ω
ω ω ωπ
ω ω ω ωπ
πσσ ω ω ω
π
∞
−∞
∞
−∞
∞
−∞
−=
→ =
= ⇒ =
=
⎫= ⎪
⎪⇒ =⎬⎪= ⎪⎭
∫
∫
∫
g
2
2
( )
( ) ( )
j t
R N
j e d
H j S d
ωω ω
ω ω ω
∞
−∞∞
−∞
∫
∫
Na osnovu: 2
2 21 2 1 2( ) ( ) ( ) ( )F j F j d F j d F j dω ω ω ω ω ω ω
+∞ +∞ +∞
−∞ −∞ −∞
≤∫ ∫ ∫
21 2
22
( ) ( ) ( )( )( ) 1
( )( ) 2 ( )( )
m
R Nm
j tND
N
F j H j SX jy t dX jF j e S
Sω
ω ω ωω
ωωω π ωσω
+∞
−∞
⎫=⎪⇒ ≤⎬= ⎪
⎭
∫
Maximum je za 1 2F k F ∗= g :
( ) ( )( ) ( ) ( )( )( )
m mj t j tR N R
NN
k X j X jH j S e H j k eSS
ω ωω ωω ω ωωω
∗ ∗− −= ⇒ =
g
Ovaj optimalan filtar je optimalan samo za ovaj sistem, tj. svaki sistem ima svoj optimalanfiltar i ako bilo sta promenimo u njemu, moramo da menjamo i optimalan filtar.
37 IZVESTI IZRAZ ZA FUNKCIJU PRENOSA PODEŠENOG FILTRA
On je optimalan filtar za Gausov sum.
Kad dobijemo formulu za optimalan filtar: ( )( )( )
mj tR
N
X jH j k eS
ωωωω
∗−= , kako smo uzeli za sum
beli Gausov sum, znamo ( ) , 2N
N N N opS S p FkTω = = = , pa se za podeseni filtar dobija
formula: ( ) ( ) mj tR
N
kH j X j eS
ωω ω −= −
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 52 od 63
ETF-BG Community2
22
( ) 1 1 ( )2
m t
N ND
y t WX j dS S
ω ωπσ
+∞
−∞
= =∫
mt utice na k-ku podesenog filtra:
( )
( ) ( )
1 1( ) ( ) ( )2 2
( ) ( ) nemoguce
optimalno
m
m m
j tR
N
j t j t tR R
N
R m mN
m
kH j X j eS
kh t H j e d X j e dS
kh t x t t t TS
t T
ω
ω ω
ω ω
ω ω ω ωπ π
−
+∞ +∞+
−∞ −∞
= −
= = −
= − <
=
∫ ∫
OKmt T>
38 IZVESTI IZRAZ ZA FUNKCIJU PRENOSA PRIJEMNIKA SAINTEGRALJENJEM I RASTEREĆENJEM
Dolazi nam i signal i sum. C se puni i posle Tse uzima odbirak i C se isprazni. Zatimpocinje nova integracija i to od 0. Rasterecenje je trenutno (nema memorije).
( ) ( ), { 1}k kk
u t a t kt a= − ∈ ±∑ ∏I&R je podesen filtar za pravougaone impulse.
( 1)
1( ) ( ) ( )kT
D D ki k T i i
UT UTu t u t dt u kT aT T T−
= = = = ±∫
Prag postavljamo na 0: 0pU =
2
( )
( )2
( ) ( ) ( )
D D pi
NN N
ND N
UTu u kT UT
pS S
S H j S
ω
ω ω ω
= − =
= =
=
( ).∫( )u t ( )iu t1( ) ( )
1( ) ( )
t
ii
ii
u t u dT
U j U jj T
τ τ
ω ωω
−∞
=
=
∫
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 53 od 63
> ODL
R
D
pragmT
( )u t
( )n t
ETF-BG Community
( )
1( ) ( )2
1 ( ) 1 ( )( ) ( ) ( )2 2
1 1( ) ( )2
1 1( ) ( ) ( )
j ti i
j t j t TD i i
i ij T
j tD
i
j T j T
Di i
u t U j e d
U j U ju t u t u t T e d e dj T j T
eu t U j e dj T
e eU j U j H jj T j T
ω
ω ω
ωω
ω ω
ω ωπ
ω ωω ωπ ω π ω
ω ωπ ω
ω ω ωω ω
+∞
−∞
+∞ +∞−
−∞ −∞
+∞
−∞
=
= − − = −
−=
− −= ⇒ =
∫
∫ ∫
∫
22 2 2 2 2
0 0 0
22
2
2
sin sin1 2 2( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2
2 2
2
1 12 2
22
N ND N
i i
ND
i
ie
NN
i
T Tp pT TH j p d d dT TT T
p TT
UTT U TP erfc erfc
pTpT
ω ω
σ ω ω ω ωω ωπ π π
σ
+∞ +∞ +∞
= = =
=
= =
∫ ∫ ∫
39 IZVESTI IZRAZ ZA VEROVATNOĆU GREŠKE PRI PRENOSUBINARNIH SIGNALA OBNAVLJAČIMA U OSNOVNOM OPSEGU I UPRISUSTVU ABGŠ
Primopredajnici samoprimaju poruku,rekonstruišući poruku(odlučuju o 0 ili 1) i šalju jekao originalnu (RIPITERI)
12 2
De
D
uP erfcσ
=
1 11
1 - po bitu2 2e
UP erfcσ
=
Može se desiti da se na jednoj deonici pogreši na npr x-tom bitu pa da neki drugi obnavljačpogreši na istom bitu – onda nema greške.Ako je greška napravljena neparan broj puta ⇒ na izlazu će biti greške:
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 54 od 63
( )Tu tTx Rx/
Tx
A (1)
...( )Tu t
( )1n t
........ >( )m mT
ODL
RxRx/Tx ⇔ >
takt
ODL UOBL
ETF-BG Community
( )1 1 neparno
m1
km kk
e e ek
P P P−⎛ ⎞− =⎜ ⎟
⎝ ⎠∑
( ) ( )( ) ( )1 331 1 1 1
1
1
1 21 1 ...
3!
2 2
m mem e e e e
em e
em
m m mP mP P P P
P mPm UP erfc
σ
− −− −= − + − +
≈
=
Greška raste linearno sa m.
Posle 3 pojačavača imamo istu grešku kao posle 100obnavljača.
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 55 od 63
-1-2-3
-7
10 100 1000
ETF-BG Community
40 OBJASNITI PRINCIP PRENOSA BINARNIH SIGNALA POSTUPCIMAAM, FM I ΦM
( )mu t - modulišući signal (digitalan
kontinualan)( )0u t - nosilac
( ) ( ) ( )
( ) ( )0 0 cos
m k ku t aП t kT a X t kT
u t u tω θ0 0
= − + −
= +
∑ ∑
AM: ( )u mdu k u t=
ФM: ( ) ( )mt k u tϕϕ =
FM: ( )i f mdf k u t=
41 DIFERENCIJALNA BINARNA FAZNA MODULACIJA DBФM
LK
T
( )mu t
U P→ ( )u t( )pu t
0cos tω T
( )du t
( )u t T−
ODL
( ) ( )
( ) ( )( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
0
2 2
0 0 0
cos
cos cos 22 2
m k
u p
d d
d u d ud p p p p
u t aП t kT
u t k u t t
u t k u t u t kT
k k k ku t u t u t T t u t u t T t
ω
ω ω ω
= −
=
= −
= − + − −
∑
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 56 od 63
( )mu t
( )0u t
( )u t1 0 1 1 0
AM
ФM
FM
ETF-BG Community42 BINARNA FREKVENCIJSKA MODULACIJA BFM
0 1cosU tω( )m t
( )11 m tn
−
0 2cosU tω 2f
1f0 1cosU tω
0 2cosU tω
mf
mf
43 /43/46 BINARNA FAZNA MODULACIJA I VEROVATNOĆA GREŠKE
( ).∫ ODL
0 0cosu tω ( )02cos tω ϕ+
( )bu tBPSKu
( )n t
2 np
B D
signal je POLARANPrijemnik je KOHERENTAN
0
22
cos ( )cos( ), {0, }
cos( ) cos cos(2 )
( ) ( ) cos
( ) cos , prag na nuli
1 12 2 2 22
BPSK o o k
BPSK o o k k
BPSK o o
A o o oT
B A o
D o
ND N e
i
U U t a x t kTU U tU U tu t U U t
u t u t dt U T
u t U T
p T Up T P erfc eT
ωω φ φ πωφ ω φ
φ
φ
σσ
= + −
= + ∈
= ±
= ± ± +
= = ±
= ±
= = ⇒ = =
∑
∫
2 22cos 1 cos
2 2o
N N
U T Erfc erfcp T p
φφ=
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 57 od 63
ETF-BG Community44 /47 KVATERNARNA FAZNA MODULACIJA I VEROVATNOĆA
GREŠKE
45 KVATERNARNA AMPLITUDSKA MODULACIJA QAM
0 0cosU tω
0 0sinU tω
S P→bV
2bV
2bV
a
( )n t
02cos tω
02sin tω
I&R ODL
D
C
AI&R ODL
BP S→
2 2D B
( ) ( )cos ( )sin
( ) ( cos2 sin 2 )
(2 ) 2( ) ( sin 2 cos2 )
( ) 2
2 , 2
k o k ok
A k k o k ok
B b k b s k s
C k o k k ok
D s k s b k s
NA NC N N s
u t U a t kT t b t kT t
u t U a a t b t
U kT Ua T UT a UTu t U a t b b t
U kT Ub T UT b UT
P P p p T
ω ω
ω ω
ω ω
σ σ
= − + −
= + +
= = = ±
= + +
= = = ±
= = = =
∑ ∏ ∏
∑
∑
2
2,
, ,
21 1 u grani2 22 2
za sistem: (1 ) (1 ) 21greska po bitu na izlazu: 2
b be
NN b
e s e e e e e e
e b e s
UT U TP erfc erfc
pp T
p p p p p p p
p p
= = →
= − + − + ≈
=
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 58 od 63
ETF-BG Community46 VEROVATNOĆA GREŠKE KOD MQAM
bVS P→
2 M→
2 M→
02cos tω
02sin tω
( )n t
2bV 2
bVld M
2bV
ldM 02cos tω
02sin tω
odl
odl 2M →
2M →
P S→
Za m-arni simbol
,1
2e sM UP erfc
M σ− ⎛ ⎞= ⎜ ⎟
⎝ ⎠Ovde je M -arni simbol
2
, ,
12
12
- dibit 2
ss N s
ss
Sb e b b dibitu
uTMP erfc p TM
u TMP erfcM
PP P Pld M
σσ
σ
2−= = ⋅
−=
= = ⋅
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 59 od 63
ETF-BG Community
DODATNO
47 FURIJEOVA TRANSFORMACIJA APERIODNIČNOGPRAVOUGAONOG IMPULSA TRAJANJA τ
2 2
2 2
,( ) 2 2
0
( ) ( ) ( )j t j t j t
E tx t
inace
X j x t e dt x t e dt Ee dt
τ τ
ω ω ω
τ τ
τ τ
ω+ +
+∞− − −
−∞ − −
⎧ − ≤ ≤ +⎪= ⎨⎪⎩
= = =∫ ∫ ∫
Zbog simetrije je: P1 = P2, a pošto su tepovršine određene integralima:
∫−
−
=1
2
1x
x
xdxeP i ∫ −=2
1
2x
x
xdxeP
imamo da važi jednakost:
dxedxex
x
xx
x
x ∫∫ −−
−
=2
1
1
2
i ovo važi za bilo koje x1 i x2, i –x1 i –x2, dokgod je u pitanju simetričan interval.
Digresija: ako pustimo da se intervali (x1,x2) i (-x2,-x1)“razvuku“ u beskonačnost, i ako znamo da su površine određeneintegralima sa takvim granicama iste, možemo pisati:
dxedxe xx ∫∫+∞
∞−
−+∞
∞−
=
Podsetimo se Ojlerovog obrazca: )sin()cos( xjxe jx +=I činjenice da je: )cos()cos( xx =− i )sin()sin( xx −=−
Imajući u vidu prethodno iznete činjenice i podrazumevajući da je (x1, x2, -x1, –x2) u našem
slučaju jednako (0, 2τ , 0, 2
τ− ) možemo pisati:
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 60 od 63
ETF-BG Community02 2
02 2
2 2
0 0
2
0
2
0
( )
2 cos( )
j t j t j t
j t j t
j t j t
e dt e dt e dt
e dt e dt
e e dt
t dt
τ τ
ω ω ω
τ τ
τ τ
ω ω
τ
ω ω
τ
ω
+ +
− − −
− −
+ +
+ −
+
+ −
+
= +
= +
= + =
=
∫ ∫ ∫
∫ ∫
∫
∫Tako da je:
2
0
( ) 2 cos( )X j E t dt
τ
ω ω+
= ∫
sin( )2( )
2
X j E
τωω τ τω
=
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 61 od 63
ETF-BG Community
::SADRŽAJ::
1 Napisati Fourierov transformacioni par za spektar periodičnih signala, korelaciju i konvoluciju ................ 3
2 Napisati Fourierov transformacioni par za spektar aperiodičnih signala, korelaciju i konvoluciju .............. 4
3 Kako se definišu i koje osobine imaju spektri periodičnih, odnosno aperiodičnih signala? ........................... 5
4 Formulisati teoremu o odabiranju i izvesti dokaz. Navesti značaj i primenu ................................................... 6
5 Objasniti pojavu linearnih izobličenja i mogućnost njihove analize ................................................................ 8
6 Izvesti izraze za impulsni i odskočni odziv idealnog NF filtra ........................................................................ 11
7 Navesti sve tipove amplitudskih modulacija. Dati vremenski oblik i spektar ................................................. 14
8 Izvesti izraz za AM-1BO signal ......................................................................................................................... 16
9 Objasniti postupak frekvencijske raspodele kanala. Dati princip realizacije. ................................................ 18
10 Objasniti postupak vremenske raspodele kanala. Dati princip realizacije. .................................................. 19
11 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak impulsne modulacije po trajanju. ................................................. 20
12 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak impulsne modulacije po položaju. ................................................ 23
13 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak impulsne kodne modulacije .......................................................... 25
14 Izvesti izraz za odnos signal-šum kvantizacije kod IKM u postupku ravnomerne i neravnomernekvantizacije ........................................................................................................................................................... 26
15 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak vremenske raspodele kanala primenom IKM .............................. 28
16 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak delta modulacije i adaptivne delta modulacije ............................. 29
17 Nacrtati blok-šemu i objasniti postupak diferencijalne impulsne kodne modulacije ................................... 31
18 Objasniti spektralne i statističke osobine termičkog šuma ............................................................................ 31
19 Dati definiciju efektivne temperature sopstvenog šuma sistema na ulazu i faktora šuma sistema ............. 33
20 Izvesti izraz za efektivnu temperaturu sopstvenog šuma sistema na ulazu i faktora šuma kaskadne veze Nsistema .................................................................................................................................................................. 35
21 Definisati uskopojasni šum i dati njegove karakteristike .............................................................................. 35
22 Izvesti izraz za odnos signal-šum kod postupaka amplitudskih modulacija ................................................. 37
23 Izvesti izraz za odnos signal-šum kod postupka frekvencijske modulacije ................................................... 39
24 Izvesti izraz za odnos signal-šum kod postupka fazne modulacije ................................................................ 40
25 Izvesti izraz za odnos signal-šum kod postupka IKM u prisustvu termičkog šuma ...................................... 41
26 Nacrtati i objasniti načine predstavljanja binarnih signala (linijski kod). Navesti vremenske i spektralnekarakteristike najznačajnijih kodova .................................................................................................................. 42
27 Objasniti diferencijalni manchester kod ........................................................................................................ 43
28 Objasniti pojavu intersimbolske interferencije. Izvesti I Nyquistov kriterijum ............................................ 44
29 Objasniti pojavu intersimbolske interferencije. Izvesti II Nyquistov kriterijum ........................................... 46
30 podignuti kosinus ............................................................................................................................................ 47
31 transverzalni filtar ........................................................................................................................................... 47
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 62 od 63
ETF-BG Community32 Dijagram oka ................................................................................................................................................... 48
33 Izvesti izraz za verovatnoću greške pri prenosu binarnih signala u prisustvu ABGŠ .................................. 48
34 Izvesti izraz za verovatnoću greške pri prenosu M-arnih signala u prisustvu ABGŠ .................................. 49
35 Izvesti izraz za verovatnoću greške pri prenosu binarnih signala pojačavačima u osnovnom opsegu i uprisustvu ABGŠ .................................................................................................................................................... 50
36 Izvesti izraz za funkciju prenosa optimalnog filtra ........................................................................................ 51
37 Izvesti izraz za funkciju prenosa podešenog filtra ......................................................................................... 52
38 Izvesti izraz za funkciju prenosa prijemnika sa integraljenjem i rasterećenjem .......................................... 53
39 Izvesti izraz za verovatnoću greške pri prenosu binarnih signala obnavljačima u osnovnom opsegu i uprisustvu ABGŠ .................................................................................................................................................... 54
40 Objasniti princip prenosa binarnih signala postupcima AM, FM i ΦM ...................................................... 56
41 diferencijalna binarna fazna modulacija DBФm .......................................................................................... 56
42 binarna frekvencijska modulacija bfm ........................................................................................................... 57
43 /43/46 Binarna fazna modulacija i verovatnoća greške ................................................................................ 57
44 /47 Kvaternarna fazna modulacija i verovatnoća greške ............................................................................. 58
45 kvaternarna amplitudska modulacija QAM ................................................................................................... 58
46 Verovatnoća greške kod mqam ....................................................................................................................... 59
DOdatno ............................................................................................................................................................... 60
47 Furijeova transformacija aperiodničnog pravougaonog impulsa trajanja ................................................ 60
::Sadržaj:: ............................................................................................................................................................ 62
http://ww.etf-bg.org.yu Strana 63 od 63