mirror of
https://github.com/EmbedDevIOT/obsidian-vault-.git
synced 2026-11-06 01:03:26 +03:00
Alexey Baranov
84 lines
22 KiB
Markdown
84 lines
22 KiB
Markdown
|
||
# **Основы радиосвязи, передачи данных и ЦОС**
|
||
https://supereyes.ru/articles/oscillograph/tsifrovaya-obrabotka-teorema-kotelnikova/?srsltid=AfmBOorXz2v11CVTPzDEdptp6cReNHXZGfrQz3IHJlSCqySnbHcai6mg
|
||
https://radioskot.ru/publ/teoria/fazovaya-chastotnaya-i-amplitudnaya-modulyacziya
|
||
|
||
1. Что такое радиосигнал?
|
||
1. Радиосигнал - это электромагнитная волна, модулированная по одному или нескольким параметрам (амплитуда, частота, фаза) для передачи информации.
|
||
2. Основные параметры (Частота, Амплитуда, Фаза, Полоса, Спектр)
|
||
2. Несущий сигнал (несущая частота)
|
||
1. Высокочастотная волна, которая служит «носителем» информации. Он характеризуется тремя основными параметрами: амплитудой (силой сигнала), частотой (числом колебаний в секунду) и фазой (положением волны во времени относительно точки отсчета).
|
||
3. Модуляция
|
||
1. Процесс «наложения» низкочастотного информационного сигнала (голос, данные) на высокочастотный несущий сигнал путем изменения его одного или нескольких параметров: **амплитуды**, **частоты** или **фазы**
|
||
2. Низкочастотные сигналы плохо подходят для передачи на большие расстояния. Они быстро теряют энергию, сталкиваются с препятствиями и подвержены помехам. Высокочастотные волны, напротив, лучше распространяются, особенно если их частота правильно подобрана для конкретной среды - воздуха, кабеля или космоса.
|
||
3. Типы модуляций:
|
||
1. Аналоговая: AM / FM / PM
|
||
2. Цифровая: ASK / FSK / PSK
|
||
4. Разница между между аналоговой и цифровой радиосвязью
|
||
1. Аналоговая - информация передается непрерывным параметром
|
||
2. Цифровая - информация кодируется в символы/биты и передается через цифровую модуляцию (QPSK, QAM и т.д.)
|
||
4. Дискретизация
|
||
1. Процесс преобразования непрерывного сигнала во временной ряд отсчетов.
|
||
2. Ключевой параметр - частота дискретизации (Fs)
|
||
5. Теорема Найквиста-Шеннона-Котельникова
|
||
1. Cигнал с конечным по частоте спектром можно однозначно восстановить, если частота дискретизации в два и более раза превышает самую высокочастотную составляющую сигнала. (Fs≥2⋅Fmax)
|
||
6. Что такое квантование?
|
||
1. Преобразование отсчетов сигнала в дискретные уровни амплитуды.
|
||
2. Параметры (Разрядность, Квантовый шум)
|
||
7. Что такое I/Q модуляция?
|
||
1. I/Q модуляция (квадратурная модуляция) это метод цифровой и аналоговой модуляции, который разделяет сигнал на две ортогональные (сдвинутые на 90 градусов) составляющие: **I** (синфазная, In-phase) и **Q** (квадратурная, Quadrature) . Эти две компоненты, представляющие действительную (I) и мнимую (Q) части сигнала, позволяют одновременно изменять амплитуду и фазу несущей, что лежит в основе эффективных методов, таких как QAM и PSK, для передачи большего количества данных в одном канале связи.
|
||
8. I/Q представление сигнала.
|
||
1. Сигнал представляется двумя ортогональными компонентами:
|
||
1. I (In-phase)
|
||
2. Q (Quadrature)
|
||
2. Позволяет:
|
||
1. Анализировать фазу и амплитуду
|
||
2. Реализовывать цифровые модуляции
|
||
9. Цифровые модуляции. Что такое QPSK / QAM ?
|
||
1. QPSK — 2 бита на символ, 4 фазы
|
||
2. QAM — комбинированная амплитудно-фазовая модуляция
|
||
|
||
|
||
---
|
||
**Определения**
|
||
|
||
| Параметр | Описание | Дополнительно | Ссылка на ресурс |
|
||
| ----------------------------------------------------------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------------------- |
|
||
| **AM**<br>Amplitude Modulation | Способ преобразования сигнала при котором амплитуда гармонического колебания (несущего сигнала) изменяется по закону изменения передаваемого информационного или модулирующего сигнала.<br>![[AM_form2.png]] | **Коэффициент АМ** или (глубина модуляции)<br>отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме этих значений, выраженное в процентах. | https://www.kipis.ru/info/index.php?ELEMENT_ID=40932 |
|
||
| **FM **<br>Frequency Modulation | Способ преобразования сигнала при котором частота гармонического колебания (несущего сигнала) изменяется по закону изменения передаваемого информационного или модулирующего сигнала.<br><br>![[FM_form.png]] | Частотно-модулированный сигнал является более помехозащищенным.<br><br>**Девиация частоты** - наибольшее значение отклонения модулированного сигнала от несущего <br><br>**Индекс модуляции** - отношение частоты девиации к <br>частоте модулированного сигнала. | https://www.eliks.ru/info/index.php?ELEMENT_ID=315701 |
|
||
| **PM**<br>Phase Modulation | В случае синусоидального модулирующего (информационного) сигнала, результаты частотной и фазовой модуляции совпадают. В аналоговой технике фазовая модуляция используется реже, чем частотная, поскольку требует более сложного преобразования при приеме.<br><br>![[PM_form.png]] | | |
|
||
| **I/Q модуляция**<br><br>**I** (синфазная, In-phase)**Q** (квадратурная, Quadrature).<br> | Квадратурная модуляция - это метод цифровой и аналоговой модуляции, <br>который разделяет сигнал на две ортогональные (сдвинутые на 90 градусов) составляющие: <br><br>Эти две компоненты, представляющие действительную (I) и мнимую (Q) части сигнала, <br>позволяют одновременно изменять амплитуду и фазу несущей, что лежит в основе эффективных методов, <br>таких как QAM и PSK, для передачи большего количества данных в одном канале связи | | https://radioprog.ru/post/415 |
|
||
| **QAM**<br>Quadrature Amplitude Modulation | Квадратурная модуляция - разновидность амплитудной модуляции сигнала, <br>которая представляет собой сумму двух несущих колебаний одной частоты, но сдвинутых по фазе относительно друг друга на 90°, <br>каждое из которых модулировано по амплитуде своим модулирующим сигналом | | https://digteh.ru/UGFSvSPS/modul/QAM/ |
|
||
| **QPSK** | | | |
|
||
| **OFDM** | | | |
|
||
| **PSK**<br>Phase Shift Keying | Фазовая двоичная модуляция | | |
|
||
| **FDD**<br>Frequency Division Duplex | | | |
|
||
| **DL** - Downlink <br>**UL** - Uplink<br> | Относительно BS (BaseStation) <br>DL - канал передачи данных <br>UL - канал для приема данных | | |
|
||
| **CC** <br>Сomponent Сarrier | Компонентная несущая - отдельная полоса частот (канал) | | |
|
||
| **CA**<br>Carrier Aggregation | Компонентная агрегация - одновременное использование нескольких несущих частот. Обеспечивает широкую полосу канала, тем самым увеличивается обьем и скорость передаваемых данных <br><br>**Виды агрегации:**<br>![[Intra-band contiguous.png]]]<br>![[intra-band non-contiguous.png]]<br>![[Inter-band non-contiguous.png]] | <br> | https://gsm-repiteri.ru/chto-takoe-agregaciya-chastot-v-sotovoy-svyazi-4g |
|
||
| **LTE** <br>Long-Term Evolution | | | |
|
||
| **RSSI** <br>Received Signal Strength Indicator | | | |
|
||
| **EVM**<br>Error Vector Modulation | Отклонение реального вектора сигнала от идеального.<br>**Основные причины:**<br>Нелинейность усилителя<br>Фазовый шум<br>I/Q дисбаланс<br>Квантование | | |
|
||
| | | | |
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|