پروژه مدولاسیون QAM

پروژه مدولاسیون QAM

پروژه مدولاسیون QAM بصورت ورد و ۸۳ صفحه

 

 

رشته مخابرات انتقال

 

عنوان:

مدولاسیون QAM

 


تقديم به :

مهربان مادرم

 

اسوه گذشت ، صفا و طهارت درون

كه هيچگاه مهرباني هايش را باور نكردم . نور چشمانم  و ظرافت دستانم را به پاي نازنينش مي ريزم كه هر چه دارم از دعاي خير اوست.

 

وپدرهميشه استوارم

كه به من درس عزت نفس،خود اتكايي،مقاوم بودن واتكال به خدارا ياد دادند.

 

 


تقدير و تشکر :

با سپاس فراوان از زحمات بي شائبه استاد ارجمند

 

 

و با آرزوي سلامتي و سربلندي براي ايشان و خانواده شان


فهرست مطالب:

چکیده ‌أ

مقدمه. ۲

اهمیت و ضرورت مدولاسیون. ۳

انواع مدولاسیون. ۳

مدولاسیون FM.. 5

مدولاسیون خطی. ۶

مدولاسیون DSB. 7

مدولاسیون تک کنار باندی (SSB) 7

مدولاسیون VSB. 8

مدولاسیون QAM.. 9

تعريف مدولاسیون QAM.. 12

مودم QAM.. 14

بخش فرستنده ۱۵

مبدل انالوگ به ديجيتال. ۱۶

بخش :Mapping. 17

بخش Filtering. 20

فيلتر FIR. 21

بخش  Modulation. 21

بخش گیرنده ۲۱

دمدولاتور I-Q. 22

ديجيتال کردن ديتا ۲۳

محاسبه احتمال خطا ۲۳

محاسبه احتمال خطا براي مدولاسيون ۱۶QAM.. 24

صورت فلکی یا Constellation مدولاسیونهای ترکیبی. ۲۸

کاربردها و ویژگی های QAM.. 30

مخابرات بيسيم. ۳۱

مولتي پلکسينگ (تسهيم) ۳۲

شرح کلي ساختار مخابراتي. ۳۳

ساختار کلي سيستم مخابراتي. ۳۳

ساختار گيرنده سيستم مخابراتي. ۳۵

بلوک دياگرام کامل سيستم گيرنده مخابراتي. ۳۸

مدلاسيون دامنه و فاز ۴۰

مدلاسيون فاز ۴۰

PCM  بيتي يک سيگنال آنا لوگ.. ۴۰

مدولاسيون (FSK ): 41

شکل هاي ديگر FSK. 42

کاربردها ۴۳

روش FSK. 44

مدلاتور FSK : 45

  1. VCO. 45

کنترل فرکانس در VCO. 46

اسيلاتور کريستالي کنترل شونده با ولتاژ: ۴۶

کاربردهاي VCO. 46

مباني عملکرد PLL : 47

فناوري دسترسي: ۴۹

مدولاسیون و آشکارسازی. ۵۰

مدولاسیون دامنه ای: ۵۱

زوج تفاضلی جفت شده از راه امیتر (ECP) بعنوان یک ضرب کننده آنالوگ: ۵۲

اصلاح با استفاده از تفاضل: ۵۶

مدولاتور های :AM.. 59

دمدولاسیون دامنه ای (AM Demodulation) 62

مدولاسیون فرکانسی: ۶۴

تحلیل کیفی. ۶۸

تحلیل کمی. ۶۸

دمدولاسیون فرکانسی: ۷۰

منابع. ۷۶

 
فهرست اشکال

شکل ۱: مدولاسیون QAM.. 13

شكل۲: بلوك‌دياگرام فرستنده-گيرنده ۱۵

شکل۳:امواج ورودی و خروجی به ADC. 16

شکل۴:دیاگرام فضای حالت ۱۶QAM.. 18

شکل۵:نمایش مولفه Iو Q در حوزه زمان. ۱۹

شکل۶:: مشخصه فیلتر نایکوئیست ایده ال با پاسخ ضربه بدون ISI 20

شکل۷: دیاگرام فضای حالت ۱۶QAM.. 24

شکل۸: دیاگرام فضای حالت ۶۴QAM.. 25

شكل۹: منحنی احتمال خطای ۱۶QAM و ۶۴ QAM بر حسب  N0/Eb. 26

شکل۱۰: صورت فلکی. ۲۸

شکل۱۱: سیگنال ۸-QAM.. 29

شکل۱۲: صورت فلکی سیگنال ۱۶-QAM بدون حضور نویز ۲۹

شکل ۱۳: صورت فلکی سیگنال ۱۶-QAM با حضور نویز ۳۰

شکل۱۴: ساختار سیستم مخابراتی. ۳۳

شکل ۱۵: گیرنده سیستم مخابراتی. ۳۵

شکل۱۶: بلوک دياگرام کامل سيستم گيرنده مخابراتي. ۳۸

شکل ۱۷: مدولاسیون PM,FM.. 39

شکل ۱۸: مدولاسیون فاز ۴۰

شکل ۱۹: مدولاسیون FSK. 42

شکل۲۰: موج ورودی و خروجی ED: 64

شکل۲۱: نحوه پیاده سازی VCO. 66


چکیده

در این پژوهش به بررسی مدولاسیون QAM می پردازیم. به بررسی ابعاد مختلفی از مدولاسیون QAM خواهیم پرداخت.در ابتدا به تعریف مختصری از مدولاسیون و در ادامه مدولاسیون QAM را به طور کامل مورد مطالعه قرار می دهیم.

مدولاسیون در مهندسی عبارت است از سوار کردن سیگنال اطلاعات (سیگنال باند پایه∗ یا پیام) بر روی سیگنال معمولاً فرکانس بالاتری (سیگنال حامل∗) به منظور افزایش برد سیگنال و بهره‌وری انتقال و استفاده بهتر از پهنای باند کانال. در مدولاسیون یکی از خواص سیگنال حامل (مثلاً دامنه، فرکانس، فاز یا …) با توجه به تغییرات سیگنال پیام تغییر داده می‌شوند. به طور کلی فرایند گنجاندن سیگنال حاوی اطلاعات در سیگنالی دیگر را مدولاسیون می نامند.همچنین اخذ سیگنال حاوی اطلاعات دمدولاسیون نام دارد.

کلیدواژه: مدولاسیون ، مدولاسیون QAM ، سیگنال ، مخابرات

 
مقدمه

در انواع وسيعي از سيستم هاي مهندسي مفهومي بنام مدولاسيون نقشي محوري ايفا مي نمايد. در حالت كلي ، يك سيستم مدولاسيون سيستمي است كه در آن سيگنالي جهت كنترل پارامتري از سيگنالي ديگر بكار گرفته مي شود.

اگر کانال مخابراتی شامل فضای آزاد باشد در این صورت برای انتشار و دریافت سیگنال آنتن هایی مورد نیاز است طول این آنتن ها متناسب با طول موج سیگنال فرستاده شده است. بسیاری از سیگنال های صوتی دارای مولفه فرکانسی ۱۰۰ هرتز یا پایین تر هستند. برای ارسال این سیگنال ها اگر سیگنال مستقیما انتشار یابد به آنتن هایی با طول حدود ۳۰۰km نیاز است. اما اگر از مدولاسیون برای سوار کردن سیگنال بر روی یک فرکانس حامل مثلا ۱۰۰Mhz استفاده کنیم در این صورت طول آنتن ها حدود یک متر خواهد بود.


بیان مسئله

ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻧﻮع ﻣﺪوﻻﺳﻴﻮن، در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﻴﺮ ﺗﻮﺟﻪ ﻓﺰاﻳﻨﺪه اي را ﭼﻪ در ﺑﺨﺶ ﻫﺎي ﻧﻈﺎﻣﻲ و ﭼﻪ در ﺑﺨﺶ ﻫﺎي ﺗﺠﺎري ﺑـﻪ ﺧﻮد ﺟﻠﺐ ﻛﺮده اﺳﺖ . در اﻳﻦ راﺳﺘﺎ اﻛﺜﺮ روش ﻫﺎي ﺗﺸ ﺨﻴﺺ و ﻃﺒﻘﻪ ﺑﻨﺪي ﻣﺪوﻻﺳـﻴﻮن ﺑﺮﻣﺒﻨـﺎي اﺳـﺘﻔﺎده از ﻣﻮﻟﻔـﻪ ﻫـﺎي ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻣﺪوﻟﻪ ﺷﺪه اﺳﺘﻮار ﺑﻮده اﺳﺖ . در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻨﻈﻮﻣﻪ ﻋﻼﺋﻢ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻣﺪوﻟﻪ ﺷﺪه، ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي اﻟﮕـﻮرﻳﺘﻢ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪي TTSAS و اﻧﻄﺒﺎق آن ﺑﺎ اﻟﮕﻮي اﺳﺘﺎﻧﺪارد، ﻣﻮﻓﻖ ﺑﻪ ﺗﻔﻜﻴﻚ ﺳﻄﻮح و ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻣﺪوﻻﺳﻴﻮن ﻫﺎي ﺧﺎﻧﻮاده QAM ﺷﺪﻳﻢ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑ ﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺣﻜﺎﻳﺖ از ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ اﻳﻦ روش در ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻣﺪوﻻﺳﻴﻮن ﺑﺎ دﻗﺖ ﺑﺎﻻ و ﺳﺮﻋﺖ ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ ﻣﻨﺎﺳﺐ، در ﺣﻀﻮر ﻧﻮﻳﺰ دارد.

اهمیت و ضرورت مدولاسیون

از پهنای باند استفاده‌ای بهینه شود و هر پیام در کانال خاصی قرار گیرد.

مسافت انتقال پیام (که در فرکانس‌های پایین کم است.) افزوده شود.

اگر کانال مخابراتی شامل فضای آزاد باشد در این صورت برای انتشار و دریافت سیگنال آنتن‌هایی مورد نیاز است طول این آنتن‌ها متناسب با طول موج سیگنال فرستاده شده‌است. بسیاری از سیگنال‌های صوتی دارای مولفه فرکانسی ۱۰۰ هرتز یا پایین تر هستند. برای ارسال این سیگنال‌ها اگر سیگنال مستقیماً انتشار یابد به آنتن‌هایی با طول حدود ۳۰۰km نیاز است. اما اگر از مدولاسیون برای سوار کردن سیگنال بر روی یک فرکانس حامل مثلاً ۱۰۰Mhz استفاده کنیم در این صورت طول آنتن‌ها حدود یک متر خواهد بود.

انواع مدولاسیون

  • مدولاسیون دامنه (AM)
  • مدولاسیون فرکانس (FM)
  • مدولاسیون فاز (PM)

مدولاسيون AM

مدولاسيون AM یکی از روشهای پخش امواج رادیویی است که تقریبا در مدتی نزدیک به۳/۲ ازقرن بیستم، رایجترین شیوه پخش امواج رادیویی خصوصا پخش همگانی بوده وهم اکنون نیزاستفاده وسیعی دارد. این شیوه بیشتر توسط ایستگاههای رادیویی که رویکرد پخش اخبار داشته ویا اغلب حجم مطالب مورد انتشارآنها را (صحبت کردن) تشکیل می دهد، مورد استفاده واقع می گردد . این درحالیست که ایستگاههای رادیویی عمومی وپخش موسیقی در دهههای اخیر ازشیوه پخش FM استقبال نمودند.روشAM تا قبل از جنگ جهانی اول برای ایستگاههای رادیویی کلامی و موسیقی استفاده می شد، اما در دهه بعد از جنگ اول جهاني فعاليت اين دستگاهها به اوج خود رسيد.

«جهت دانلود فایل اینجا را کلیک نمایید.»

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

− 4 = 5