Comunicacions Digitals Avançades (CITTEL) Javier Rodríguez Fonollosa http://spcom.upc.edu/index.php?user=fono CDA • • Tema 1: Introducció a les comunicacions digitals avançades. Tema 2: Models físics de canal de comunicacions.
Download ReportTranscript Comunicacions Digitals Avançades (CITTEL) Javier Rodríguez Fonollosa http://spcom.upc.edu/index.php?user=fono CDA • • Tema 1: Introducció a les comunicacions digitals avançades. Tema 2: Models físics de canal de comunicacions.
Slide 1
Comunicacions Digitals Avançades
(CITTEL)
Javier Rodríguez Fonollosa
http://spcom.upc.edu/index.php?user=fono
Slide 2
CDA
•
•
Tema 1: Introducció a les comunicacions digitals avançades.
Tema 2: Models físics de canal de comunicacions.
Models deterministes:
Propagació en espai lliure, ray tracing.
Path loss, log normal shadowing, Outage probability i models
empírics.
03/11/2015
Slide 3
CDA
Modelat de canal estadístic:
Random multipath i canals variants en el temps (Doppler).
Esvaïments no selectius en freqüència.
Esvaïments selectius en freqüència:
Narrowband
LTI:
c = a 0e
Wideband
N
c(t ) = å a n e- jfn d (t - t n )
- jf0
n=0
N (t )
Fading (LTV): c(t) = å a n (t)e
n=0
03/11/2015
- jfn (t )
N (t )
c(t, t ) = å a n (t)e- jfn (t )d (t - t n (t))
n=0
Slide 4
CDA
•
Tema 3: Capacitat de canal.
Donat un canal físic, quina taxa màxima d’informació es pot transmetre de
manera fiable?
Capacitat en AWGN.
Capacitat en canals no selectius / selectius en freqüència.
• Shannon proved that:
– We can obtain reliable transmission of information at any rate
below channel capacity (C). This capacity depends on the noise
characteristics of the channel (Achievability).
– Error free communication at rates above capacity is impossible
(Converse).
• This implies “Waterfilling”
for frequency selective
channels:
P1
P
1
g1
03/11/2015
P2
P
1
1
1
g2
B
g3
g4
P5
P
1
g5
1
g6
1
g0
Slide 5
CDA
•
Tema 4: Detecció de Modulacions digitals.
Espai de Senyal. Representació geomètrica, receptor òptim MAP, ML i
probabilitat d’error.
Modulacions d’amplitud i fase a l’espai del senyal.
Modulacions diferencials.
Modulacions en freqüència: FSK, MSK i CPFSK.
Errors de fase.
03/11/2015
Slide 6
CDA
•
Tema 5: Prestacions dels sistemes de comunicacions digitals.
Probabilitats d’error en AWGN.
Fading. Probabilitat de outage i probabilitat de error mitjana. Moment
Generating Function.
Efecte del Doppler i l’ISI.
03/11/2015
Slide 7
CDA
•
Tema 6: Diversitat i modulació adaptativa.
Diversitat al receptor.
Diversitat al transmissor.
Introducció a la codificació de canal. Guany de codificació i interleaving.
Modulació adaptativa.
03/11/2015
T0-7
Slide 8
CDA
•
Tema 7: Modulacions multiportadora OFDM i Espectre Eixamplat CDMA.
Modulacions Multiportadora.
Model del senyal OFDM:
Sistemes d’espectre eixamplat:
KP1
P
1
g1
KP2
P
1
1
1
g2
g3
g4
KP5
P
1
1
g6
g5
B
OFDM
03/11/2015
T0-8
1
g0
Slide 9
CDA
• Bibliografia
Andrea Goldsmith, Wireless Communications,
Cambridge University Press, September 2005,
ISBN: 9780521837163.
• Adaptació estudiants d’Enginyeria Física
L’assignatura “Teoria del Senyal” proveeix dels fonaments bàsics que
s’haurien de complementar d’un breu material d’introducció als senyals
de comunicacions passa-banda disponible al començament del curs.
03/11/2015
Comunicacions Digitals Avançades
(CITTEL)
Javier Rodríguez Fonollosa
http://spcom.upc.edu/index.php?user=fono
Slide 2
CDA
•
•
Tema 1: Introducció a les comunicacions digitals avançades.
Tema 2: Models físics de canal de comunicacions.
Models deterministes:
Propagació en espai lliure, ray tracing.
Path loss, log normal shadowing, Outage probability i models
empírics.
03/11/2015
Slide 3
CDA
Modelat de canal estadístic:
Random multipath i canals variants en el temps (Doppler).
Esvaïments no selectius en freqüència.
Esvaïments selectius en freqüència:
Narrowband
LTI:
c = a 0e
Wideband
N
c(t ) = å a n e- jfn d (t - t n )
- jf0
n=0
N (t )
Fading (LTV): c(t) = å a n (t)e
n=0
03/11/2015
- jfn (t )
N (t )
c(t, t ) = å a n (t)e- jfn (t )d (t - t n (t))
n=0
Slide 4
CDA
•
Tema 3: Capacitat de canal.
Donat un canal físic, quina taxa màxima d’informació es pot transmetre de
manera fiable?
Capacitat en AWGN.
Capacitat en canals no selectius / selectius en freqüència.
• Shannon proved that:
– We can obtain reliable transmission of information at any rate
below channel capacity (C). This capacity depends on the noise
characteristics of the channel (Achievability).
– Error free communication at rates above capacity is impossible
(Converse).
• This implies “Waterfilling”
for frequency selective
channels:
P1
P
1
g1
03/11/2015
P2
P
1
1
1
g2
B
g3
g4
P5
P
1
g5
1
g6
1
g0
Slide 5
CDA
•
Tema 4: Detecció de Modulacions digitals.
Espai de Senyal. Representació geomètrica, receptor òptim MAP, ML i
probabilitat d’error.
Modulacions d’amplitud i fase a l’espai del senyal.
Modulacions diferencials.
Modulacions en freqüència: FSK, MSK i CPFSK.
Errors de fase.
03/11/2015
Slide 6
CDA
•
Tema 5: Prestacions dels sistemes de comunicacions digitals.
Probabilitats d’error en AWGN.
Fading. Probabilitat de outage i probabilitat de error mitjana. Moment
Generating Function.
Efecte del Doppler i l’ISI.
03/11/2015
Slide 7
CDA
•
Tema 6: Diversitat i modulació adaptativa.
Diversitat al receptor.
Diversitat al transmissor.
Introducció a la codificació de canal. Guany de codificació i interleaving.
Modulació adaptativa.
03/11/2015
T0-7
Slide 8
CDA
•
Tema 7: Modulacions multiportadora OFDM i Espectre Eixamplat CDMA.
Modulacions Multiportadora.
Model del senyal OFDM:
Sistemes d’espectre eixamplat:
KP1
P
1
g1
KP2
P
1
1
1
g2
g3
g4
KP5
P
1
1
g6
g5
B
OFDM
03/11/2015
T0-8
1
g0
Slide 9
CDA
• Bibliografia
Andrea Goldsmith, Wireless Communications,
Cambridge University Press, September 2005,
ISBN: 9780521837163.
• Adaptació estudiants d’Enginyeria Física
L’assignatura “Teoria del Senyal” proveeix dels fonaments bàsics que
s’haurien de complementar d’un breu material d’introducció als senyals
de comunicacions passa-banda disponible al començament del curs.
03/11/2015