Nkeji 4 / 12

Mgbanwe, Nzikọrịta Dijitalụ na Iweghachi mperi

Uru:

  • Ikike ịkọwa ụdị mgbanwe analọg/dijitalụ (AM/FM, QAM, QPSK, OFDM) na mgbagha igwe na nkwado AI.
  • Ikike iji nyochaa BER, SNR na ntinye koodu na-enweta mmekọrịta n'otu oge na AI
  • Ikike iji nyochaa amụma arụmọrụ AI mepụtara na usoro ọkọlọtọ, simulations na nha

Mgbanwe bụ nka nke ibu ozi (olu, data, vidiyo) n'ebe dị anya site na ibuli ya na ebili mmiri na-ebu. Njikọ ikuku ọ bụla, site na redio gaa na Wi-Fi, site na 5G ruo satịlaịtị, ka arụnyere na atụmatụ mgbanwe. Na nkeji a, ị ga-ahụ ka esi eji AI ịmụta ụdị modulation, ghọta mgbagha nke constellation (nnọchite anya akara modulated dị ka isi ihe na ụgbọ elu dị mgbagwoju anya), ma nyochaa arụmọrụ njehie (ọnụego nrịbama bit, njikọ njikọ ụda na mkpọtụ). Ọzọ, ụkpụrụ etiti ahụ na-emetụta: AI na-akọwa tiori na akụkụ izugbe nke ọma, mana arụmọrụ nke sistemụ gị na-ekpebi naanị site na ụdị ọwa, ịme anwansị na nha.

Ihe ndabere nke analog na dijitalụ modulation

Na ngbanwe analọgụ, a na-agbanwe njirimara onye na-ebu ya mgbe niile: njupụta (AM: Modulation amplitude), ugboro (FM: Frequency Modulation) ma ọ bụ oge (PM). Na modulation dijitalụ, ozi bụ usoro nke ibe n'ibe yana ọnọdụ nke ebu ka edobere na ọkwa dị iche:

  • Jụọ/Ọ dị mma: Ngbanwe njupụta; Nke kachasị mfe, na-enwe mmetụta maka mkpọtụ.
  • FSK: igodo ngbanwe ugboro ugboro; dị mfe ma na-adịgide adịgide, dị ala nke ọma.
  • PSK (BPSK, QPSK): igodo mgbanwe usoro; QPSK na-ebu 2 ibe n'ibe n'otu akara.
  • QAM (16-QAM, 64-QAM, 256-QAM): Na-eji ma amplitude na oge; Ọ na-ebukwu ntakịrị na akara mana ọ na-enwe mmetụta karịa mkpọtụ.
  • OFDM: Na-eme ka ọ na-eguzogide multipath site n'ikewa data n'ime ọtụtụ warara subcarriers; Wi-Fi bụ ntọala nke LTE na 5G.

AI na-akọwa nke ọma otú ụdị ndị a si arụ ọrụ, nke a na-ahọrọ n'ọnọdụ ọnọdụ, na ihe eserese kpakpando na-agwa. Dịka ọmụmaatụ, ọ na-akọwa n'ụzọ doro anya ajụjụ a " gịnị kpatara QAM dị elu ji eburu data karịa mana ọ chọrọ SNR ka mma?"

SNR, BER na uru koodu

Nkwurịta okwu nwere ihe ngosi arụmọrụ abụọ bụ isi. SNR (Ratio Signal-to-Noise) bụ oke nke ike mgbaama na ike mkpọtụ (dB). BER (ọnụego mperi mperi) bụ ole n'ime ibe n'ibe ebutere na-anata na ezighi ezi. Ihe na-emekarị bụ na ka SNR na-abawanye, BER na-ebelata. Ụdị mgbanwe ọ bụla nwere akụkụ BER-SNR pụrụ iche; Atụmatụ usoro dị elu (256-QAM) na-ebu data karịa mana ọ chọrọ SNR dị elu iji nweta otu BER.

Ntugharị ọwa (koodu na-emezi njehie) na-enye ohere ka onye nata ya dozie ụfọdụ njehie site n'ịgbakwunye redundancy na-achịkwa na data; Nke a na-enye ohere idowe otu BER na SNR dị ala ma a na-akpọ uru koodu. Koodu dị ka LDPC, Turbo, Reed-Solomon bụ ọkọlọtọ na sistemụ ọgbara ọhụrụ.

AI na-akọwa mmekọrịta ndị a na usoro usoro echiche nke ọma wee dee koodu ịme anwansị. Mana caveat: usoro usoro BER (dịka AWGN, na-ewere mkpọtụ Gaussian na-acha ọcha) bụ maka ọwa dị mma. Ọwa gị n'ezie nwere mgbasa ọtụtụ ụzọ, nnyonye anya, mkpọtụ oge na ngwa ngwa; BER n'ezie dị njọ karịa usoro usoro iwu. Uru "BER ahụ dị na SNR" nke AI nyere bụ ntụaka mbụ, ọ bụghị nkwa nke sistemụ gị.

NDỤMỌDỤ: Mee ka AI mechie nyocha BER-SNR n'ụzọ doro anya na "Theoretical curve na-ewere ọwa AWGN" wee depụta nsonaazụ ọwa n'ezie (multipath, nnyonye anya, ngwa ngwa ngwa) na nkụnye eji isi mee dị iche. Otu a ị na-eme ka ọdịiche dị n'etiti tiori na omume anya.

Eserese kpakpando: ngwaọrụ nyocha

Eserese kpakpando na-egosi nkesa akara natara na ụgbọ elu dị mgbagwoju anya ma bụrụ ụzọ kachasị ike isi gụọ ahụike nke usoro nkwurịta okwu. Isi ihe kwesịrị ịdị nkọ; Ntugharị na-egosi mkpọtụ, njehie oge ntụgharị, nsogbu njupụta/ịnweta uru, nnyonye anya mgbasa. AI nwere ike chepụta ihe nwere ike ime mgbe ị na-akọwa onyonyo igwe. Mana a na-eme nchoputa ahụ nke ọma site na metrik kọmpụta dị ka ihe nlele akara ngosi vector (VSA) na EVM (Error Vector Magnitude: oke njehie n'etiti ezigbo akara na ezigbo akara).

Obere ikpe atọ

Ikpe 1 - Oke nke QAM dị elu. Otu otu chọrọ ịkwaga site na 64-QAM gaa na 256-QAM iji bulie ntinye. AI na-akọwa na 256-QAM chọrọ ihe dịka 6 dB karịa SNR na BER ga-agbawa ma ọ bụrụ na oke njikọ ezughị. Ndị otu ahụ na-agbakọ mmefu ego njikọ, tụọ na oke SNR n'ọhịa bụ naanị 3 dB, wee hapụ mgbanwe ahụ. N'ebe a AI nyere ịdọ aka ná ntị echiche; Ntụle mpaghara kpebiri mkpebi ahụ.

Ikpe 2 - Ọnyà mkpọtụ na-adọ. Onye injinia na-ahụ BER dị elu n'agbanyeghị inwe SNR zuru oke dịka usoro usoro usoro si dị. Na-atụle ihe ndị nwere ike ime na AI; Ọdịdị nke ìgwè kpakpando gbagharịrị na-egosi mkpọtụ oge (oscillator mpaghara adịghị mma). Ntụle VSA na-akwado nke a yana emeziwanye oscillator. Nkuzi: ọ bụ ezie na usoro SNR zuru ezu, ezughị okè ngwaike nwere ike imebi BER; AI na-emepụta hypotheses, nha na-eme nchọpụta.

Ikpe 3 - uru ngbanwe na-enweghị atụ. Onye na-arụ ọrụ na-ajụ AI " ole dB ka m ga-enweta ma ọ bụrụ na m gbakwunye koodu mgbazi njehie"; AI na-enye uru n'ozuzu (~ 5-6 dB). Onye nkuzi na-ede nke a n'ezie na mmefu ego njikọ. Otú ọ dị, uru ahụ na-adabere na ụdị koodu, ọnụọgụ koodu, nha ngọngọ na ọwa; Na usoro a, ezigbo uru bụ ~ 3.5 dB site na ịme anwansị. Àgwà ziri ezi bụ ịnara uru nzuzo site na ịme anwansị/atụ nke usoro n'onwe ya.

Ndebiri ozugbo enwere ike iṅomi

BER-SNR ANALYSIS TEMPLATE "Kwawapụta usoro mmekọrịta BER-SNR maka [QPSK/16-QAM/64-QAM] na echiche nke ọwa AWGN wee dee koodu nke na-adọta usoro usoro ihe ọmụma na Python. Nyekwa ndepụta dị iche iche nke mmetụta (multipath, nnyonye anya, ụda mkpọtụ na usoro nrụzi ngwaike) na-eme ka ọ bụrụ ihe na-eme ka ọ bụrụ ihe na-eme ka ọ bụrụ ihe mgbagwoju anya. enyeghị ubi BER kpọmkwem;

AKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWASỊ"Tụlee atụmatụ mgbanwe maka ihe mgbochi ndị a: [bandwidth, target data rate, available SNR margin, power constraint, multipath environment.] Kọwaa nguzozi nke arụmọrụ spectral, ihe SNR chọrọ, na ntachi obi maka nhọrọ ọ bụla. Kwupụta na a ga-enyocha nhọrọ ikpeazụ site na mmefu ego njikọ na nyocha ubi."

CONSTELATION DIAGNOSIS TEMPLATE "The constellation receive nwere ihe mgbaàmà ndị a: [nkọwa nke blurring/rotation/jamming/ dispersion] . Ihe nwere ike ime (mkpọtụ, ụda olu, nweta njehie, IQ ahaghị nhata, nnyonye anya, mmekọrịta) pụtara dị ka ndepụta nke hypotheses. N'ihi na onye ọ bụla n'ịtụle, VM spect, m ga-eji Ede . Emela nchọpụta nke ọma."

TEMPLATE LINK MARGIN CHECK TEMPLATE "Depụta usoro m kwesịrị ịlele tupu ịgbanwe mgbanwe mgbanwe na njikọ nzikọrịta ozi: SNR chọrọ, oke njikọ dị ugbu a, uru koodu, ọnọdụ ọwa. Ezipụta data m kwesịrị inweta site na nha / simulation maka nzọụkwụ ọ bụla. Nye iwu n'ozuzu mana mesie ike na m kwesịrị iji nyochaa ọnụọgụgụ. "

Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike

EKWU IKE: "Gịnị ga-abụ BER maka 64-QAM?"

IKE KWESỊRỊ: "Kọwaa usoro iwu BER-SNR nke 64-QAM na-ewere ọwa AWGN wee dee koodu iji kpaa ya na Python. Gbakọọ BER usoro maka SNR nyere (dịka 20 dB), ma kwusie ike na nke a bụ uru ọwa kachasị mma, ga-aka njọ na usoro n'ezie n'ihi multipath, nhazi ọkwa na enweghị ntụpọ kwesịrị ekwesị. "

Ngwa ngwa na-adịghị ike na-arịọ maka otu nọmba wee leghara ọnọdụ ya anya; Ngwa ngwa dị ike na-eme ka a hụ ọdịiche dị n'etiti tiori na omume ma na-adọta ahịrị nkwenye.

Tebụl nchịkọta arụmọrụ ngbanwe

atụmatụ

ibe n'ibe kwa akara

Spectral arụmọrụ

SNR chọrọ

Ojiji eji eme ihe

BPSK

1

ala

kacha ala

Ọsọ dị ala, njikọ na-adịgide adịgide

QPSK

2

ọkara

ala

Satellite, ọwa njikwa

16-QAM

4

elu

ọkara

Wi-Fi, ọnọdụ ọkara LTE

64-QAM

6

nke ukwuu

elu

LTE/Wi-Fi nọ n'ọnọdụ dị mma

256-QAM

8

kacha elu

kacha elu

Njikọ chọrọ ezigbo SNR

Ntị: Chaatị a na-egosi usoro n'ozuzu; Ọnụ ụzọ SNR n'ezie nke sistemụ ọ bụla dabere na ọnụọgụ koodu, ogo nnata na ọwa. Kpebie usoro ziri ezi na tebụl na ọnụ ọgụgụ ọnụọgụ site na iji nha nke gị.

Mmejọ ndị nkịtị

  • Na-emejọ usoro usoro BER maka ezigbo sistemụ na-ekwe nkwa. Echiche AWGN bụ maka ọwa dị mma; ezigbo ọwa ka njọ.
  • Ịgbanwe gaa na QAM dị elu na-eleleghị oke njikọ. Ọ bụrụ na SNR ezughị, BER na-agbawa.
  • Na-eche na uru ngbanwe bụ ọnụọgụ na-adị mgbe niile. Enweta ego dabere na ụdị koodu, ọnụego na ọwa; A na-atụle ya site na usoro n'onwe ya.
  • Ịnye akara ngosi kpakpando n'otu ihe kpatara ya. Ntughari / ntụgharị nwere ike ime n'ihi ọtụtụ ihe; na-ekewa site nha.
  • Na-eleghara emezighị emezi ngwaike (mkpọtụ oge, ahaghị nhata IQ). Ọbụlagodi na SNR zuru oke, ha nwere ike weda BER.

Na nchịkọta

N'ime nkeji a, ị jirila AI dị ka ihe enyemaka dị ike n'ịmụ ụdị modulation, mgbagha constellation na mmekọrịta uru BER-SNR-SNR, yana ịmepụta usoro usoro iwu na koodu. Ma usoro iwu usoro na-abịa na echiche nke ezigbo ọwa; A na-ekpebi ịrụ ọrụ nke sistemu gị n'ezie site na ụzọ ọtụtụ ụzọ, nnyonye anya, mkpọtụ usoro na ngwa ngwa ma kpebisie ike naanị site na simulation na nha. Nyochaa mkpebi mgbanwe mgbanwe site na oke njikọ na nha ubi, nchoputa kpakpando site na nha VSA/EVM, uru koodu site na ịme anwansị nke sistemu n'onwe ya.

Ọrụ ngwa

Site na ndebiri "BER-SNR", jụọ AI maka koodu Python nke na-eme atụmatụ usoro usoro maka QPSK na 16-QAM wee tulee akụkụ abụọ ahụ n'otu eserese ahụ. Mgbe ahụ rịọ AI ka ọ wepụta ndepụta dị iche nke opekata mpe ihe ise na-eme ka ezigbo usoro pụọ na akụkụ ndị a. N'ikpeazụ, kọwaa ihe mgbaàmà nke ìgwè kpakpando (dịka, "ebe tụgharịrị") wee depụta ihe ndị nwere ike ime na nha nkwenye na ndebiri "Constellation nchoputa".

ndetu

  • [] M kpachiri ụkpụrụ BER nke AI na "AWGN theoretical", agụghị m ya dị ka nkwa ubi.
  • [] Enyere m mkpebi mgbanwe mgbanwe mgbanwe iji jikọta oke na nha ubi.
  • [] A naghị edozi uru koodu ahụ, enwetara m ya site na ịme anwansị nke sistemụ.
  • [] Ezubere m ikewapụ akara ngosi kpakpando site na nha na-ekwughị na ọ bụ otu ihe kpatara ya.
  • [] Edepụtala m ntụpọ ngwaike (mkpọtụ oge, enweghị aha IQ) dịka ihe egwu dị iche.
  • [] Anabatara m usoro ahụ na tebụl arụmọrụ modulation dị ka nke ziri ezi yana uru ọnụ ụzọ site na nha.