OFDMA e MIMO nei sistemi a grande capacità di prossima generazione
|
|
- Emanuele Mosca
- 5 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Caratteristiche tecniche dei sistemi wireless per reti radio digitali: OFDMA e MIMO nei sistemi a grande capacità di prossima generazione Roberto GARELLO, Politecnico di Torino, Italy 1
2 Speaker: Roberto GARELLO, Ph.D. Associate Professor in Communication Engineering Dipartimento di Elettronica Politecnico di Torino, Italy sito web:
3 Evoluzione sistemi di trasmissione digitale nei prossimi 5 anni WiFi 80.11n WiMAX 80.16m UMTS LTE (Long Term Evolution) Cognitive Radio Networks 80. Caratteristiche comuni: OFDMA (accesso multiplo mediante distribuzione toni OFDM) MIMO (più antenne in TX e in RX) 3
4 Accesso multiplo mediante OFDMA modulazioni QAM OFDM proprietà fondamentali OFDM OFDMA vantaggi, svantaggi, confronto con W-CDMA 4
5 Modulazioni I/Q p()sin( t π f t) 0 p()cos( t π f t) 0 Modulazione bi-dimensionale con versori = coseno e seno alla stessa frequenza f 0 p(t) = filtro di trasmissione, serve per sagomare lo spettro del segnale trasmesso 5
6 Modulazioni I/Q: modulatore p()sin t ( π f t) 0 ( ) + ( ) α p()cos t π f t β p()sin t π f t i 0 i 0 k -QAM k bit β i α i p()cos t ( π f t) p(t) seq.binarie v H k α i cos(πf 0 t) ( ) ( ) s() t = α p()cos t π f t + β p()sin t π f t i 0 i 0 k e β i sin(πf 0 t) 90 p(t) 6
7 Modulazioni I/Q: spettrp Spettro centrato attorno alla frequenza f 0 p(t) = filtro di trasmissione, serve per sagomare lo spettro del segnale trasmesso Gs ESEMPIO 1: p(t) = porta rettangolare nel tempo di durata T (tempo di simbolo) ( f) G v (f) G x (f) G v (f) G x (f) f T b f f T b f 0 1 T T 1 T 1 T 7
8 Modulazioni I/Q: spettro Spettro centrato attorno alla frequenza f 0 p(t) = filtro di trasmissione, serve per sagomare lo spettro del segnale trasmesso ESEMPIO : p(t) = passa basso ideale Efficienza spettrale (ideale) f 0 f 0 R b η = = B k bps/hz R R ESEMPIO 3: p(t) = RRC con roll-off α Efficienza spettrale f 0 R (1 + α ) R (1 + α ) f 0 Rb k η = = bps/hz B 1 +α 8
9 Modulazioni I/Q m-psk 4-PSK 8-PSK m-qam 16-QAM 64-QAM 9
10 Modulazioni I/Q m-apsk 16-APSK DVB-S (HDTV) 10
11 Modulazioni I/Q 4-PSK Ts T t/t s 3T s 4T s b 16-QAM 3 Inviluppo non costante T T S S 3T S 4T S 11
12 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Definizione 1. Modulazione multi-portante (toni equispaziati e ortogonali). Trasmissione QAM su ogni tono tutte sommate assieme Proprietà principali: 1. implementazione modulatore (demodulatore) mediante IDFT (DFT). Equalizzazione semplificata mediante prefisso ciclico (canali piatti in frequenza basso overhead) 3. Allocazione dinamica bit-rate (trasmissione di più bit sui toni dove il rapporto SNR è migliore possibilità di cambiare a ogni frame) 1
13 OFDM: definizione Modulazione multi-portante trasmissione su N portanti equispaziate (ed ortogonali) Δ f f f 0 1 f f N 1 Δ=B/ N B Sistema LTE B massima = 0 MHz (minima = 1.5 MHz) divisa in sottobande di ampiezza Δ = 15 khz N massimo = 048 f s =.4 MHz Sistema 80.16e Mobile WiMAX B massima = 0 MHz (minima = 5 MHz) divisa in sottobande di ampiezza Δ = khz N massimo = 048 f s = 30.7 MHz 13
14 OFDM: definizione su ogni portante trasmissione QAM con symbol rate R s =Δ (anche diverse su toni diversi) Δ f Sistema LTE R s =Δ=15 khz 4-QAM 16-QAM 64-QAM Sistema 80.16m R s =Δ=10.94 khz 4-QAM 16-QAM 64-QAM 14
15 OFDM: modulatore N portanti trasmissione QAM su ogni portante f f 0 1 f f N 1 f N SEGNALI QAM VENGONO SOMMATI TUTTI ASSIEME N 1 N 1 αn k S ( π n ) βnk S ( π n ) st () = s() t = pt ( kt)cos ft + pt ( kt)sin ft n n= 0 n= 0 k 15
16 N 1 N 1 n αnk S ( π n ) βnk S ( π n ) st () = s() t = pt ( kt)cos f t + p( t kt )sin f t n= 0 n= 0 k OFDM: modulatore In teoria: modulatore OFDM=banco di N modulatori QAM (uscite sommate assieme) p(t) v k s e α β cos(πf 0 t) cos( π f t) 1 sin(πf 0 t) 90 p(t) N modulatori v k s e α β p(t) cos(πf 0 t) cos( π f t) n sin(πf 0 t) 90 p(t) 16
17 OFDM 1 : implementazione del modulatore mediante IDFT N 1 N 1 n αnk S ( π n ) βnk S ( π n ) st () = s() t = pt ( kt)cos f t + p( t kt )sin f t n= 0 n= 0 k In teoria: modulatore OFDM=banco di N modulatori QAM (uscite sommate assieme) In pratica: possibilità di realizzare il modulatore mediante IDFT lab. QAM 0 lab. QAM 1 X 0 X 1 N campioni reali (parte reale a) D/A f C a () t I bit trasmessi IDFT lab. QAM N-1 X N 1 N campioni reali (parte immaginaria a) D/A f C a () Q t 17
18 generazione del segnale OFDM Il segnale OFDM viene generato attorno alla banda base e poi spostato nella banda di interesse. generazione con f 0 = 0 f f * spostamento nella banda di interesse f 0 = f * f 18
19 N 1 N 1 frequenza di campionamento Consideriamo il segnale trasmesso n αnk S ( π n ) βnk S ( π n ) st () = s() t = pt ( kt)cos ft + pt ( kt)sin ft n= 0 n= 0 k usiamo la notazione complessa st X pt kt e π N 1 j ft n () = Re nk ( S ) n= 0 k Le frequenze da generare sarebbero del tipo con f 0 =f *. f = f + nδ Generiamo invece le frequenze con f 0 =0, che significa ed esplicitiamo la successiva traslazione di f* n 0 fn = nδ N 1 * jπ fnt jπ f t st () = Re Xnk pt ( kts ) e e fn = nδ n= 0 k 19
20 frequenza di campionamento N 1 * jπ fnt jπ f t st () = Re Xnk pt ( kts ) e e fn = nδ n= 0 k Introduciamo il segnale N 1 j ft n () = nk ( S ) n= 0 k at X pt kt e π Abbiamo st () Re ate () j π f t = * Vogliamo generare i campioni del segnale s(t). Se riusciamo a generare i campioni di a(t), è molto semplice ottenere quelli di s(t). Infatti si ha: dove at () = a() t + ja () t I s t a t f t a t f t * * () = I()cos( π ) + Q()sin( π ) Q 0
21 frequenza di campionamento Consideriamo il segnale N 1 j ft n () = nk ( S ) n= 0 k at X pt kt e π Il segnale a(t) è un segnale complesso. Il suo spettro è situato nella parte destra dell asse delle frequenze. Se il filtro di trasmissione p(t) è una porta rettangolare, lo spettro è una somma di sinc centrate attorno alle frequenze f n. Per convenzione si suppone che almeno il primo tono (f 0 =0) non venga utilizzato. Lo spettro avrebbe ampiezza infinita (sinc ), tuttavia i toni più esterni si tengono spenti; a questo punto si approssima e si suppone che una porzione significativa sia comunque compresa entro la frequenza NΔ. 1
22 frequenza di campionamento Il segnale complesso a(t) ha uno spettro compreso tra 0 e NΔ Δ f 0 = 0 f 1 f f N 1 f NΔ lo campioniamo a frequenza f C = NΔ Δ= R S symbol rate un simbolo OFDM N campioni complessi
23 espressione campioni segnale da generare N 1 j fn t () = nk ( S ) n= 0 k at X pt kt e π consideriamo il primo simbolo 0 t T S (omettiamo il pedice temporale k=0) N 1 j fn t () = Xn pte () π n= 0 at caso p(t)=p T (t) N 1 j fn t () = Xe π n n= 0 at 3
24 espressione campioni segnale da generare N 1 j fn t () = Xe π n n= 0 at frequenza di campionamento fc = NΔ relazione tra frequenze (f 0 =0) fn = nδ generico campione N 1 N 1 nm j jπ fn mtc N m = ( c) = n = n n= 0 n= 0 a amt Xe Xe π 4
25 vettori simboli e campioni generico campione a m N 1 = n= 0 nm j N Xne π un simbolo OFDM = N simboli QAM N campioni complessi X = ( X = 0, X,..., X,..., X ) t 0 1 n N 1 a = ( a,..., a,..., a ) t 0 m N 1 a = k IDFT ( X) X 0 = 0 X1 X X N 1 f 0 = 0 f 1 f fn 1 5
26 realizzazione numerica del modulatore mediante IDFT ( ') s = k IDFT X lab. QAM 0 lab. QAM 1 X 0 X 1 N campioni reali (parte reale a) D/A f C a () t I bit trasmessi IDFT lab. QAM N-1 X N 1 N campioni reali (parte immaginaria a) D/A f C a () Q t Si sposta poi nella banda opportuna mediante la * * () = I()cos( π ) + Q()sin( π ) s t a t f t a t f t 6
27 OFDM 1 : implementazione del modulatore mediante IDFT N N n αnk S ( π n ) βnk S ( π n ) st () = s() t = pt ( kt)cos f t + p( t kt )sin f t n= 1 n= 1 k In teoria: modulatore OFDM=banco di N modulatori QAM (uscite sommate assieme) In pratica: possibilità di realizzare il modulatore mediante IDFT lab. QAM 0 lab. QAM 1 X 0 X 1 N campioni reali (parte reale a) D/A f C a () t I bit trasmessi IDFT lab. QAM N-1 X N 1 N campioni reali (parte immaginaria a) D/A f C a () Q t 7
28 OFDM 1 : implementazione del modulatore mediante IDFT lab. QAM 0 X 0 N campioni reali D/A a () t I lab. QAM 1 X 1 (parte reale a) f C bit trasmessi IDFT lab. QAM N-1 X N 1 N campioni reali D/A a () Q t (parte immaginaria a) f C Possibilità di implementare il modulatore (N modulatori QAM) in modo numerico mediante IDFT. Vantaggi: complessità limitata replicabilità resistenza a derive, invecchiamento, ecc. programmabilità. 8
29 OFDM: demodulatore Si dimostra facilmente (o invocando le proprietà della DFT/IDFT) che b () t I A/D N campioni reali (parte reale b) N simboli ricevuti Y 0 Vor. QAM 0 f C Y 1 Vor. QAM 1 DFT bit ricevuti N campioni reali b () Q t A/D (parte immaginaria b) YN 1 Vor. QAM N-1 f C 9
30 OFDM : equalizzazione semplificata (sottocanali separati e piatti in frequenza) Proprietà chiave: Symbol rate divisa per N durata simbolo N volte più grande risposta all impulso del canale durata t c Campionato a frequenza f s ν campioni (ν = t c f s ) = (,,..., ) h h h h ν ν campioni Il generico campione ricevuto dipende da ν campioni trasmessi equalizzazione 30
31 OFDM : equalizzazione semplificata (sottocanali separati e piatti in frequenza) Proprietà chiave: Symbol rate divisa per N durata simbolo N volte più grande risposta all impulso del canale durata t c INTERFERENZA INTERSIMBOLICA SINGLE CARRIER Symbol rate R Tempo di simbolo T=1/R MULTICARRIER (N toni) Symbol rate R * =R/N Tempo di simbolo T * = 1/R * = N T Durata risposta canale t c overhead t c T Durata risposta canale t c overhead t T c * tc 1 = T N 31
32 Differenza symbol rate single carrier vs. OFDM Esempio (WiMAX 80.16e) Banda utile = 0 MHz SINGLE CARRIER Symbol rate R = 0 MHz Tempo di simbolo T = 1/R = 50 ns OFDM (N=048) Symbol rate R = khz Tempo di simbolo T = 1/R = μs Durata risposta canale t c = 10 μs Durata di un simbolo T grande posso aggiungere un intervallo temporale di guardia che separa due simboli in modo che il canale non ideale non provochi interferenza intersimbolica (overhead = t c /T piccolo) 3
33 risposta all impulso del canale durata t c Campionato a frequenza f s ν campioni (ν = t c f s ) (,,..., ) h= h h h ν t ν campioni sequenza campioni trasmessi t 1 N N 1 N N s 1 s s3 canale reale 1 N N 1 N N r1 r r3 sequenza campioni ricevuti INTERFERENZA INTERSIMBOLO 33
34 risposta all impulso del canale (,,..., ) h= h h h ν t Inserisco un intervallo di guardia che separa (i campioni di) simboli OFDM consecutivi ν 1 N N N campioni ( N + ν ) campioni sequenza campioni trasmessi con prefisso ciclico N 1 NN 1 N N N t s 1 s s 3 N canale reale 1 N N 1 N N r 1 r r 3 sequenza campioni ricevuti N N 34
35 Prefisso ciclico risposta all impulso del canale reale = (,,..., ) h h h h ν t gli ultimi ν campioni vengono copiati all inizio ν 1 NN (,..., ) s = s s 0 N 1 t N campioni N campioni ( N + ν ) campioni (,...,,,..., ) s = s s s s N ν N 1 0 N 1 t (N+ν) campioni 35
36 Convoluzione circolare risposta all impulso del canale = (,,..., ) h h h h ν t generico campione ricevuto ν 1 r = hs = h s + hs h s m l m l 0 m 1 m 1 ν 1 m ν+ 1 l= 0 sequenza campioni trasmessi con prefisso ciclico t s 1 canale reale 1 NN 1 NN 1 NN 1 NN sequenza campioni ricevuti s s3 r1 r r3 r = h s + hs h s r = h s ν N 1 ν 1 N ν+ 1 convoluzione circolare 36
37 Separazione dei toni simbolo OFDM trasmesso X = ( X,..., X,..., X ) t campioni trasmessi 0 n N 1 s = k IDFT ( X) campioni ricevuti r = h s simboli ricevuti Y = k DFT ( r) Y = ( Y,..., Y,..., Y ) t Y = 0 n N 1 H X n n n (,,..., ) h= h h h ν t X X1 0 f 0 = 0 f 1 Y Y1 0 f 0 = 0 f 1 X X n X N 1 f f N 1 Y Y Y n YN 1 f fn 1 separazione dei toni = H X n n n 37
38 Separazione dei toni X X1 0 f 0 = 0 f 1 X X n X N 1 f f N 1 L inserzione del prefisso ciclico (overhead basso perchè symbol rate basso = tempo di simbolo grande) Separazione toni Sottocanali piatti in frequenza Y = H X n n n Y Y1 0 Y Y n YN 1 f 0 = 0 f 1 f fn 1 separazione dei toni 38
39 OFDM: allocazione dinamica della bit-rate Sulle portanti con SNR più alto trasmetto QAM con più bit Posso cambiare l allocazione frame per frame f 39
40 Allocazione bit Consideriamo una sottobanda di ampiezza Δ. Supponiamo di conoscere il rapporto segnale disturbo Secondo il teorema di Shannon, il massimo numero di bit che si possono allocare è dato dalla PRX b log 1 + PN Se si vuole utilizzare una modulazione QAM, quale costellazione si può utilizzare? Di solito l allocazione si può effettuare mediante la formula di Bingham, scegliendo una modulazione b -QAM dove: P P RX N b 1 β 10 guadagno di codifica PRX 1 β log 1 + PN 10 γ γ 1margine 40
41 Dimostrazione formula di Bingham E S Per una costellazione q-pam si ha 1 q 1 q q q/ [ αi] [(i 1) α] α i= 1 q i= 1 3 = = = x i= 1 i Dove si sono utilizzate le seguenti proprietà: x = ( x+ 1) x i= 1 x = ( ) 6 i x x 41
42 Dimostrazione formula di Bingham d Per una costellazione q-pam si ha q 1 3 min = 4α 1E ES = α d s min = q 1 Per una costellazione m=q -QAM si ha d m 1 3 min = 4α ES = α d min = 6E s m 1 4
43 Dimostrazione formula di Bingham Consideriamo le approssimazioni asintotiche della BER P() e b 1 wmin d erfc k 4N min 0 trascuriamo le molteplicità e approssimiamo la erfc con la exp: P() e b min d 4N e 0 Fissiamo una targer BER = 1 e-7: min d ln(1e 7) 16 4N = 0 43
44 Dimostrazione formula di Bingham avevamo d min = 6 E s m 1 da cui m = + 6E s 1 dmin dove min d 4N 0 16 quindi m 6Es 1 = N 10 E N 0 0 s 44
45 Dimostrazione formula di Bingham essendo 1 Es m N E P = = ER = EΔ P s RX s s s Ts N N 0 = Δ= 0Δ Si ottiene la formula di Bingham riferita a costellazioni QAM per target BER 1e-7, senza codifica e senza margine di sicurezza: b log 1 + P P RX N 0 N
46 Dimostrazione formula di Bingham Se si vuole tenere in conto anche di codifica e margine di sicurezza si deve usare questa formula, similmente a quanto fatto nelle applicazioni pratiche: b log 1 + P P RX N 1 β 10 γ Dove: - 1 β 10 È il guadagno di codifica che si può ottenere introducendo un codice di canale C(n,k) (nota: la bit rate diminuisce di un fattore k/n) - 1 γ È il margine di sicurezza (esempio di valore tipico: γ=4 6 db) 46
47 OFDM: allocazione dinamica della bit-rate Sulle portanti con SNR più alto trasmetto QAM con più bit BER E-3 1E-4 1E-5 1E-6 1E-7 1E-8 1E-9 1E-10 4-QAM 16-QAM 64-QAM 56-QAM 104-QAM b log 1 + P P 1 β 10 guadagno di codifica RX N 1 β 10 γ 1E-11 1E-1 1E-13 1E Eb/N0 [db] γ 1margine SNR > SNR 1 f1 f f 47
48 Posso cambiare l allocazione frame per frame Frame k f Frame k +1 f Sistema LTE: Durata subframe = 1 ms 48
49 OFDM: svantaggi carrier synchronization (Doppler) toni pilota PAPR (peak to average power ratio) - (A/D range) - amplificatori in linearità 49
50 OFDMA: accesso multiplo mediante OFDM FDMA TDMA tempo tempo frequenza frequenza CDMA tempo frequenza 50
51 Accesso multiplo mediante TD-OFDMA divisione in frame di durata temporale T f Durante ogni frame, risorse allocate mediante FDMA OFDMA le N sottobande vengono distribuite tra gli utenti presenti FDMA tempo frequenza 51
52 Accesso multiplo mediante TD-OFDMA divisione in frame di durata temporale T f Durante ogni frame, risorse allocate mediante FDMA OFDMA le N sottobande vengono distribuite tra gli utenti presenti FDMA tempo frequenza Ogni utente usa un modulatore OFDM a N toni: -Sui toni a assegnati a lui trasmette simboli QAM -I toni non assegnati a lui vengono mascherati (trasmettendo simboli nulli) 5
53 Accesso multiplo mediante TD-OFDMA divisione in frame di durata temporale T f Durante ogni frame, risorse allocate mediante FDMA OFDMA le N sottobande vengono distribuite tra gli utenti presenti FDMA X = 0 tempo frequenza Ogni utente usa un modulatore OFDM a N toni: -Sui toni a assegnati a lui trasmette simboli QAM -I toni non assegnati a lui vengono mascherati (trasmettendo simboli nulli) 53
54 Accesso multiplo mediante TD-OFDMA divisione in frame di durata temporale T f Durante ogni frame, risorse allocate mediante FDMA OFDMA le N sottobande vengono distribuite tra gli utenti presenti FDMA tempo frequenza Ogni utente usa un modulatore OFDM a N toni: -Sui toni a assegnati a lui trasmette simboli QAM -I toni non assegnati a lui vengono mascherati (trasmettendo simboli nulli) Al frame successivo (dopo T f secondi) si possono riallocare i toni 54
55 OFDMA vs. FDMA FDMA tempo frequenza la filosofia è identica l OFDMA consente di sfruttare tutti i vantaggi dell OFDM -Implementazione modem mediante IDFT/DFT -Sottocanali piatti in frequenza -Allocazione dinamica Inoltre Possibilità di distribuire i toni in modo interlacciato (bande non contigue) (svantaggio: anche se usa pochi toni, IDFT modulator usa tutti i toni consumo/complessità come se usassi tutta la banda) 55
56 Svantaggi OFDMA -Consumo IDFT modulator -Eredita difetti dell OFDM -sensibile errori di frequenza e fase -PAR -Fast channel feedback information -Gestione celle vicine (Riuso della frequenze ai bordi delle celle) 56
57 OFDMA: pianificazione Interferenza Intercella Bisogna fare riuso della frequenze ai bordi delle celle 57
58 OFDMA vs. Wideband CDMA (UMTS) Vantaggi OFDMA: Eredita tutti i pregi dell OFDM -Implementazione digitale FFT -Equalizzazione semplificata, sottobande piatte in frequenza, resistenza al multipath, (CDMA: Rake receiver) utilissimo anche per il MIMO -Flessibilità, reconfigurabilità 58
59 MIMO X 1 TX RX Y 1 X TX RX Y X 3 TX RX Y 3 59
60 Sistema singola antenna H 11 P TX X 1 TX RX Y1 = H11X1+ N1 Potenza trasmessa Banda a disposizione B OFDMA canali piatti in a disposizione P TX frequenza SHANNON P PTX H RX 11 Rb = Rb s Blog 1 + = Blog 1 + PN PN Se raddoppio P TX raddoppio P RX b cresce solo di un bit R b cresce con la potenza in modo logaritmico 60
61 Sistema MIMO Uso antenne in trasmissione, ripartendo la potenza a metà tra le due P TX =P 1 +P H 11 P 1 X 1 TX P X TX H 1 H 1 H RX RX Y 1 Y H H H 11 1 = H 1 H crescita lineare della bit rate con il numero di antenne 61
62 Esempio semplificato zero forcing, elaborazione separata Uso antenne in trasmissione, ripartendo la potenza a metà tra le due P TX =P 1 +P P 1 H 11 X 1 TX H 1 RX Y1 = H11X1+ H1X + N1 H 1 P X TX H RX Y = H1X1+ HX + N X X 1 = X H H H 11 1 = H 1 H Y Y 1 = Y Y1 H11 H1 X1 N1 Y = + H H X N 1 Y = HX + N 6
63 Esempio semplificato zero forcing, elaborazione separata Uso antenne in trasmissione, ripartendo la potenza a metà tra le due P TX =P 1 +P P 1 H 11 Y = HX + N X 1 X TX P TX H 1 H 1 H RX RX Y1 = H11X1+ H1X + N1 Y = H1X1+ HX + N Y1 H11 H1 X1 N1 Y = + H H X N 1 interferente interferente Y1 = H11X1+ H1X + N1 Y = H1X1+ HX + N segnale utile rumore segnale utile rumore 63
64 Esempio semplificato zero forcing, elaborazione separata Uso antenne in trasmissione, ripartendo la potenza a metà tra le due P TX =P 1 +P P 1 H 11 Y = HX + N X 1 X TX P TX H 1 H 1 H RX RX Y1 = H11X1+ H1X + N1 Y = H1X1+ HX + N Y1 H11 H1 X1 N1 Y = + H H X N 1 Se la matrice H ènota H H11 H1 γ 1 11 γ 1 = H H H = γ γ 1 1 segnale utile ( ) Z = H Y = H HX + N = X + H N rumore segnale utile rumore Z = X + γ N + γ N Z = X + γ N + γ N 1 1 rimozione interferenza mediante Zero Forcing (elaborazione separata) 64
65 Esempio semplificato zero forcing, elaborazione separata P 1 H 11 X 1 TX H 1 RX Y1 = H11X1+ H1X + N1 H 1 P segnale utile X TX rumore H RX Y = H1X1+ HX + N segnale utile rumore Z = X + γ N + γ N P R = Rb Blog 1 + PN γ γ 1 ( ) 1 s 1 Z = X + γ N + γ N 1 1 P R = Rb Blog 1 + PN γ γ ( 1 + ) s P1 P R b = R1 + R B log 1 log PN ( γ11 + γ 1 ) PN ( γ1 + γ ) crescita lineare con il numero di antenne 65
66 Esempio semplificato zero forcing, elaborazione separata esempio P 1 H 11 X 1 P TX TX H 11 RX Y1 = H11X1+ N1 X 1 TX P H 1 H 1 RX Y1 = H11X1+ H1X + N1 X TX H RX Y = H1X1+ HX + N P PTX H RX 11 Rb = Rb s Blog 1 + = Blog 1 + PN PN P1 P Rb = R1+ R B log 1 log PN ( γ11 γ 1 ) PN ( γ1 γ + + ) B=0 MHz P TX = W B=0 MHz P 1 =1 W P =1 W P TX P H N 11 6 b = 6 Rb = B b = 10 Mbps b = 6 R = B b = 10 Mbps b P N P H H H H γ + γ H P H P 4P 1 ( γ ) ( 11 + γ1 PN γ1 + γ ) b1 = b = 4 b= 8 11 TX 4 N R = B b = 160 Mbps b 66
67 Sistema MIMO Esempio limite (poco realistico): H diagonale = due percorsi indipendenti P 1 H 11 P 1 H 11 X 1 TX H 1 RX X 1 TX RX Y1 = H H 1 P X TX H RX X P TX H RX Y = H H 0 11 = 0 H H H 0 = 1 0 H
68 H 11 P 1 X 1 P TX TX H 11 RX Y1 = H11X1+ N1 X 1 TX RX Y1 = H11X1+ N1 P X TX H RX Y = HX + N b log 1 + H 11 P N P TX H11 P 1 H P b= b1+ b log 1+ + log 1+ PN P N b ( b 1) Singola antenna b=4 R b =80 Mbps b=5 R b =100 Mbps b=6 R b =10 Mbps b=7 R b =140 Mbps MIMO b=6 R b =10 Mbps b=8 R b =160 Mbps b=10 R b =00 Mbps b=1 R b =40 Mbps 68
69 MIMO: correlazione canali MIMO Per massimizzare il guadagno del sistema MIMO i canali devono essere il più possibile scorrelati H H H 11 1 = H 1 H Si sfrutta il multipath che crea canali indipendenti LTE:.5 GHz λ=1 cm 69
70 MIMO X 1 TX RX Y 1 X TX RX Y X 3 TX RX Y 3 Si sfrutta il multipath che crea canali indipendenti Problemi principali Stima matrice di canale H: canali wireless (in mobilità) molto variabili Complessità 70
71 Sistemi xdsl Powerline communication DVB-T DVB-H SISTEMI CHE UTILIZZANO OFDM SISTEMI CHE UTILIZZANO OFDMA WiFi Mobile WiMAX 3GPP LTE (4G,E-UTRA) 80.(Cognitive radio) 71
72 WLAN/WiFi 80.11n Gennaio 010 migliora il sistema 80.11g (attualmente pre n) Trasmissione:.45 GHz e 5.8 GHz unlicensed Canali: 0 MHz (e 40 MHz) OFDM QAM LDPC (code rate 5/6) MIMO up to 4x4 Bit rate R b fino a 300 (600) Mbps, reali 100 (00) [80.11g 54 Mbps] 7
73 WiFi incremento bit rate da 80.11g (54 Mbps) a 80.11n (600 Mbps) Banda totale B=0 MHz banda utile 16.5 MHz Spaziatura tra i toni Δ=31.5 khz Symbol rate (prefisso ciclico) R=50 khz Numero toni DFT N=64 numero toni utili 5 (-toni pilota per sync = 48) OFDM fino a 64 QAM Code rate 3/4 X = 0 X = 0 50 khz * 48 * 6 * ¾ = 54 Mbps 73
74 WiFi incremento bit rate da 80.11g (54 Mbps) a 80.11n (600 Mbps) 80.11g 80.11n Bit rate [Mbps] Overhead FEC 3/4 5/6 (LDPC) 65 Prefisso ciclico OFDM 800 ns 400 ns 7 MIMO 1x1 Up to 4x4 88 Raddoppio banda 0 MHz 40 MHz (N=108) 600 Inoltre, migliora l efficienza del livello MAC: la perdita sul payload scende dal 50 % al 5% 74
75 Trasmissione: 3.5 GHz licensed Canali: da 5 a 0 MHz MIMO up to x OFDMA QAM Mobile WiMAX 80.16m 75
76 3G Long Term Evolution GSM UMTS LTE Caratteristiche principali UMTS: -Downlink/Uplink: TDD, FDD -Accesso multiplo: CDMA -Modulazione: 4PSK Caratteristiche principali LTE -Downlink/Uplink: TDD, FDD -Accesso multiplo: OFDMA -Modulazione: 4PSK 16QAM 64QAM -MIMO 76
77 3G - LTE Frequenze di trasmissione.5 GHz Banda da 1.5 a 0 MHz Frequenza di campionamento massima 30,7 MHz (multiplo intero di 3.84 Mchips/s - velocità di WCDMA e HSPA) OFDMA con Spaziature portanti 15 khz (gruppo minimo di 1 portanti contigue = 180 khz) modulazioni 4-PSK, 16-QAM. 64-QAM Mimo massimo 4x4 Bit rate massima 336 Mbps (MIMO 4x4, 0 MHz) Dimensioni ottime cella 5 km (30 km, 100km) Bassa latenza (<5 ms) All IP 77
78 3G LTE vs. WiMAX e Caratteristiche tecniche molto simili!!! entrata in esercizio LTE Rete 3G 78
79 Cognitive Radio Networks (80.) Spettro poco sfruttato idea=gestione opportunistica dello spettro Primary user (licensed) Secondary user spectrum sensing e trasmettono quando il canale è libero Primo standard: WRAN 80. bande televisive USA (54/86 MHz) 79
80 Conclusioni OFDMA MIMO Sistemi di nuova generazione: -WiFi -WiMAX - LTE - Cognitive Radio 80
Caratteristiche tecniche dei sistemi wireless per reti radio digitali: OFDMA e MIMO nei sistemi a grande capacità di prossima generazione
Caratteristiche tecniche dei sistemi wireless per reti radio digitali: OFDMA e MIMO nei sistemi a grande capacità di prossima generazione Roberto GARELLO, Politecnico di Torino, Italy 1 Speaker: Roberto
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 11: modulazione 2-PAM
0CXGBN Trasmissione numerica parte : modulazione 2-PAM PARTE 2: Modulazioni Numeriche 2 Modulazioni: introduzione Per ogni modulazione considereremo: Caratteristiche generali Costellazione (insieme di
DettagliComunicazioni Elettriche II
Comunicazioni Elettriche II Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Università di Roma La Sapienza A.A. 2017-2018 OFDM Prestazioni Prestazioni OFDM Il prefisso ciclico consente di convertire il canale
DettagliComunicazioni Elettriche II
Comunicazioni Elettriche II Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Università di Roma La Sapienza A.A. 2017-2018 Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 18: modulazioni m-psk
01CXGBN Trasmissione numerica parte 18: modulazioni m-psk 1 Modulazioni m-psk: caratteristiche 1. Modulazioni in quadratura modulazioni in anda-passante. Costellazione i-dimensionale: m segnali, equispaziati
DettagliReti Radiomobili. Prof. Ing. Gennaro Boggia. telematics.poliba.it/boggia
Reti Radiomobili Prof. Ing. Gennaro Boggia gennaro.boggia@poliba.it telematics.poliba.it/boggia Generalità sulle reti cellulari Generalità sulle reti cellulari Una rete cellulare è: una infrastruttura
DettagliOFDM. Orthogonal Frequency Division Multiplexing. Remo Pomposini
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Remo Pomposini tempo Modulazione a portante singola Modula le informazioni sulla portante tramite adattamento di frequenza, fase o ampiezza Alto bitrate
Dettagli9. Sistemi di Modulazione Numerica in banda traslata. Modulo TLC:TRASMISSIONI Modulazione numerica in banda traslata
1 9. Sistemi di Modulazione Numerica in banda traslata Modulazione QAM (analogica) 2 Modulazione QAM (Quadrature Amplitude Modulation; modulazione di ampiezza con portanti in quadratura) è un tipo di modulazione
Dettagli7. Trasmissione Numerica in Banda Traslata
1 INFO-COM Dpt. Dipartimento di Scienza e Tecnica dell Informazione e della Comunicazione Università degli Studi di Roma La Sapienza 7. Trasmissione Numerica in Banda Traslata TELECOMUNICAZIONI per Ingegneria
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 19: modulazioni m-qam
01CXGBN Trasmissione numerica parte 19: modulazioni m-qam 1 Modulazioni m-qam: caratteristiche 1. Modulazioni in quadratura modulazioni in anda-passante 2. Costellazione i-dimensionale: m segnali disposti
DettagliProfs. Roberto Cusani Francesca Cuomo
1 INFO-COM Dpt. Dipartimento di Scienza e Tecnica dell Informazione e della Comunicazione Università degli Studi di Roma La Sapienza Trasmissione Numerica in Banda Traslata TELECOMUNICAZIONI Profs. Roberto
DettagliCriteri di allocazione delle risorse radio per segnali multicarrier basati su teoria dei giochi
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA FACOLTÀ DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Tesi di Laurea Specialistica Criteri di allocazione delle risorse radio per segnali multicarrier
DettagliLA TECNICA DI TRASMISSIONE OFDM. Ing. Riccardo Pighi
LA TECNICA DI TRASMISSIONE OFDM Ing. Riccardo Pighi Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università degli Studi di Parma Parma, Venerdì 23 Gennaio 2004 Sommario della presentazione 1. OFDM: introduzione
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 17: Modulazione 4-Offset PSK
01CXGBN Trasmissione numerica parte 17: Modulazione 4-Offset PSK 1 Amplificatori di potenza Amplificatori di potenza (dispositivo che amplifica la forma d onda s(t) da trasmettere sul canale) Tipica caratteristica
Dettagli01GSZ Tecniche di protezione dell informazione. parte 1
01GSZ Tecniche di protezione dell informazione parte 1 1 Scopo del corso Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi per l analisi ed il progetto di codici di canale capaci di proteggere
DettagliLa modulazione numerica
La modulazione numerica Mauro Giaconi 26/05/2009 trasmissione numerica 1 Principi di modulazione numerica 26/05/2009 trasmissione numerica 2 Modulazione numerica La modulazione trasla l informazione di
DettagliComunicazioni su Linee Elettriche
Università degli Studi di Parma. Facoltà di Ingegneria Comunicazioni su Linee Elettriche Dottorando: Riccardo Pighi Tutor: Prof. Ing. Riccardo Raheli Dottorato in Tecnologie dell Informazione XVIII Ciclo
DettagliUltra Wideband Systems
Ultra Wideband Systems Definizione: si definisce Ultra Wideband (UWB) un sistema di radio comunicazione che abbia una banda assoluta (a -10 db) di almeno 500 MHz o, una banda relativa (*) a 0,25 Principio
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 6: calcolo delle probabilità I
01CXGBN Trasmissione numerica parte 6: calcolo delle probabilità I 1 Probabilità di errore BER e SER Per rappresentare la bontà di un sistema di trasmissione numerica in termini di probabilità di errore
DettagliCorso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche. Modulazione A.A Alberto Perotti
Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche Modulazione A.A. 8-9 Alberto Perotti DELEN-DAUIN Modello di sistema di comunicazione Il modello di sistema di comunicazione
DettagliCanali e Multiplazione. Canali punto-punto
(da materiale preparato da Antonio Capone- Politecnico di Milano) Corso di Reti Canali e Multiplazione Canali punto-punto collegamenti permanenti tra un trasmettitore ed un ricevitore il ricevitore può
DettagliConcetto di Diversità su Canali Radio
Concetto di Diversità su Canali Radio 1 Se il ricevitore è in grado di discriminare più repliche del segnale trasmesso e fare una media (pesata) di queste (cosidetto combining), la probabilità di deep
DettagliP + Fig. 1. Un sistema cellulare a celle esagonali
Esame di stato per l abilitazione all esercizio della professione di Ingegnere II sessione 2010 Sezione A - Laurea Specialistica Settore dell Informazione Classe 30/S: Ingegneria delle Telecomunicazioni
DettagliCORSO DI SISTEMI DI TELECOMUNICAZIONI. Anno accademico 2003/2004. Esercitazione in aula del 8 Aprile 2004
Università di Trento CORSO DI SISTEMI DI TELECOMUNICAZIONI Anno accademico 2003/2004 Esercitazione in aula del 8 Aprile 2004 Argomenti: Canali wireless, sistemi di trasmissione Spread Spectrum e metodi
DettagliModello di sistema di comunicazione
Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche Modulazione A.A. 24-5 Alberto Perotti DELEN-DAUIN Modello di sistema di comunicazione Il modello di sistema di comunicazione
DettagliCANALE STAZIONARIO CANALE TEMPO INVARIANTE
CANALE STAZIONARIO Si parla di un Canale Stazionario quando i fenomeni che avvengono possono essere modellati da processi casuali e le proprietà statistiche di tali processi sono indipendenti dal tempo.
DettagliMarco Listanti. Parte 4. DIET Dept
1 Marco Listanti Lo strato t Fisicoi Parte 4 Modulazione numerica Canali passa-banda 2 0 f c W c /2 f c + W c /2 I canali passa-banda sono passanti per un intervallo di frequenze centrate intorno ad una
DettagliCorso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione - Esame del 7 Febbraio 2006
Corso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione - Esame del 7 Febbraio 6 Gli esercizi devono essere risolti solo sui ogli dei colori indicati. Per esiti e soluzioni si veda il sito web del corso: http://www.elet.polimi.polimi.it/dsp/courses/st.
DettagliCOMUNICAZIONI ELETTRICHE + TRASMISSIONE NUMERICA COMPITO 13/7/2005
COMUNICAZIONI ELETTRICHE + TRASMISSIONE NUMERICA COMPITO 13/7/005 1. Gli esercizi devono essere risolti su fogli separati: uno per la prima parte del compito (esercizi 1/4), uno per la seconda parte (esercizi
DettagliSistemi di Telecomunicazione
Sistemi di Telecomunicazione Parte 11: Accesso Multiplo Universita Politecnica delle Marche A.A. 2013-2014 A.A. 2013-2014 Sistemi di Telecomunicazione 1/20 Tecniche di multiplazione o accesso multiplo?
DettagliSistemi in TDMA (GSM, DECT)
Reti di Telecomunicazioni R. Bolla, L. Caviglione, F. Davoli ALOHA (Conclusione) Reservation-ALOHA Reti radiomobili cellulari Sistemi in TDMA (GSM, DECT) 15.2 E facile verificare che nel caso ALOHA puro
DettagliModulazione PAM Multilivello, BPSK e QPSK
Modulazione PAM Multilivello, BPSK e QPSK P. Lombardo DIET, Univ. di Roma La Sapienza Modulazioni PAM Multilivello, BPSK e QPSK - 1 Rappresentazione analitica del segnale Sia {b(n)} una qualsiasi sequenza
DettagliATTIVITÀ DI RICERCA NELL AMBITO DELLA TRASMISSIONE NUMERICA. Prof. Riccardo Raheli Ing. Michele Franceschini Ing. Riccardo Pighi
ATTIVITÀ DI RICERCA NELL AMBITO DELLA TRASMISSIONE NUMERICA Prof. Riccardo Raheli Ing. Michele Franceschini Ing. Riccardo Pighi Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università degli Studi di Parma
DettagliFondamenti di Internet e Reti. Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier
Fondamenti di Internet e Reti Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier Fondamenti di Internet e Reti 7 Livello Fisico Antonio Capone, Matteo Cesana, Ilario Filippini, Guido Maier Fondamenti
DettagliComunicazioni Mobili 2 Prof. R. Cusani. Laurea Specialistica in: Ingegneria delle TLC anno 1 Ingegneria Elettronica anno 2
Comunicazioni Mobili 2 Prof. R. Cusani Laurea Specialistica in: Ingegneria delle TLC anno 1 Ingegneria Elettronica anno 2 2 802.11b @2.4 GHz: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) DBPSK (1 Mbit/s) DQPSK
DettagliIntroduzione ai sistemi UMTS
Introduzione ai sistemi UMTS 1 L evoluzione GSM: dati a commutazione di circuito GPRS: commutazione pacchetto, rate fino a 171Kbit/s EDGE: uso modulazione 8-PSK e rate fino a 384Kbit/s Dal 2002 in Giappone
Dettagliu(t)=u s (t)+u n (t)
(gli esercizi contrassegnati con (*) non sono obbligatori) Esercizio (rumore filtrato) Dato il sistema in figura, s(t) n(t) + x(t) H(f) u(t)=u s (t)+u n (t) t=to u(to) L ingresso del filtro e il segnale
DettagliCorso di Laurea in Ingegneria Informatica (Laurea on Line)
Milano 6//07 Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (Laurea on Line) Corso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione Seconda prova in itinere Carissimi studenti, scopo di questa seconda prova intermedia
DettagliProva in itinere del 08/04/2002: Parte A
Prova in itinere del 08/04/00: Parte A I. Esercizio In un problema di cell planning si supponga di dover garantire un minimo E b /I 0 per ricevere correttamente il segnale γ b,s = 5 db e di richiedere
DettagliMisure in modalità Span Zero su impianti LTE: prime misure della potenza associata ai canali di segnalazione e di controllo
Misure in modalità Span Zero su impianti LTE: prime misure della potenza associata ai canali di segnalazione e di controllo Barellini A. 1, Bracci B. 1, Licitra G. 2, Pinzauti A. 1, Silvi A.M. 1 1 Agenzia
Dettagli4.3 La modulazione GMSK
1 INFO-COM Dpt. Dipartimento di Scienza e Tecnica dell Informazione e della Comunicazione Università degli Studi di Roma La Sapienza 4.3 La modulazione GMSK Sommario 2 PSK - Phase Shift Keying 3 Modulazione
Dettagli( ) ( ) = ( )* ( ) Z f X f Y f. sin 2 f. 0 altrove. Esempio di Modulazione
Esempio di Modulazione z ( t) = x( t) y ( t) dove x( t ) e y () t ammetto trasformata di Fourier X ( f ) e Y ( f ) Per z ( t ) si ha (convoluzione degli spettri): Ad esempio se: ( ) = sin( 2π f t) x t
DettagliCorso di Laurea in Ingegneria Informatica (Laurea on Line) Seconda Prova Intermedia
Milano, 17/1/ Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (Laurea on Line) Corso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione Seconda Prova Intermedia Carissimi studenti, scopo di questa seconda prova intermedia
DettagliEsercizio 1 (10 punti)
Comunicazioni Elettriche per TLC, 15 Aprile 2010 NOME e COGNOME: MATRICOLA: Si prega di usare fogli separati per i due esercizi 1. Durata: 2 ore 2. Gli statini devono essere consegnati al momento della
DettagliComunicazioni Elettriche II
Comunicazioni Elettriche II Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Università di Roma La Sapienza A.A. 2017-2018 Codifica di canale Il codificatore di canale Bits della sorgente Codificatore di canale
DettagliComunicazioni Elettriche Esercizi
Comunicazioni Elettriche Esercizi Alberto Perotti 9 giugno 008 Esercizio 1 Un processo casuale Gaussiano caratterizzato dai parametri (µ = 0, σ = 0.5) ha spettro nullo al di fuori dellintervallo f [1.5kHz,
DettagliBER e fattore Q 1/2. È pratica comune nel settore R&D (ricerca e sviluppo) dei sistemi ottici utilizzare il cosiddetto fattore Q per esprimere il BER.
Reti in fibra ottica 1/21 BER e fattore Q 1/2 È pratica comune nel settore R&D (ricerca e sviluppo) dei sistemi ottici utilizzare il cosiddetto fattore Q per esprimere il BER. 2/21 BER e fattore Q 2/2
DettagliFondamenti di Comunicazioni - A.A. 2008/2009 Appello parte di TEORIA
Fondamenti di Comunicazioni - A.A. 2008/2009 Appello - 9.12.2009 - parte di TEORIA Teoria 1. [6 pt.] Con riferimento alle modulazioni numeriche lineari M-arie si consideri la seguente regola di decisione
DettagliCampionamento e quantizzazione
Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche Campionamento e quantizzazione A.A. 2008-09 Alberto Perotti DELEN-DAUIN Conversione analogico-digitale L elaborazione
DettagliInnovazione delle piattaforme per la tv digitale:
Innovazione delle piattaforme per la tv digitale: DVB-S2 DVB-T2 DVB-SH se quando come? Paolo Talone Giuseppe Russo Fondazione Ugo Bordoni Roma, 2 aprile 2008 DVB-S2 e DVB-T2 Nuove piattaforme ad alta efficienza
DettagliConversione analogico-digitale
Corso di Laurea a Distanza in Ingegneria Elettrica Corso di Comunicazioni Elettriche Campionamento e quantizzazione A.A. 2004-05 Alberto Perotti DELEN-DAUIN Conversione analogico-digitale L elaborazione
DettagliTRASMISSIONE NUMERICA IN BANDA PASSANTE. 1 Fondamenti Segnali e Trasmissione
TRASMISSIONE NUMERICA IN BANDA PASSANTE Fondamenti Segnali e Trasmissione Trasmissione numerica in anda passante () Per ottenere una forma d onda numerica da trasmettere in anda passante è sufficiente
DettagliComunicazioni Elettriche II
Comunicazioni Elettriche II Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Università di Roma La Sapienza A.A. 2017-2018 Esercitazione 16 Segnali d immagine I Esercizio: Rapporto d aspetto Si calcoli il rapporto
DettagliTecniche di protezione dell informazione
Tecniche di protezione dell informazione 1 Contesto trasmissivo u T st () rt () u R Sorgente sequenze binarie informaz. Rb TX CANALE RX Rb ut st () rt () u R R b Sequenze binarie di informazione trasmesse
DettagliChe cosa è, come funziona: La modulazione COFDM
Che cosa è, come funziona: La modulazione COFDM ing. Vittoria Mignone Rai Centro Ricerche e Innovazione Tecnologica La modulazione COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Nota 1 è una
DettagliProva scritta di Teoria dei Segnali: nuovo ordinamento
Prova scritta di Teoria dei Segnali: nuovo ordinamento 1. Dati i segnali x(t) = rect[(t-2)/2] e y(t) = 2rect[(t+3)/2], si calcoli il prodotto di convoluzione tra x(t) e y(t), 2. Si calcoli la trasformata
DettagliLa modulazione. Fondamenti di Ingegneria delle Comunicazioni. A. Cianfrani, F. Colone Dip. DIET, Univ. di Roma La Sapienza 1
La modulazione A. Cianfrani, F. Colone Dip. DIET, Univ. di Roma La Sapienza 1 La modulazione Come si inserisce il segnale (l informazione) da trasmettere all interno di una sinusoide? Modulazione Si trasmette
DettagliModulazione DMT* (Discrete Multitone Modulation) sulla banda ADSL (up to 1104 KHz)
LA MODULAZIONE DMT Modulazione DMT* (Discrete Multitone Modulation) sulla banda (up to 1104 KHz) Consente di suddividere la banda di trasmissione in un determinato numero di sottobande (BINS) a ciascuna
DettagliCorso di Laurea in Ingegneria Biomedica Corso di Trasmissione Numerica (6 crediti) Prova scritta 16.02.2006
Prova scritta 16.02.2006 D. 1 Si derivi l espressione dei legami ingresso-uscita, nel dominio del tempo per le funzioni di correlazione nel caso di sistemi LTI e di segnali d ingresso SSL. Si utilizzi
Dettagli01CXGBN Trasmissione numerica. parte 10: Interferenza intersimbolica
CXGBN rasmissione numerica parte : Interferenza intersimbolica Interferenza intersimbolica Data una costellazione monodimensionale, ad esempio con baricentro nell origine, abbiamo visto che lo spettro
DettagliINDICE. Capitolo 1 Introduzione 1. Capitolo 2 Rappresentazione di Fourier di segnali e sistemi 19. Capitolo 3 Modulazione d ampiezza 99
INDICE Capitolo 1 Introduzione 1 1.1 Inquadramento storico 1 1.2 Applicazioni 4 1.3 Risorse principali e requisiti operativi 13 1.4 Teorie alla base dei sistemi di comunicazione 14 1.5 Osservazioni conclusive
DettagliIntroduzione ai sistemi di trasmissione dell Informazione
Introduzione ai sistemi di trasmissione dell Informazione La trasmissione dell Informazione Sorgente Destinazione Trasformazione & Elaborazione Mezzo Trasmissivo Host A Host B Struttura reale di una interconnessione
DettagliEsercizi tipo del corso Comunicazioni Radiomobili
Esercizi tipo del corso Comunicazioni Radiomobili Dato uno shadowing caratterizzato da un certo σ s, valutare la probabilita che lo shadowing comporti un attenuazione/guadagno supplementare di M db rispetto
DettagliFondamenti di sistemi WCDMA e misure per la caratterizzazione di trasmettitori WCDMA
Fondamenti di sistemi WCDMA e misure per la caratterizzazione di trasmettitori WCDMA Ing. Gianfranco Miele (g.miele@unicas.it) www.docente.unicas.it/gianfranco_miele December 11, 2012 Caratteristiche generali
DettagliElenco dei simboli 9. Prefazione 10
Indice Elenco dei simboli 9 Prefazione 10 1 Analisi nel dominio del tempo 11 1.1 Segnali tempo discreto... 11 1.1.1 Segnali notevoli tempo discreto... 13 1.1.2 Alcuni criteri di classificazione di segnali
DettagliTRASMISSIONE NUMERICA IN BANDA BASE
TRASMISSIONE NUMERICA IN BANDA BASE 1 Fondamenti di segnali Fondamenti e trasmissione TLC Trasmissione numerica in banda base Per trasmettere una sequenza di cifre binarie su un canale di trasmissione
DettagliOFDM. Prof. Carlo S. Regazzoni. Department of Biophysical and Electronic Engineering, University of Genoa, Italy A.A. 2009-2010
INTRODUZIONE ALLE TECNICHE DI SINCRONIZZAZIONE TEMPO-FREQUENZA IN SISTEMI OFDM Luca Bixio Prof. Carlo S. Regazzoni Department of Biophysical and Electronic Engineering, University of Genoa, Italy A.A.
Dettagli2. Analisi in frequenza di segnali
2.1 Serie di Fourier 2. Analisi in frequenza di segnali Secondo il teorema di Fourier, una funzione periodica y(t) è sviluppabile in una serie costituita da un termine costante A 0 e da una somma di infinite
Dettagli6 dbm, mentre il secondo ha una potenza di 3 dbm. Quale sarà la
DECIBEL, FILTRAGGIO, PROCESSI Esercizio 9 (sui decibel) Un segnale con potenza media di 0 dbm viene amplificato attraverso un dispositivo elettronico la cui H(f) è costante per ogni frequenza e pari a
DettagliUniversità degli Studi di Bergamo
Università degli Studi di Bergamo Facoltà di Ingegneria 2. Canali e Multiplazione Prof. Filippini 2! Collegamenti permanenti tra un trasmettitore ed un ricevitore! onde guidate! onde irradiate! Il ricevitore
DettagliComunicazioni Elettriche II
Comunicazioni Elettriche II Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Università di Roma La Sapienza A.A. 2017-2018 Teoria dell informazione Esercitazione 10 Esercizio 1 Sia data una trasmissione di
DettagliSeconda prova Intermedia
Carissimi studenti, scopoo di questa seconda prova intermedia è quello di verificare il vostro grado di apprendimento sulla seconda parte del corso. Il testo della prova vi viene reso disponibile nella
DettagliOrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 1 OFDM L OFDM è una tecnica di multiplazione (combinare diversi simboli per mandarli simultaneamente) che permette di trasmettere simultaneamente diversi
DettagliCenni di propagazione e tecniche di trasmissione Parte Copyright. Propagazione nello spazio libero (vuoto)
Cenni di propagazione e tecniche di trasmissione Parte 1 Renato Lo Cigno www.dit.unitn.it/locigno/didattica/wn/...copyright Quest opera è protetta dalla licenza Creative Commons NoDerivs-NonCommercial.
Dettagli8. Sistemi di Modulazione Numerica in banda-base. Modulo TLC:TRASMISSIONI Modulazione numerica in banda base
1 8. Sistemi di Modulazione Numerica in banda-base Modulazione e Demodulazione numerica 2 sequenza numerica segnale analogico...0010111001... modulatore numerico x(t) sequenza numerica...0010011001...
DettagliPage 1. Elettronica delle telecomunicazioni ETLCE - B6 3/8/ DDC 1. Politecnico di Torino Facoltà dell Informazione. Contenuti del Gruppo B
Modulo Politecnico di Torino Facoltà dell Informazione Elettronica delle telecomunicazioni Anelli ad aggancio di fase (PLL) B6 - Demodulatori e sincronizzatori» FSK, PSK, PAM» recupero dati/clock (CDR)»
DettagliCenni di propagazione e tecniche di trasmissione Parte 1. Renato Lo Cigno
Cenni di propagazione e tecniche di trasmissione Parte 1 Renato Lo Cigno www.dit.unitn.it/locigno/didattica/wn/ ...Copyright Quest opera è protetta dalla licenza Creative Commons NoDerivs-NonCommercial.
DettagliSistemi di Telecomunicazione
Sistemi di Telecomunicazione Parte 8: Protezione dell informazione Universita Politecnica delle Marche A.A. 2013-2014 A.A. 2013-2014 Sistemi di Telecomunicazione 1/23 Protezione dell informazione dagli
DettagliComunicazioni Elettriche I - Testo 1
Comunicazioni Elettriche I - Testo 1 Problema Si consideri un sistema di trasmissione numerico in cui una sorgente genera un flusso binario a velocità f b = 60 kb/s. Tale flusso viene inviato in ingresso
DettagliReciprocità: tra miti e leggende sul guadagno di un'antenna. Dr. Ing. Francesco Orfei, PhD
Reciprocità: tra miti e leggende sul guadagno di un'antenna Dr. Ing. Francesco Orfei, PhD iz0abd@gmail.com Indice Introduzione Attenuazione in spazio libero Area efficace, direttività e guadagno di un
Dettaglilo standard IS-95 - autore prof. Stefano Buzzi Lo standard IS-95 appunti gratis ingegneria - 1
Lo standard IS-95 appunti gratis ingegneria - www.riccardogalletti.com/appunti_gratis 1 IS-95 o CDMAOne Lanciato a Hong Kong nel 1995 Dal 1997 è noto col nome di CDMAOne Nato come overlay dell AMPS, nella
DettagliConversione Analogico/Digitale
Conversione Analogico/Digitale 1 Fondamenti di Segnali e Trasmissione Conversione analogico/digitale (A/D) Per rappresentare numericamente un segnale continuo nel tempo e nelle ampiezze è necessario: Campionare
DettagliTeoria dei Segnali Modulazione digitale
Teoria dei Segnali Modulazione digitale Valentino Liberali Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Milano valentino.liberali@unimi.it Teoria dei Segnali Modulazione digitale 9 novembre Valentino
DettagliCalcolo numerico per utilizzare i residui di udito
Calcolo numerico per utilizzare i residui di udito Andrea Trucco, Ph.D. Dipartimento Ingegneria Biofisica ed Elettronica DIBE - Università di Genova trucco@ieee.org 1 Segnale audio Variazione della pressione
DettagliModulazione Multilivello in banda passante: QAM e PSK
Modulazione Multilivello in banda passante: QAM e PSK P. Lombardo DIET, Univ. di Roma La Sapienza Modulazioni QAM e PSK - 1 Trasmissione numerica in banda passante (III) MODULATORE QPSK Efficienza spettrale:
DettagliCodifica e Modulazione
Codifica e Modulazione Obiettivo di codifica e modulazione è ottenere segnali modulati di buone proprietà, con particolare riferimento ai seguenti fattori di merito: 1. Efficienza spettrale, auspicabilmente
DettagliTeoria dei Segnali Discrete Fourier Transform (DFT) e Fast Fourier Transform (FFT); filtri tempo-continui
Teoria dei Segnali Discrete Fourier Transform (DFT) e Fast Fourier Transform (FFT); filtri tempo-continui Valentino Liberali Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Milano valentino.liberali@unimi.it
Dettagli01GSZ Tecniche di protezione dell informazione
Politecnico di Torino III Facoltà Ingegneria dell informazione 01GSZ Tecniche di protezione dell informazione CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI PRIMO ANNO, IV PERIODO
DettagliCODICI CONVOLUZIONALI PUNTURATI
Con un unico decodificatore si possono ottenere vari tassi. Partendo da un unico codice convoluzionale madre di tasso 1/2, si ottiene un insieme di codici convoluzionali di tasso k/n, con k>1. Vantaggi:
Dettagli6. Trasmissione Numerica in Banda Base
1 INFO-COM Dpt. Dipartimento di Scienza e Tecnica dell Informazione e della Comunicazione Università degli Studi di Roma La Sapienza 6. Trasmissione Numerica in Banda Base TELECOMUNICAZIONI per Ingegneria
DettagliTEORIA DELL INFORMAZIONE ED ENTROPIA FEDERICO MARINI
TEORIA DELL INFORMAZIONE ED ENTROPIA DI FEDERICO MARINI 1 OBIETTIVO DELLA TEORIA DELL INFORMAZIONE Dato un messaggio prodotto da una sorgente, l OBIETTIVO è capire come si deve rappresentare tale messaggio
DettagliMarco Listanti. Lo strato Fisico. Caratterizzazione dei canali di. comunicazioni digitali. DIET Dept
Marco Listanti Lo strato Fisico Parte 3 Caratterizzazione dei canali di comunicazione e limiti fondamentali delle comunicazioni digitali Canali di comunicazione 2 Per canale di comunicazione si intende
DettagliIn realtà i segnali con i quali dobbiamo confrontarci più frequentemente sono limitati nel tempo
Segnali trattati sino ad ora: continui, durata infinita,.. Su essi sono stati sviluppati strumenti per analizzare output di circuiti e caratteristiche del segnale: Risposta all impulso, prodotto di convoluzione,
DettagliCorso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione - Esame del 21 Febbraio 2006
Corso di Fondamenti di Segnali e Trasmissione - Esame del Febbraio 006 Gli esercizi devono essere risolti solo sui ogli dei colori indicati. Per esiti e soluzioni si veda il sito web del corso: http://www.elet.polimi.polimi.it/dsp/courses/st.
DettagliQuesta viene trasmessa sul canale (wireless o wired). In questo corso, modellizzeremo il canale di trasmissione come un canale Gaussiano bianco
Canale di trasmissione Dati una costellazione M un labeling binario e è possibile associare alle sequenze binarie di informazione u da trasmettere una forma d onda s(t). Questa viene trasmessa sul canale
DettagliRichiamare alcuni concetti fondamentali relativi alla luce intesa come onda elettromagnetica.
Richiami di Fisica Obiettivo Richiamare alcuni concetti fondamentali relativi alla luce intesa come onda elettromagnetica. Caratteristiche di un onda elettromagnetica: Frequenza e lunghezza d onda Potenza
DettagliReti di Calcolatori a.a
Analogico e digitale 2 Corso di laurea in Informatica Reti di Calcolatori a.a. 2007-2008 Prof. Roberto De Prisco Capitolo 3 Dati e segnali Per essere trasmessi i dati devono essere trasformati in segnali
Dettagli