280 likes | 1.18k Views
Cfare eshte Bandwidth (gjeresia e Brezit) dhe Si perdoret. Permbajtja. Gjeresia e brezit Teorema e Shanon-it Sistemet e Komunikimit Modulimi Analog AM FM Modulimi dixhital ASK FSK Modemat. Gjeresia Brezit.
E N D
Cfare eshte Bandwidth (gjeresia e Brezit) dhe Si perdoret
Permbajtja • Gjeresia e brezit • Teorema e Shanon-it • Sistemet e Komunikimit • Modulimi Analog • AM • FM • Modulimi dixhital • ASK • FSK • Modemat
Gjeresia Brezit • Ne kete leksion do te diskuptojme se cfare eshte gjeresia e brezit te sinjalit,gjeresia e brezit te kanalit dhe cilat jane kufizimer ne shpejtesine e informacionit qe mund te lejohet • Bandwidth I sinjalit: • Ne mund ti ndajme sinjalet ne dy kategori : Sinjali ton I paster (vala sinusoidale konsiston nje komponent frekuence), dhe sinjalet qe jane te perbere nga komponent ose sinusoida te perbera nga disa frejuenca. T=1x10-3 s f=1/1x10-3 =1000Hz=1 kHz t (ms) 0 1 Pure signal
Ton I paster 150 Hz vale sinusoidale • Gjeresia e brezit e nje sinjali perbehet nga komponente me frekuenca te ndryshme (sinjali kompleks). Eshte diferenca midis komponentit me larte dhe me te ulet te frekuences I shprehur ne Hertsz (Hz) - • Per shembull , nje vale katrore mund te ndertohet duke shtuar vale sinudoidale te frekuencave te ndryshme • Vala rezultuese I ngjan nje vale katrore . Nese me shume vale sinusoidal te frekuencave te tjera I shtohen, forma e vales rezultuese do ti ngjaje me shume nje vale katrore. • Meqe vala rezultuese permban 2 komponente frekuence , gjeresia e brezit te saj eshte :450-150=300 Hz. Ton I paster 450 Hz vale sinusoidale I pearfrohet a 150 Hz square wave (ms)
Male voice 3000 Hz frequency component • Meqe sinjalet e zerit jane te kompozuar nga disa komponente te frekuencave te ndryshme , gjeresia e brezit e nje sinjali zeri merret si diferenca ndermjet frekuences me te larte dhe asaj me te ulet qe jane perkatsisht 3000 Hz dhe (afer) 0 Hz • Megjithate komponente te tjera frekuencash mbi 3000 Hz ekzistojne, (Ato jane me te shpeshta ne zerin e mashkulli), Female voice 3000 Hz frequency component
Gjeresia e brezit te kanalit • Gjeresia e brezit e kanalit percaktohet nga diapazoni I frekuencave qe mjedisi mund te suportoje. Gjeresia e brezit matet me Hz • Per cdo mjedis transmetimi ka nje diapazon frekuencash qe mund te transmetohen valet elektromagnetike: • Twisted pair cable: 0 to 109 Hz (Bandwidth : 109 Hz) • Coax cable: 0 to 1010 Hz (Bandwidth : 1010 Hz) • Optical fiber: 1014 to 1016 Hz (Bandwidth : 1016 -1014 = 9.9x1015 Hz) • Fibrat Optike e kane gjeresine e brezit me te madhe (ato mund te suportojne vale elektromagnetike me frekuenca shume te larta, si p.sh vala e drites. • Gjeresia e brezit e kanalit dikton kapacitetin bartes te kanalit . • Kjo llogaritet duke perdorur formulen Shanonit per kapacitetin e kanalit. Gjeresia e brezit ne rritje
Teorema e Shannon’ (Limiti I Shanonit per Kapacitetin e Informacionit) • Claude Shannon ne laboratoret e Bell gjeti se sa mund te mbaje informacion nje kanal teorikisht : I = B log2 (1 + S/N) • Ku I eshte Kapaciteti I Informacionit ne bit per sekond (bps) • B eshte gjeresia e brezit te kanalit ne Hz • S/N eshte raporti Signal-to-Zhurme (SNR: nuk ka njesi) Vini re qe logaritmi eshte me baze 2!
Raporti Signal-Zhurme • S/N eshte lidhja midis sinjalit qe ne kerkojme perkundrejt zhurmes qe eshte e padeshirueshme, e cila ndodhet ne • Eshte nje marredhenie thyesore ( por ne kthejme dhe ne logarithm): • 1000W e fuqise se sinjalit kundrejt 20W te fuqise se zhurmes : • 1000/20=50 (pa njesi!) • Ose : about 17 dB ==> 10 log10 1000/20 = 16.9897 dB
Sistemi I Komunikimit • Diagram bllok ne krye tregon pjeset kryesore te te gjithe sistemet e telekomunikacionit. Digital Analog
Komponentet e je sistemi telekomunikacioni. • Input konvertuesi Pajisja qe konverton nje sinjal fizik nga burimi elektrik, mekanik apo elektromagnetik me te pershtatshem per komunikim. • Transmetuesi Pajisje qe dergon sinjalin e konvertuar. • Kanali I transmetimit: Mjedisi fizik ne te cilin sinjali bartet • Marresi: Pajisja qe mbulon sinjalin e transmetuar nga kanali. • Konvertuesi ne dalje: Pajisja qe konverton sinjalin e marre ne nje sasi te perdorshme.
Modulim Analog • Qellim I nje sistemi telekomunikacion eshte te transmetoje informacion sinjalesh ( ne banden baze) permes nje kanali komunikimi. • Termi baseband (banda baze) perdoret per te projektuar brezin e frekuencave qe perfaqesojne sinjalin origjinal sic eshte derguar nga konvertuesi ne hyrje. • Per shembull , sinjali ze nga nje mikrofon eshte nje sinjal ne brezin baze dhe permban frekuenca te rendit 0-3000 Hz • Vala “hello” eshte nje sinjal ne brezin baze:
Meqe ky sinjal I brezit baze duhet te transmetohet permes nje kanali komunikimi ( permes ajrit ose kabllit) duke perdorur vale elektromagnetike nje procedure qe nevojitet per te zhvendosur nje diapazon frekuencash te brezit baze ne nje diapazon te pershtatsheem per transmetim. Ky proces eshte quajtur procesi I modulimit dhe I demodulimit. • Kujtojme spektrin e radios.: • Per shembull , nje sistem radio AM transmeton vale elektromagnetike me frekuenca rreth 100 kHz (brezi MF) • Radio Sistemi FM operon me frekuenca ne diapazonin 88-108 MHz (VHF band) AM radio FM radio/TV
Qekur sinjali I brezit baze permban frekuenca ne diapazonin (3 kHz), duhet te vihet ne pune nje menyre e zhvendosjes ne brez te frekuences ne menyre qe nje radio sistem te punoje ashtu sic duhet. • Ky proces permbushet nga nje pajisje qe quhet modulator • Blloku I transmetuesit ne cdo sistem komunikimi permban nje pajisje modulatori. • Blloku I marresit ne cdo sistem permban pajisje demodulatori • Modulatori modulon a v ale bartese (vala elektromagnetike ) e cila ka nje frekuence qe zgjidhet nga brezi I duhur I spektrit te radios. • Per shembull, vala bartese e frekuences per FM mund te zgjidhet nga brezi VHF I spektrit te radios. • Per AM, frekuenca e bartesit mund te zgjidhet te jete rreth 100 kHz (nga brezi MF I spektrit te radios) • Demodulatori ekstrakton sinjalin ne brezin baze nga sinjali I marre I moduluar. Si perfundim: • Modulimi eshte procesi I perpunimit te sinjalit te informacionit ne frekuence te ulet ne nje sinjale me frekuence te larte.
Sistemi baze I komunikimit analog Baseband signal (electrical signal) EM waves (modulated signal) Transmetuesi Input transducer Transmission Channel Modulator EM waves (modulated signal) Carrier Baseband signal (electrical signal) Marresi Output transducer Demodulator
Tipet e modulimit Analog • Modulimi ne Amplitude(AM) • Modulimi ne amplitude eshte nje proces ndryshimi te amplitudes te bartesit ne proporcion me amplituden e sinjalit ne brezin baze . Frekuenca e bartesit mbetet konstante. • Modulimi ne frekuence (FM) • Modulimi ne frekuence eshte nje proces vndryshimit te frekuences se bartesit ne proporcion me amplituden e sinjalit ne brezin baze. Amplituda e bartesit mbetet konstante. • Modulimi ne faze (PM) • Nje tjeter forme analoge e teknikave te modulimit.
Modulimi ne amplitude Vale bartese Sinjali ne brezin baze Vala e moduluar Amplituda ndryshon-frekuenca konstante
Modulimi ne frekuence Vala bartese Amplitude e madhe: frekuence e larte Sinjali ne brezin baze Amplitude e ulet: frekuence e ulet Vala e moduluar Frekuenca ndryshon-amplituda konstant
AM vs. FM • AM kerkon nje qark te thjeshte dhe eshte shume e lehte per tu gjeneruar. • Hapesira e mbulimit e AM eshte me e madhe se FM ( sa me te gjata gjatesite e vales (frekuenca me te uleta) perdoren po te kujtojme karakteristikat e valeve HF. • Megjithate , eshte krejt e jo eficente , dhe eshte e ndjeshme nga zhurmat eelektrike dhe statike. • Avantazhi kryesor I FM eshte cilesia e tij audio dhe imuniteti ndaj zhurmave . Shumica e zhurmave elektrike apo statike jane n AM, dhe m sinjaleve AM. • Cilesia Audio e sinjaleve FM rritet me rritjen e e deviijimit te frekuences ( devijimi nga frekuenca qendrore) ja pse stacionet FM perdorin nje devijim kaq te madh. • Disavantazhi me I madh I FM eshte qe kerkon shume gjeresi brezi .
Modulimi dixhital • Seksioni I meparshem prezantoi sistemet e komunikimit analog qe transmetojne informacion analog duke perdorur modulim analog apo ne frekuence. • Sistemet e komunikimit dixhital gjithashtu vene ne pune teknika modulimi te cilat perfshijne: • Amplitude Shift Keying (zhvendosje ne amplitude) • Frequency Shift Keying (zhvendosje ne frekuence) • Phase Shift Keying (zhvendosje ne faze)
Sistemi baze I komunikimit dixhital Transmetuesi EM waves (modulated signal) sinjali dixhital Analog signal Error correction coding A/D converter Transmission Channel Input transducer Modulator Bartesi Valest EM (sinjal I moduluar) Marresi analog signal digital signal Error detection/ correction D/A converter Output transducer Demodulatori
Disa tipe te modulimit dixhital • Amplitude Shift Keying (ASK) • Forma baze binare ASK perfshin procesin e komutimit te bartesit nga on ne off ose anasjelltas, ne korrespodence te nje sekuence impulsesh dixhitale qe ndertojne informacionin e sinjalit. Nje binary digit perfaqesohet nga prezenca e bartesit , njesia tjeter binare perfaqeson mungesen e bartesit. Frekuenca qendron fikse, e pandryshuar. • Frequency Shift Keying (FSK) • Forma baze binare e FSK perfshin procesin e ndryshimit te frekuences te bartesit duke zgjedhur nje nga frekuencat (FSK binare) ne korrespodence te nje sekuence impulsesh dixhitale qe ndertojne informacionin e sinjalit. Dy gjendjet binare perfaqesojne dy frekuencat perreth frekuences se bartesit. Amplituda qendron fikse • Phase Shift Keying (PSK) • Nje tjeter forme e modulimit dixhital
Amplitude Shift Keying 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 informacioni Vala bartese Sinjali I moduluar ASK Amplitude varying-frequency constant Bartes present Bartes qe mungon
Frequency Shift Keying 1 0 1 1 0 0 1 Informacioni dixhital Bartesi 1 (frequency #1) Bartesi 2 (frequency #2) Sinjali I moduluar FSK Frekuenca ndryshon -amplitua konstant
Modems • Modemat jane pajisje qe perdoren per te mundesuar transferimin e te dhenave mbi public switched telephone network (PSTN) • Emri Modem vjen nga emri MOаulator- DEModulator I cili pershkruan dhe funksionin e modemit qe tranferon informacion dixhital mbi nje rrjet analog. • Qellimi eshte te prodhohet nje sinjale qe mund te transmetohet lehtesiht dhe te dekodohet per te riprodhuar sinjalin origjinal dixhital. Kryesiht perdoret per te komunikuar nepermjet linjave telefonike, modemat mund te perdoren mbi cdo pajisje qe transmeton sinjal analog . • Ka shume lloje modemash ne ditet e sotme. • Modem i brendshem • Nje karte modemi brenda nje kompjuteri • Me I lire se modemat e jashtem • Disavantazhi eshte qe duhet te aksesohet brenda kompjuterit. • Modem I jashtem • Nje pajisje qe lidhet nga jashte me kompjuterin permes nje porte. • Blloku I ushqimit I jashtem nuk I merr fuqine nga kompjuteri. • Aktiviteti I modemit mund te vezhgohet me lehtesi. • Me I shtrenjte ne cmim se nje modem I brendshem.