Seri ini merupakan kelanjutan dari pekerjaan yang dilakukan di dua seri sebelumnya. Yang pertama diperiksa apakah kombinasi dan pemisahan inphase dan quadrature (I/Q) harus dilakukan secara analog atau digital. Kinerja modulator dan demodulator I/Q, serta konverter analog-ke-digital (ADC) dan konverter digital-ke-analog (DAC), diperiksa. Kami juga membahas apa yang membuat tautan komunikasi berkinerja baik dalam konteks ini.
ADC dan DAC disebut konverter data. Karena tidak banyak informasi tentang persyaratan kinerja ADC dan DAC untuk bentuk gelombang komunikasi modern yang ditemukan, penulis Anda memutuskan untuk melihat masalah ini. Pemodelan ADC dan DAC yang tepat telah dibahas pada seri kedua, termasuk pembahasan model yang menggunakan ENOB (jumlah bit efektif) dan ENOB ditambah polinomial intermodulasi. Kami juga membahas proposal penulis untuk model yang lebih efektif yang menyertakan filter lolos rendah.
Dalam memeriksa kinerja konverter data, seringkali situasi yang ditunjukkan pada Gambar 1 terlihat.
Noise total mematikan konverter data di bandwidth Nyquist (BN ) adalah N. Filter dapat berupa bandpass atau lowpass, dengan bandwidth Bo . Biasanya, diasumsikan noise power out filter adalah:
Daya derau keluar dari filter =N(Bo / BN )
Persamaan 1 mengasumsikan noise berwarna putih, atau seragam dengan frekuensi.
Penulis Anda bertanya-tanya; dalam kondisi apa asumsi ini, yang sering disebut asumsi pseudo quantization noise [14], benar?
Referensi [3] sampai [32] mencakup berbagai aspek dari pertanyaan ini. Untuk memperjelas hal, penulis Anda juga melakukan beberapa simulasi konverter data dengan berbagai input. Hasilnya dilaporkan dalam seri ini.
Dia hanya menganggap kuantisasi seragam, (semua ukuran langkah sama) karena itu biasanya digunakan dalam konverter data berkecepatan tinggi. Juga, konverter sigma-delta tidak dipertimbangkan.
Untuk aplikasi ADC, seringkali penguatan rantai RF dibuat cukup besar sehingga noise dari komponen sebelumnya adalah 3 hingga 5 dB di atas noise kuantisasi, sehingga spektrum noise kuantisasi tidak menjadi masalah. Namun, ini dapat menambah biaya sistem dengan membutuhkan lebih banyak penguatan RF, dan rentang dinamis yang lebih tinggi dari ADC.
Untuk aplikasi DAC, mudah-mudahan noise dari DAC dominan, dan tidak ingin menambahkan noise nanti di rantai hanya untuk memastikan spektrum noise yang ditransmisikan berwarna putih.
Penting untuk menentukan level sinyal input. Gambar 2 menunjukkan gelombang sinus terkuantisasi dengan 5 bit. Tingkat sinyal ini biasanya disebut 0 dBFS; di mana FS mengacu pada Skala Penuh pada quantizer. Tapi, insinyur RF biasanya berurusan dengan jumlah rms. Karena nilai rms gelombang sinus 3 dB di bawah nilai puncak, gelombang sinus Gambar 2 berada pada -3 dBrmsFS, atau 0 dBpeakFS.
Untuk sisa seri ini, level sinyal akan ditentukan dalam dBrmsFS atau dBpeakFS,
Perhatikan juga bahwa, karena daya adalah kuadrat dari tegangan, Rasio Daya Puncak-ke-Rata-rata (PAPR) dari gelombang sinus amplop konstan ini adalah 3 dB. Faktanya, PAPR dari semua fase bandpass atau sinyal amplop konstan termodulasi frekuensi, seperti MSK, adalah 3 dB.
"TUNGGU SEBENTAR!" Anda mungkin berkata, Pembaca yang budiman. “Bukankah PAPR dari sinyal amplop konstan seperti MSK 0 dB? Begitulah orang menyebutnya.”
Faktanya, ketika orang mengacu pada PAPR dengan cara ini, mereka mengacu pada rasio kekuatan puncak amplop dengan kekuatan rata-rata amplop. Secara khusus, referensi ke PAPR ini digunakan ketika mengkarakterisasi amplop kompleks [33] dari sebuah sinyal. Karena kita memperhatikan tegangan nyata dalam seri ini, PAPR akan menjadi daya di puncak nyata dibagi dengan daya di rata-rata nyata. PAPR ini akan 3 dB lebih tinggi dari yang biasanya dikutip.
Pada artikel berikutnya, kita akan beralih ke pembahasan spektrum output analog-to-digital converter (ADC).
Silakan gunakan tabel berikut untuk sisa seri.
Referensi berikut juga akan digunakan sepanjang sisa seri ini:
Pengantar dan Motivasi
[1] Digital atau Analog? Bagaimana Saya dan Q Menggabungkan dan Memisahkan Dilakukan?
Persyaratan untuk Kinerja Tautan Komunikasi yang Baik:Modulasi dan Demodulasi IQ
[2] Bagaimana Seharusnya Pengonversi Data Dimodelkan untuk Simulasi Sistem?
Pemodelan ADC Menggunakan Jumlah Bit Efektif (ENOB)
Pemodelan ADC Menggunakan Polinomial Intermodulasi dan Jumlah Bit Efektif
Menambahkan Filter Low-pass ke Model ADC dan Model DAC
Kuantisasi kebisingan dengan atau tanpa efek kliping
ADC &DAC
[3] Maloberti, Prancis; Konverter Data; Penerbitan Springer; 2007
Khusus ADC, dengan dan tanpa Efek Kliping
[4] Tuas, K.V.; Cattermol, K.W., "Quantising noise spectra," Electrical Engineers, Proceedings of the Institution of , vol.121, no.9, pp.945.954, September 1974
Tuas, KV; Cattermole, K.W., "Erratum:Quantising noise spectra," Electrical Engineers, Proceedings of the Institution of, vol.122, no.3, pp.272, March 1975
[5] Gersho, A, "Principles of quantization," Sirkuit dan Sistem, IEEE Transactions on, vol.25, no.7, pp.427, 436, Jul 1978
[6] Gersho, A, "Quantization," Communications Society Magazine, IEEE, vol.15, no.5, pp.16, 16, September 1977
[7] Schuchman, L., "Sinyal Gentar dan Efeknya pada Kebisingan Kuantisasi," Teknologi Komunikasi, Transaksi IEEE pada, vol.12, no.4, pp.162, 165, Desember 1964
[8] Walden, R.H., "Konverter Analog-ke-Digital dan Teknologi IC Terkait," Simposium Sirkuit Terpadu Semikonduktor Senyawa, 2008. CSIC '08. IEEE, vol., no., hlm.1, 2, 12-15 Oktober 2008
[9] Walden, R.H., "Performance trend for analog to digital converters," Communications Magazine, IEEE, vol.37, no.2, pp.96, 101, Feb 1999
[10] Walden, RH, "Perbandingan teknologi konverter analog-ke-digital," Simposium Sirkuit Terpadu Gallium Arsenide (GaAs IC), 1994, Intisari Teknis 1994., Tahunan ke-16, vol., no., pp.217.219, 16- 19 Oktober 1994
[11] Walden, R.H., "Analog-to-digital converter survey and analysis," Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, vol.17, no.4, pp.539, 550, Apr 1999
[12] Morgan, DR, "Efek pembatas terbatas untuk proses acak Gaussian terbatas pita dengan aplikasi ke konversi A/D," Akustik, Pemrosesan Suara dan Sinyal, Transaksi IEEE pada , vol.36, no.7, pp.1011 ,1016, Juli 1988
[13] Chow, P.E.-K., "Performance in waveform quantization," Communications, IEEE Transactions on, vol.40, no.11, pp.1737, 1745, Nov 1992
[14] Dardari, D., "Analisis yang tepat dari kliping bersama dan efek kuantisasi dalam penerima WLAN kecepatan tinggi," Komunikasi, 2003. ICC '03. Konferensi Internasional IEEE pada, vol.5, no., pp.3487, 3492 vol.5, 11-15 Mei 2003
[15] Gray, R.M., "Quantization noise spectra," Information Theory, IEEE Transactions on, vol.36, no.6, pp.1220,1244, Nov 1990
[16] Echard, J.; Watt, M.L., "The quantization noise spectrum of a sinusoid in coloured noise," Signal Processing, IEEE Transactions on , vol.39, no.8, pp.1780,1787, Aug 1991
[17] Dia Jing; Li Gang; Xu Xibin; Yao Yan, "Estimasi untuk spektrum kebisingan kuantisasi filter digital linier," Prosiding Teknologi Komunikasi, 2000. WCC - ICCT 2000. Konferensi Internasional tentang, vol.1, no., pp.184, 187 vol.1, 2000
[18] Bennett, W.R., "Spectra of quantized signal," Jurnal Teknis Sistem Bell, The, vol.27, no.3, pp.446, 472, Juli 1948
[19] Mohamed, EM, "Teknik estimasi saluran kompleksitas rendah untuk MIMO-Constant Envelope Modulation," Teknologi dan Aplikasi Nirkabel (ISWTA), 2013 IEEE Symposium on, vol., no., pp.97, 102, 22-25 Sept .2013
[20] Clavier, AG.; Panter, P.F.; Grieg, D.D., "Distortion in a Pulse Count Modulation System," American Institute of Electrical Engineers, Transactions of the, vol.66, no.1, pp.989, 1005, Jan. 1947
Khusus DAC, dengan dan tanpa Efek Kliping
[21] Ling, WA, "Shaping Quantization Noise and Clipping Distortion in Direct-Detection Discrete Multitone," Lightwave Technology, Journal of, vol.32, no.9, pp.1750, 1758, May1, 2014
Hanya efek kliping; Hanya ADC
[22] Mazo, JE, "Spektrum distorsi asimtotik dari terpotong, bias DC, derau Gaussian [komunikasi optik]," Communications, IEEE Transactions on, vol.40, no.8, pp.1339, 1344, Agustus 1992
[23] Dakhli, M.C.; Zayani, R.; Bouallegue, R., "Karakterisasi teoritis dan kompensasi efek distorsi nonlinier dan analisis kinerja menggunakan model polinomial dalam sistem MIMO OFDM di bawah saluran fading Rayleigh," Computers and Communications (ISCC), 2013 IEEE Symposium on , vol., no., pp .000583,000587, 7-10 Juli 2013
[24] Dardari, D.; Trali, V.; Vaccari, A, "Sebuah karakterisasi teoritis efek distorsi nonlinier dalam sistem OFDM," Communications, IEEE Transactions on, vol.48, no.10, pp.1755, 1764, Oct 2000
[25] Giannetti, F.; Lottici, V.; Stupia, I, "Karakterisasi Teoritis Kebisingan Distorsi Nonlinier dalam Transmisi MC-CDMA," Komunikasi Radio Pribadi, Dalam Ruangan dan Bergerak, Simposium Internasional IEEE 17 tahun 2006 tentang , vol., no., pp.1,5, 11-14 Sept. 2006
[26] Van Vleck, J.H.; Middleton, D., "The spectrum of clipped noise," Proceedings of the IEEE, vol.54, no.1, pp.2, 19, Jan. 1966
Perlakuan matematika lain yang relevan
[27] Ermolova, NY; Haggman, S.-G., "Perluasan teori Bussgang untuk sinyal bernilai kompleks," Simposium Pemrosesan Sinyal, 2004, NORSIG 2004. Prosiding Nordik ke-6, vol., no., pp.45, 48, 11- 11 Juni 2004
[28] Requicha, Aristides AG, "Nilai yang Diharapkan dari Fungsi Variabel Acak Terkuantisasi," Komunikasi, Transaksi IEEE pada , vol.21, no.7, pp.850.854, Juli 1973
[29] Pirskanen, J.; Renfors, M., "Quantization and jitter requirements in multimode mobile terminals," Communications, 2001. ICC 2001, IEEE International Conference on, vol.4, no., pp.1182, 1186 vol.4, 2001
[30] Besi, Fred H.; Riley, KJ; Hummels, D.M.; Friel, G.A, "The noise power ratio-theory and ADC testing," Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on , vol.49, no.3, pp.659.665, Jun 2000
[31] Widrow, B., "A Study of Rough Amplitude Quantization by Means of Nyquist Sampling Theory," Circuit Theory, IRE Transactions on, vol.3, no.4, pp.266, 276, Des 1956
[32] Rowe, H.E., "Memoryless nonlinierities with Gaussian inputs:Elementary results," Bell System Technical Journal, The, vol.61, no.7, pp.1519, 1525, Sept. 1982
[33] VanTrees, Harry L; Deteksi, Estimasi, dan Teori Modulasi, Bagian III, Pemrosesan Sinyal Radar/Sonar dan Sinyal Gaussian dalam Kebisingan; John Wiley dan Sons; 1971. Lampiran:“Representasi Kompleks Sinyal Bandpass, Sistem, dan Proses” AES-1, Edisi:6, 1979, Halaman:840 – 848.
Teknologi Internet of Things
Industri fabrikasi berpusat pada komponen manufaktur yang dapat digunakan untuk membuat mesin dan struktur yang lebih besar. Terdiri dari fabrikasi logam, plastik dan kayu, industri fabrikasi dapat berkisar dari pertambangan dan pabrik kayu hingga teknik kimia dan pengelasan dan fabrikasi. Tujuan ut
Relai daya adalah sakelar yang menggunakan elektromagnet untuk membuka atau menutup rangkaian. Desain dasar relai menggunakan kumparan elektromagnet, jangkar, pegas, dan satu atau lebih kontak. Jika relai daya dirancang untuk terbuka secara normal, rangkaian tidak akan selesai saat dalam keadaan mat
Konektor daya adalah peralatan yang digunakan dengan berbagai jenis elektronik yang memungkinkan arus listrik yang signifikan mengalir ke dalamnya. Ini biasanya tidak digunakan sebagai sarana untuk mengirim sinyal, seperti aliran data dari satu perangkat ke perangkat lain, tetapi sebaliknya memungki
Gergaji besi listrik adalah mesin yang digunakan untuk memotong bahan seperti logam dan tulang. Aluminium, kuningan, dan baja ringan adalah bahan lain yang dapat diiris oleh gergaji besi. Muncul dalam berbagai jenis, seperti utilitas, tugas berat, dan gaya produksi tinggi. Di sebagian besar toko mes
