1
VISOKA ŠKOLA ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ANALIZA, SIMULACIJA I PREGLED
PRIMENA DIGITALNIH MODULACIJA
DIPLOMSKI RAD
Mentor: Student:
Prof.dr Slavica Marinkovic Stefan Radivojević
br.indeksa: ELITE-18/19
Beograd, 2023. godine
2
SADRŽAJ
UVOD
....................................................................................................................................
1. PRINCIPI DIGITALNIH MODULACIJA
..................................................................... 4
1.1. Amplitudna modulacija ................................................................................................. 8
1.2. Frekventna modulacija .................................................................................................. 12
1.3. Fazna modulacija ..........................................................................................................
1.4. Amplitudna demodulacija .............................................................................................
1.5. Dioda detektor ...............................................................................................................
14
15
16
2. SIMULACIJA DIGITALNOG MODULIRANJA
.......................................................... 19
2.1. Osnovne funkcije u Scilab programu ….........................................................................
2.2. Pisanje koda za simulaciju modulacije AM signala …...................................................
3. PRIMENA DIGITALNE MODULACIJE
.......................................................................
3.1. Modem ……...........................................................................................………………
3.2. Multipleksiranje .............................................................................................................
3.3. ADSL i kablovski internet servis ……………………………………………………
20
20
24
24
26
27
ZAKLJUČAK
....................................................................................................................
30
LITERATURA
..................................................................................................................
31
4
1. PRINCIPI DIGITALNIH MODULACIJA
Komunikacioni kanali kao što su telefonske linije, obično su analogni mediji.
Analogni medij je komunikacioni kanal sa ograničenim propusnim opsegom. U slučaju
telefonskih linija korisni frekventni propusni opseg je od 300 Hz do 3300 Hz. Komunikacija
podataka znači pomeranje digitalnih informacija sa jednog na drugo mesto putem
komuniakcionih kanala. Te digitalne informacije su u obliku pravougaonih impulsa i sa
značenjima "0" i "1".
Ako se takvi digitalni signali prenose po analognom mediju, on će izobličiti njihove
pravougaone impulse. Prijemnik koji prima te izobličene signale neće biti u stanju da ih
tačno interpretira. Rešenje je da se ti digitalni signali pretvore u analogne signale, da bi
komunikacioni kanal mogao da ih pouzdano prenese sa jednog mesta na drugo. Tehnika koja
omogućava to pretvaranje se naziva "modulacija".
1
Modulacija je tehnika menjanja nekih osnova analognog signala na poznat način,
da bi se kodirala informacija u tom osnovnom signalu. Svaka merljiva osobina analognog
signala može da se upotrebi za prenos informacije menjanjem te osobine na neki poznat
način, a zatim detektovanjem tih promena na prijemnom kraju. Signal koji je modulisan se
zove signal nosilac, jer on nosi digitalnu informaciju sa jednog na drugi kraj
komunikacionog kanala. Uređaj koji menja signal na predajnom kraju komunikacionog
kanala se zove "modulator".
Digitalna modulacija analognog signala predstavlja grupu modulacionih tehnika
koja se koristi u procesu transformacije digitalnih podataka u analogne, pri čemu koristi
promenu amplitude, frekvencije ili faze nosećeg signala. Najstandardniji način korišćenja
ovih transformacija srećemo kod prenosa digitalnih podataka preko javne telefonske mreže
(PSTN) koje nisu direktno prilagođene za prenos digitalnih signala.
1
Bjelica M., Modeliranje i simulacija u telekomunikacijama, ETF Beograd, 2013., str.77
5
Telefonska mreža je projektovana za prijem, komutaciju, i prenos analognih
signala govora u opsegu od 300 Hz do 3400 Hz. U tom slučaju se vrši povezivanje digitalne
opreme na telefonsku mrežu preko modema.
Zadatak modema je da konvertuje digitalne podatke u analogne signale, i obratno.
Kada se govori o telefonskoj mreži, modemi se koriste za generisanje signala u govornom
frekventnom opsegu, ali se iste osnovne tehnike koriste i od strane modema koji generišu
signale na višim frekvencijama (recimo mikrotalasni). Za postupak modulacije mogu biti
iskorišćene 3 karakteristike koje sinusoida nosioca poseduje: amplituda, frekvencija ili faza.
Nekada se koristi i njihova međusobna kombinacija. U zavisnosti koja je od karakteristika
sinusoide izabrana modulacija propusnog opsega može biti:
2
Amplitudna modulacija
Frekventna modulacija
Fazna modulacija
Izbor metoda modulacije odlučujuće utiče na lakoću implementacije, toleranciju na
smetnje i zauzetost širine opsega kanala odgovarajućeg modema propusnog opsega za
prenos podataka. Ispod se nalazi slika koja pokazuje kako su na osnovu noseće učestalosti
dodeljeni propusni opsezi različitim komunikacionim servisima.
2
Bjelica M., Modeliranje i simulacija u telekomunikacijama, ETF Beograd, 2013., str.113
7
Slika 2: Blok shema, prikaz modernog komunikacionog sistema
Modulacija je široko primenjena u svim radio uređajima koji komuniciraju s
analognim ili digitalnim oblikom podataka, te samim tim modulaciju možemo podeliti u dve
osnovne kategorije, a to su:
3
modulacija analognih signala
modulacija digitalnih signala.
Glavna primena modulacije je da se omogući prenošenje informacija putem radio
talasa na velike udaljenosti, a da pri tom ne dođe do gubitka podataka ili preklapanja signala
jednih s drugima. Još jedna od važnih prednosti koje nam donosi modulacija je smanjivanje
veličine antena.
Signal poruke moduliramo sa signalom nosiocem koji je visoke frekvencije, te
samim tim antena na prijemniku ne mora biti ogromnih dimenzija kako bi mogla „čuti“
poslani signal s odašiljača. Prilikom modulacije se koristi formula kojom se određuje
potrebna veličina antene kako bi se moglo nesmetano prenositi signale, a pri tome je
potrebno pripaziti da potrebna antena bude prihvatljive dužine. Minimalna potrebna dužina
antene za efektivnu komunikaciju se računa pomoču sledećeg izraza.
?
?
???
=
4
,
3
Bjelica M., Modeliranje i simulacija u telekomunikacijama, ETF Beograd, 2013., 263
