41 展频技术介绍.PPT

第二章　展頻技術介紹(補充) 天線是最重要的元件，當天線有電流產生時　會在天線周圍形成電場，電流改變會使電場改變，因而產生磁場，而電磁波就產生了！ 無線廣播天線遠比無線網卡或行動電話天線要長很多？ Ans：AM?803kHz，3*108 / 803000 =375m Mobile? 3*108 / 2.4*109 IEEE 802系列的網路協定 4.1　展頻技術介紹(補充) 　展頻通訊技術之特色為寬頻及低功率，WLAN所用的展頻通訊用了各種調變方式。展頻通訊並比它的前者「窄頻通訊」具備更多的優點。展頻訊號很像雜訊，很難偵測，若無特殊設備很難破解及「反調變」(Demodulate)。一般常見的干擾亦屬於窄頻，故干擾對展頻影響較小而對窄頻之影響較大，故展頻早期只能用在軍中。 4-1 何謂調變 (1) 調變是將訊號轉換為一種適合於通道的波形，解調變則是利用調變後的訊號特性，把訊號從一團混亂中解析出來。 至於轉換的方式將依據振幅、相位與頻率等特性。 因此，如何轉換訊號，並且應用這些特性完成訊號的傳輸，就是調變有趣的地方。 4-1 何謂調變 (2) 調變可區分為基頻調變與帶通調變兩種 帶通調變 頻率較低的來源訊號稱為基頻（Baseband）訊號，與基頻訊號互相結合的高頻率傳輸電波，稱為載波（Carrier）訊號，例如：在IEEE 802.11技術中所採用的載波訊號的頻率為2.4GHz。 帶通調變的目的是將基頻訊號提升到一個較高的頻率－載波頻率，以此載波頻率震盪的正旋函數形成電磁波傳播於通道中。 換句話說，訊號頻率的位準由零轉換到一個較高的位準。通訊系統傳輸來源訊號（source message）時，為增加訊號的傳輸效能以及減少傳輸後的衰減，通常必須將低頻率的來源訊號與更高的頻率互相結合，結合後成為高頻的無線電波訊號。 這個高頻無線電波內的相位與頻率變化，隱含了來源訊號的內容，此種程序稱為帶通調變。 基頻調變 不需要轉換位準，直接轉換波形即可傳送至通道。 4-1 何謂調變 (3) 基頻調變比帶通調變要簡單而且直接多了，為何還要使用帶通調變呢？ 因為許多的應用都要在同一個通道中傳輸，如果每一種應用都把自己的訊號直接往通道傳送，所接收到的訊號便會混成一團，訊號種類越繁多，能夠正確接收訊號的機率就越低。 所以，我們把各種應用分別提升到規定好的載波頻率上，也就是所謂的頻率分工，達成通道共享的目的。 以帶通調變為例，當接收端收到載波訊號後，再依照反向過程來將來源基頻訊號由載波中分離，此種程序稱為解調變（De-modulation）。 數位調變 (1) 如果訊號是連續的，例如說將聲音轉換成的訊號，所採用的調變方式將會是前面兩個大主題所談到的調變方式（類比與脈波調變）。 如果訊號是數位的，也就是0與1的訊號，調變方式將會不同於以往。 數位調變是以載波內振幅、頻率、相位等非連續的變化來表示基頻內0與1的數位訊號。 以下介紹三種數位訊號的調變方式，包括： 振幅移鍵（Amplitude Shift Keying；ASK） 頻率移鍵（Frequency Shift Keying；FSK） 相位移鍵（Phase Shift Keying；PSK）。 三種數位調變技術所採用的「輸入訊號」都是數位的訊號，也就是提出三種0與1的對應方式。 數位調變 (2) 振幅移鍵（Amplitude Shift Keying；ASK） 開關閘將0對應到0，1對應到AΧCos（2πΧfcΧt），其中A是一個預設的振幅，Cos（2πΧfcΧt）是餘弦函數，fc是載波頻率。 因此，發射端只需要一個震盪器，與一個開關閘。振幅移鍵的訊號沒有完全的利用振幅的特性，使得0與1對應訊號的差異不夠大，因此效能表現並不優秀，應用的機會也較少。 簡單的說，當基頻上的訊號以載波的振幅變化來表示時，稱為振幅移鍵（ASK）方式。 數位調變 (3) 頻率移鍵（Frequency Shift Keying；FSK） 二位元頻率移鍵將0對應到AΧcos（2πΧfcΧt），1對應到AΧcos（2π（fc＋Δf）t），Δf是一段頻率的間隔，不同的接收方式與信號的頻寬都會影響可靠傳輸的最小頻率間隔。 如果與振幅移鍵（ASK）相互比較，假設傳輸的平均能量相等，兩者有相同的效能，但若以波峰能量相等衡量，二位元頻率移鍵有較好的效能。 其缺點是頻寬的使用不具效率，效能也沒有突出的表現。簡單的說，當基頻上的訊號以載波的頻率變化來表示時，稱為頻率移鍵（Frequency Shift Keying）方式。 數位調變 (4) 相位移鍵（Phase Shift Keying；PSK） 二位元相位移鍵將0對應到AΧSin（2πΧfcΧt＋θ），1對應到AΧSin（2πΧfcΧt－θ），其中Sin（2πΧfcΧt）是正