Μελέτη και προσομοίωση ψηφιακών φίλτρων για δορυφορικό τηλεπικοινωνιακό πομποδέκτη με χρήση διαμόρφωσης 16-QAM

Abstract

Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις επέτρεψαν την εύκολη και φθηνή υλοποίηση φίλτρων με τη χρήση ψηφιακών επεξεργαστών σήματος. Χρησιμοποιώντας τα φίλτρα πεπερασμένης κρουστικής απόκρισης (finite impulse response-FIR) καθίσταται δυνατή η υλοποίηση φίλτρων με τον επιθυμητό βαθμό ακρίβειας σε πομπούς και δέκτες τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα σχεδιαστούν και θα προσομοιωθούν interpolation και decimation ψηφιακά φίλτρα πεπερασμένης κρουστικής απόκρισης (Finite Impulse Response). Η είσοδος του ψηφιακού φίλτρου θα είναι ένα τηλεπικοινωνιακό σήμα με ψηφιακή διαμόρφωση 16-QAM. Η ψηφιακή διαμόρφωση 16-QAM είναι ο συνδυασμός πλάτους και φάσης συμβόλων που προκύπτει από ένα είδος σύνθετης διαμόρφωσης. Στη συνέχεια θα σχεδιαστούν και θα προσομοιωθούν διαδοχικά ψηφιακά φίλτρα όπου θα προσεγγίζουν την κρουστική απόκριση ενός πομπού και ενός δέκτη βασικής ζώνη. Επιπρόσθετα όπως προαναφέραμε χρησιμοποιούνται φίλτρα πεπερασμένης κρουστικής απόκρισης (FIR). Τα FIR φίλτρα χαρακτηρίζονται ως μη αναδρομικά, η κρουστική τους απόκριση είναι μετρήσιμης διάρκειας και στο πρακτικό μέρος χρησιμοποιείται η μέθοδος του windowing. Τα ψηφιακά φίλτρα θα σχεδιαστούν με τη βοήθεια εργαλείων σχεδίασης, όπως το Signal Processing Toolbox, το FDATool του Matlab. Η επίδοση του φίλτρου θα μετρηθεί με το διάγραμμα οφθαλμού και με την εκτίμηση των σφαλμάτων στoν δέκτη (Symbol Error Rate, SER). Κατά την πειραματική διαδικασία προσθέσαμε θόρυβο και εξασθένηση από τον πομπό προς τον δέκτη για την μια πιο προσεγγιστική σχεδίαση του συστήματος με την πραγματικότητα.