‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫اولیه‬‫مفاهیم‬‫و‬‫مبانی‬
‫اول‬‫بخش‬
Slide 1
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh 2
‫تابی‬‫ک‬ ‫اجع‬‫ر‬‫م‬
:

Slide 3
Slide 3

‫دکا‬‫و‬‫بر‬‫خاص‬ ‫های‬‫حیطه‬‫در‬‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬ ‫پایه‬ ‫مفاهیم‬ ‫بیان‬‫و‬ ‫ری‬‫و‬‫یادا‬‫ه‬‫ر‬‫دو‬‫این‬‫اصلی‬‫هدف‬
‫نیز‬‫و‬‫ست‬
‫و‬ ‫موبایل‬ ،‫مدیا‬‫مالتی‬ ‫تباطات‬‫ر‬‫ا‬‫مشترک‬ ‫های‬‫حیطه‬
...
‫بی‬‫زه‬‫و‬‫امر‬‫که‬ ‫ی‬‫ائیهای‬‫ر‬‫همگ‬‫به‬‫توجه‬‫با‬
‫تباطی‬‫ر‬‫ا‬‫وسایل‬‫ن‬
‫میباشد‬‫توسعه‬‫حال‬‫در‬‫همچنان‬‫و‬‫مده‬‫ا‬‫وجود‬
.

‫صحیحی‬‫کیفی‬‫تحلیلی‬‫درک‬‫بتواند‬‫اینکه‬‫ضمن‬‫کننده‬‫شرکت‬ ‫یم‬‫ر‬‫دا‬‫توقع‬‫ه‬‫ر‬‫دو‬ ‫انتهای‬‫در‬
‫تباطی‬‫ر‬‫ا‬ ‫شهای‬‫و‬‫ر‬‫از‬
‫باند‬ ‫پهنای‬،‫داده‬‫نرخ‬‫محاسبه‬‫نظیر‬‫کمی؛‬ ‫تحلیلهای‬‫برخی‬‫انجام‬‫به‬‫قادر‬ ،‫شود‬ ‫ا‬‫ر‬‫دا‬‫دیجیتال‬
‫و‬‫خطا‬ ‫احتمال‬ ،
....
‫باشد‬
.
‫مقدمه‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

‫دیجیتال‬‫یون‬‫ز‬‫تلوی‬ ‫سیستم‬
DTV
‫دیجیتال؟‬‫ا‬‫ر‬‫چ‬

‫مختلف‬‫نیازهای‬‫و‬‫بردها‬‫ر‬‫کا‬ ‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫متنوع‬‫های‬ ‫کیفیت‬

‫ط‬‫و‬‫مشر‬‫یافت‬‫ر‬‫د‬،‫ایمن‬‫ارسال‬

‫پذیری‬‫انعطاف‬

‫باند‬‫پهنای‬‫از‬‫بهینه‬ ‫استفاده‬
‫ژه‬‫و‬‫پر‬‫استا‬‫ر‬‫این‬‫در‬
DVB
‫سپتامبر‬ ‫در‬
1993
‫نظر‬‫تحت‬
EBU
‫و‬‫گرفت‬‫شکل‬ ‫پا‬‫و‬‫ار‬‫در‬
‫س‬ ‫و‬‫معطوف‬ ‫ژه‬‫و‬‫پر‬‫این‬‫به‬‫ا‬‫ر‬‫خود‬‫توجه‬‫مختلفی‬‫صنعتی‬ ‫های‬‫ر‬‫کشو‬‫ن‬‫ا‬‫بدنبال‬
‫تدوین‬‫بب‬
‫گردید‬‫ن‬‫ا‬‫ات‬‫ز‬‫تجهی‬‫متعاقبا‬ ‫و‬ ‫استانداردها‬
.
4
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

‫دیجیتال‬‫یون‬‫ز‬‫تلوی‬ ‫سیستم‬
DTV
‫نیاز؟‬‫د‬‫ر‬‫مو‬‫مبانی‬
‫ب‬‫دو‬‫در‬‫مدیا‬‫یابی‬‫ز‬‫با‬‫و‬‫یافت‬‫ر‬‫د‬،‫ارسال‬،‫ی‬‫ساز‬‫ماده‬‫ا‬‫خصوص‬‫در‬‫ی‬‫ای‬ ‫گسترده‬ ‫پیچیده‬‫عملیات‬‫سیستم‬‫این‬‫ر‬‫د‬
‫و‬‫فرستنده‬‫خش‬
‫داش‬ ‫خواهد‬‫دانشی‬‫حداقل‬‫به‬‫نیاز‬‫بلوک‬‫هر‬‫منطقی‬‫توجیه‬‫و‬‫صحیح‬‫درک‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬‫که‬‫گیرد‬‫می‬‫انجام‬‫نده‬‫ر‬‫گی‬
‫پذیرش‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬،‫ت‬
‫ارسال‬‫بخش‬‫ام‬‫ر‬‫دیاگ‬‫بلوک‬‫یر‬‫ز‬‫شکل‬‫در‬‫موضوع‬‫این‬
DVB-T
‫ایم‬‫ده‬‫ر‬‫و‬‫ا‬‫ا‬‫ر‬
.
5
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

‫اطالعات‬‫ری‬‫توئ‬
(
1
)
Information Theory
‫ان‬‫ودی‬‫ر‬‫و‬‫سیگنال‬ ‫فاز‬‫و‬‫دامنه‬، ‫باند‬‫پهنای‬‫اساس‬‫بر‬‫ها‬‫داده‬‫کمی‬‫سنجش‬ ‫نالوگ‬‫ا‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬ ‫در‬
‫می‬ ‫جام‬
‫و‬‫انتقال‬‫و‬‫ری‬‫و‬‫ا‬‫ر‬‫ف‬ ‫های‬‫سیستم‬ ‫اطالعات‬‫این‬‫اساس‬‫بر‬‫و‬‫گرفت‬
...
‫شد‬‫می‬‫احی‬‫ر‬‫ط‬
.
‫د‬‫ولی‬‫باشند‬‫می‬ ‫نالوگ‬‫ا‬ ً‫ذاتا‬‫ودی‬‫ر‬‫و‬ ‫سیگنالهای‬‫ثر‬‫اک‬‫که‬ ‫ی‬‫نجای‬‫ا‬‫از‬‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬ ‫در‬
‫از‬‫پس‬‫ادامه‬‫ر‬
‫زمان‬‫پیوسته‬‫های‬‫دامنه‬‫این‬‫تبدیل‬
-
‫زمان‬‫گسسته‬ ‫ی‬‫سیگنالهای‬‫به‬‫تبدیل‬ ‫دامنه‬
-
‫دامن‬
‫در‬‫و‬‫شد‬‫خواهد‬‫ه‬
‫سمبلها‬‫از‬‫ی‬‫ای‬‫دنباله‬‫با‬‫نهایت‬
(
‫یک‬‫و‬‫صفر‬‫باینری‬ ‫در‬
)
‫هستیم‬‫مواجه‬
.
‫ا‬ ،‫ارسال‬‫شیوه‬ ‫انتخاب‬‫سمبلها‬ ‫این‬‫بر‬ ‫حاکم‬‫احتماالت‬‫پترن‬‫از‬‫چگونه‬‫دید‬ ‫خواهیم‬‫ادامه‬‫در‬
‫یابی‬‫ز‬‫ر‬
‫و‬‫سیستم‬
...
‫میشود‬ ‫انجام‬
.
6
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Slide 7

‫میگیرد؟‬‫بر‬‫در‬‫ا‬‫ر‬‫بیشتری‬‫اطالعات‬ ‫کدامیک‬،‫ید‬‫ر‬‫بگی‬‫نظر‬‫در‬‫ا‬‫ر‬‫یر‬‫ز‬‫جمله‬‫دو‬
‫میکند‬‫طلوع‬‫شید‬‫ر‬‫خو‬‫صبح‬ ‫فردا‬
.
‫پیوست‬‫خواهد‬‫بوقوع‬‫گردباد‬‫یک‬‫فردا‬
.

‫سنجش‬
”
‫اطالعات‬
“
‫میگیرد‬‫انجام‬‫اطالعات‬‫ن‬‫ا‬‫وقوع‬ ‫احتمال‬‫چگونگی‬‫بر‬‫مبتنی‬
:
‫یک‬‫اگر‬
”
‫یداد‬‫و‬‫ر‬
xi
“
‫وقوعی‬‫احتمال‬ ‫ای‬‫ر‬‫دا‬
‫ابر‬‫ر‬‫ب‬
P(xi)=Pi
‫یداد‬‫و‬‫ر‬‫ن‬‫ا‬ ‫نگاه‬‫ا‬،‫باشد‬
(event)
‫اطالعاتی‬‫مقدار‬‫از‬
(self-information)
‫است‬‫دار‬‫ر‬‫برخو‬‫یر‬‫ز‬‫ابر‬‫ر‬‫ب‬
:

‫اطالعات‬‫مقدار‬‫که‬‫داریم‬‫توجه‬
self-information
‫احتمال‬‫یب‬‫ر‬‫ض‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬
“
1
“
‫یداد‬‫و‬‫ر‬‫یک‬‫یا‬
”
‫حتمی‬
“
‫ابر‬‫ر‬‫ب‬
“
‫صفر‬
“
‫میباشد‬
.
‫ویژگیهای‬
self-information
‫نمود‬‫خالصه‬‫یر‬‫ز‬‫ت‬‫ر‬‫بصو‬‫میتوان‬‫ا‬‫ر‬
:

‫سمبلهای‬ ‫مساوی‬‫وقوع‬ ‫احتمال‬ ‫ای‬‫ز‬‫با‬‫و‬ ‫باینری‬‫حالت‬‫در‬
”1”
‫و‬
”0”
‫داشت‬‫خواهیم‬
:
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫اطالعات‬‫ری‬‫توئ‬
(
2
)
Information Theory

Slide 8
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫برد‬‫ر‬‫کا‬ ‫از‬‫های‬ ‫نمونه‬
(
1
)

Slide 9
Normal Stream 16 Mbps
HDTV Jacuzzi HDTV
Digital Radio (DAB)
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫برد‬‫ر‬‫کا‬ ‫از‬‫های‬ ‫نمونه‬
(
2
)

Slide 10
MPEG-2 TS
IP Network
Packetizer
Packetizer and
MPEG2 Decoder
‫ارسال‬‫واحد‬
TS
Packets
…
…
RTP Packets
HDV Camcorder
IEEE1394
Interface
HD Display
…
…
Analog
720/30p
‫دریافت‬ ‫واحد‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫برد‬‫ر‬‫کا‬ ‫از‬‫های‬ ‫نمونه‬
(
3
)

Slide 11
Cell phone
PDA
Audio Lap top/PC
Satellite DMB
Terrestrial DMB
Mobile
Portable
Fixed
Broadcasting
Station
CAR AV
(ITU-R System E)
Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting(T-DMB)
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫برد‬‫ر‬‫کا‬ ‫از‬‫های‬ ‫نمونه‬
(
4
)

Slide 12
‫دیجیتال‬‫ات‬‫ر‬‫مخاب‬‫مبانی‬
•
‫داده‬
”
Data
“
–
Analog
:
‫نظیر‬‫ی‬‫های‬‫داده‬‫پیوسته‬‫مقادیر‬
“
‫و‬‫دما‬،‫ر‬‫نو‬،‫صوت‬
...
“
‫؛‬
–
Digital
::
‫نظیر‬‫ی‬‫های‬‫داده‬‫گسسته‬‫مقادیر‬
“
‫و‬‫نماد‬،‫عدد‬،‫متن‬
...
“
‫؛‬
•
‫سیگنال‬
“
Signal
“
–
Analog
:
‫نظیر‬،‫تریکی‬‫الک‬ ‫مبدلهای‬‫جی‬‫و‬‫خر‬‫تریکی‬‫الک‬‫امواج‬
”
‫و‬‫بین‬‫ر‬‫دو‬،‫فن‬‫و‬‫میکر‬
....
“
–
Digital
:
‫مربعی‬‫معموال‬‫تریکی‬‫الک‬ ‫پالسهای‬‫سری‬‫یک‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Slide 13
‫شامل‬،‫دیسک‬‫ی‬‫فالپ‬ ‫یک‬‫اطالعات‬‫ذخیره‬‫مکانهای‬ ‫باال‬‫شکل‬ ‫در‬
”
‫اک‬‫ر‬‫ت‬
:
Track
‫نگ‬‫ر‬‫ب‬
‫ائی‬‫قهوه‬
“
‫و‬
”
‫تور‬‫سک‬
sector:
‫نگ‬‫ر‬‫ب‬
‫د‬‫ر‬‫ز‬
“
.
Flash Memory
Floppy Drive
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫دیجیتال‬‫های‬‫داده‬‫ذخیره‬‫ات‬‫ز‬‫تجهی‬
(
1
)

Slide 14
DVD
‫دیجیتال‬‫های‬‫داده‬‫ذخیره‬‫ات‬‫ز‬‫تجهی‬
(
2
)
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Slide 15
‫دیجیتال‬‫اتی‬‫ر‬‫مخاب‬‫سیستم‬‫یک‬‫ساختار‬
Transmitter
Receiver
‫بیت‬‫بر‬‫اطالعات‬‫ان‬‫ز‬‫می‬‫ایش‬‫ز‬‫اف‬ ‫باند‬ ‫پهنای‬‫اندمان‬‫ر‬‫ان‬‫ز‬‫می‬‫ایش‬‫ز‬‫اف‬
‫نویز‬ ‫مصونیت‬‫ان‬‫ز‬‫می‬‫ایش‬‫ز‬‫اف‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

‫دیجیتال‬‫پایه‬‫موجهای‬‫شکل‬
(
1
)
Line Coding
‫به‬‫و‬‫شد‬ ‫استفاده‬‫دیجیتال‬‫های‬‫داده‬ ‫انتقال‬‫ای‬‫ر‬‫ب‬ ‫غاز‬‫ا‬‫در‬‫که‬‫است‬ ‫ی‬‫ای‬‫واژه‬
‫شیوه‬
PAM
‫گردید‬ ‫ر‬‫مشهو‬
.
Line Code
‫نده‬‫ر‬‫گی‬ ‫باینری‬ ‫های‬‫داده‬‫نگاشت‬‫ضمن‬‫که‬‫شدند‬‫می‬ ‫احی‬‫ر‬‫ط‬ ‫یکرد‬‫و‬‫ر‬‫این‬‫با‬ ‫ها‬
‫بتواند‬
‫کند‬‫اج‬‫ر‬‫استخ‬‫نده‬‫ر‬‫گی‬ ‫در‬ ‫وارده‬‫سیگنال‬ ‫از‬‫ا‬‫ر‬ ‫تایمینگ‬‫اطالعات‬
.
16
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Slide 17
(a) uni-polar RZ & NRZ
(b) polar RZ & NRZ
(c) bi-polar NRZ
(d) split-phase Manchester

NRZ
:
،‫بیت‬‫حضور‬‫مان‬‫ز‬‫در‬‫اگر‬
Tb
‫صفر‬‫غیر‬‫دامنه‬،
‫بماند‬
(
‫است‬‫شده‬‫داده‬‫نمایش‬‫چین‬‫خط‬‫با‬‫شکل‬‫در‬
.)

RZ
:
،‫بیت‬‫حضور‬‫مان‬‫ز‬‫در‬‫اگر‬
Tb
‫غیر‬‫سطح‬‫یک‬‫از‬‫دامنه‬،
‫صفر‬‫ولتاژ‬‫حتما‬‫و‬‫بدهد‬‫وضعیت‬‫تغییر‬‫صفر‬‫به‬‫صفر‬
‫درک‬‫ا‬‫ر‬
‫کند‬
(
‫است‬‫شده‬‫داده‬‫نمایش‬‫پر‬‫خط‬‫با‬‫شکل‬‫در‬
.)
‫دیجیتال‬‫پایه‬‫موجهای‬‫شکل‬
(
2
)
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
‫سیگنال‬‫یک‬‫مختلف‬ ‫فرمتهای‬
PAM
‫باینری‬
:

Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh 18
‫پایه‬‫باند‬‫موجهای‬‫شکل‬‫های‬‫ویژگی‬
Parameter Bipolar Polar
Power Spectrum
Density
‫مولفه‬
DC
‫است‬‫ژی‬‫انر‬ ‫فاقد‬
. ‫مولفه‬
DC
‫متناظر‬‫دامنه‬‫ن‬‫تقار‬‫حالت‬‫در‬‫تنها‬
“1”
‫و‬
”0”
‫است‬‫ژی‬‫انر‬‫فاقد‬
.
Bandwidth BW=Rb BW=Rb(NRZ)
BW=2Rb(RZ)
Timing Recovery ‫بد‬ ‫از‬‫بهتر‬
Bipolar

Slide 19

‫با‬‫سیگنالی‬ ‫در‬‫موجود‬‫های‬‫دامنه‬‫چنانچه‬
k
‫بر‬‫سیگنال‬ ‫این‬‫بیت‬‫نرخ‬‫نگاه‬‫ا‬ ،‫گردد‬‫کد‬‫بیت‬
‫حسب‬
“
‫ثانیه‬‫بر‬‫بیت‬
“
‫با‬‫است‬‫ابر‬‫ر‬‫ب‬
:
1/T = Symbol Rate
k=log2M
M ‫ها‬‫سمبل‬ ‫تعداد‬
:
data rate
R=k/T
bit rate: ‫میکند‬ ‫ر‬‫عبو‬‫زمان‬‫واحد‬‫در‬‫که‬ ‫اطالعاتی‬‫ان‬‫ز‬‫می‬
boud (Bd) :‫زمان‬‫واحد‬‫در‬‫نده‬‫ر‬‫گذ‬‫اطالعات‬‫واحد‬ ‫تعداد‬
‫داده‬‫نرخ‬
Rate
data
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

‫مثال‬
Example
‫ر‬‫مدوالتو‬
16QAM
‫هر‬‫ائی‬
4
‫ر‬‫مدوالتو‬‫این‬ ‫بیت‬‫نرخ‬‫اگر‬،‫کند‬‫می‬‫مدل‬‫سمبل‬‫یک‬‫به‬‫ا‬‫ر‬ ‫بیت‬
64kbps
‫مطلوبست‬‫باشد‬
:

‫است؟‬ ‫چند‬‫میکند‬‫تولید‬‫ر‬‫مدوالتو‬‫این‬‫که‬ ‫ی‬‫های‬‫نمونه‬‫تعداد‬‫کل‬

‫میشود؟‬ ‫تولید‬‫سمبل‬‫چند‬ ‫ثانیه‬‫هر‬‫در‬

‫است؟‬ ‫چقدر‬‫سمبل‬‫یود‬‫ر‬‫پ‬

‫میکند؟‬‫اشغال‬‫ا‬‫ر‬‫زمانی‬‫چه‬‫بیت‬‫هر‬
‫پاسخ‬
:
‫ها‬‫نمونه‬‫تعداد‬: “M=24=16” >> ns=4
Rs= Rb/log2M=16 ksymbol/sec
Ts= 1/Rs=1/16 msec
Tb= 1/Rb=1/64 msec
20
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh

Slide 21
‫پایه‬‫باند‬‫انتقال‬
(Baseband)
‫دیجیتال‬‫های‬‫داده‬
‫داده‬ ‫انتقال‬‫سیستم‬‫یک‬‫ام‬‫ر‬‫دیاگ‬‫بلوک‬
‫پایه‬‫باند‬ ‫دیجیتال‬
(
‫غیر‬
RF
)
‫دیجیت‬‫ارسالی‬ ‫دنباله‬‫یک‬‫از‬‫ای‬‫نمونه‬
‫ال‬
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh