Tecniche di sincronizzazione di simbolo per modulazioni M-QAM

Introduzione ____________________________________________________________________________________________________ 1 INTRODUZIONE La funzione di demodulazione può essere definita come “un processo che separa il segnale informativo modulato dalla portante modulante”. Il processo di demodulazione digitale può essere scomposto in quattro funzioni basilari: 1. traslazione di frequenza in bandabase; 2. limitazione della banda del segnale; 3. sincronizzazione della portante e del tempo di simbolo ; 4. decisione del simbolo trasmesso La traslazione in bandabase consiste essenzialmente nel moltiplicare il segnale, in ingresso al demodulatore, per due segnali sinusoidali in quadratura aventi la stessa frequenza della portante, nel caso di demodulazione diretta, o a frequenza intermedia nel caso di ricevitore super-eterodine. Le uscite di questo processo sono conosciute come componenti in fase e in quadratura del segnale ricevuto e sono costituite dal segnale in bandabase trasmesso, a cui si sommano disturbi e rumore. La seconda funzione ha lo scopo di filtrare il segnale così ottenuto eliminando le componenti indesiderate ad alta frequenza generate dal processo di traslazione. La terza funzione è la sincronizzazione della frequenza e della fase portante e del tempo di simbolo (Symbol Timing Recovery, STR, o Clock Recovery, CR). Senza questo processo la fase e la frequenza alla quale il segnale d’ingresso viene campionato sono, generalmente, differenti dal campionamento ottimo. Questa situazione comporta un incremento negli errori di decisione dei simboli. In un moderno ricevitore numerico queste tre funzioni di sincronizzazione (frequenza e fase della portante, temporizzazione) sono solitamente separate ma esiste la possibilità di implementare architetture in cui, due o tutte e tre queste funzioni, possano essere effettuate congiuntamente. L’oggetto principale di questo lavoro di tesi riguarda lo studio e losviluppo di algoritmi di sincronizzazione di simbolo per ricevitori M- QAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation) numerici. In quest’ottica il ricevitore deve campionare il segnale dati con cadenza pari alla frequenza di simbolo, possibilmente nell’istante in cui la potenza del segnale sia massima, in modo da contrastare gli effetti della limitazione di banda che produrrebbero interferenza intersimbolica (ISI, InterSymbol Interference). Rappresentando l’andamento temporale del segnale ricevuto tramite il diagramma ad occhio, l’istante ottimo di campionamento corrisponde alla massima apertura dell’occhio stesso, in cui si ha la maggior protezione nei confronti del rumore, ed è localizzato approssimativamente nel picco del segnale.