Applets:Coherent and Non-Coherent On-Off Keying - Revision history

Noah at 16:56, 26 April 2023

2023-04-26T16:56:04Z

Guenter at 14:17, 21 April 2023

2023-04-21T14:17:19Z

Guenter at 13:58, 21 April 2023

2023-04-21T13:58:07Z

Guenter at 16:06, 20 April 2023

2023-04-20T16:06:11Z

Noah at 23:04, 16 April 2023

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Guenter at 12:19, 14 April 2023

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Hwang at 18:06, 21 March 2023

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Guenter at 17:17, 18 January 2023

2023-01-18T17:17:24Z

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Guenter at 15:25, 17 January 2023

2023-01-17T15:25:03Z

Guenter at 11:45, 16 January 2023

2023-01-16T11:45:59Z

@@ Line 216: / Line 216: @@
-&nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Auswahl:
+&nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Selection:
-::*Kohärent,
+::*coherent,
-::*inkohärent,
+::*Incoherent,
-::*inkohärent mit Näherung.
+::*Incoherent with approximation.
-&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Parametereingabe:&nbsp;
+&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Parameter input:&nbsp;
 ::*$\sigma_{\rm AWGN}$,&nbsp;
 ::*$s_0$,&nbsp;
@@ Line 227: / Line 227: @@
 ::*$G_{\rm opt}$
-&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Numerischer Ausgabebereich der Wahrscheinlichkeiten
+&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Numerical output area of probabilities.
-&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Grafischer Ausgabebereich der WDF-Anteile
+&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Graphical output area of PDF proportions.
-&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Aufgabenauswahl
+&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Exercise selection
-&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Fragen und Lösungen
+&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Questions and solutions
 <br clear=all>
 ==About the Authors==

@@ Line 211: / Line 211: @@
 *The simpler realization of the incoherent demodulator (no clock synchronization) causes a loss of quality &nbsp; &rArr; &nbsp; greater error probability.
-==Applet Manual==
+&nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Auswahl:
-<br>
+::*Kohärent,
-[[File:Exercise_OnOff.png |right|frame|Screenshot (english version, light background) '''Korrektur''']]
+::*inkohärent,
-&nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Auswahl des Eingangssignals&nbsp; $($Dirac,&nbsp; Sprung oder Rechteck$)$
+::*inkohärent mit Näherung.
-&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Einstellungen für Abszisse, Ordinate  und Geschwindigkeit
+&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Parametereingabe:&nbsp;
-&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Bedienfeld&nbsp; $($Start, Einzelschritt, Gesamt, Pause, Reset$)$
+&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Numerischer Ausgabebereich der Wahrscheinlichkeiten
-&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Blockschaltbild mit schrittweiser Anpassung aller Werte
+&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Grafischer Ausgabebereich der WDF-Anteile
-&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Grafikfeld für Ausgabe der Ausgangsfolge
+&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Aufgabenauswahl
-&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Aufgabenauswahl
+&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Fragen und Lösungen
 <br clear=all>
 ==About the Authors==
 <br>

@@ Line 217: / Line 217: @@
 <br>
 [[File:Exercise_OnOff.png |right|frame|Screenshot (english version, light background) '''Korrektur''']]
-&nbsp; &nbsp; ''(A)''' &nbsp; &nbsp; Theme (changeable graphical interface design).
+&nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Auswahl des Eingangssignals&nbsp; $($Dirac,&nbsp; Sprung oder Rechteck$)$
-&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Preselection for pulse shape&nbsp; $x_1(t)$&nbsp; (red curve).
+&nbsp; &nbsp; '''(B)''' &nbsp; &nbsp; Einstellungen für Abszisse, Ordinate  und Geschwindigkeit
-&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Parameter setting for&nbsp; $x_1(t)$&nbsp;
+&nbsp; &nbsp; '''(C)''' &nbsp; &nbsp; Bedienfeld&nbsp; $($Start, Einzelschritt, Gesamt, Pause, Reset$)$
-&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Numeric output for&nbsp; $x_1(t_*)$&nbsp; and&nbsp; $X_1(f_*)$
+&nbsp; &nbsp; '''(D)''' &nbsp; &nbsp; Blockschaltbild mit schrittweiser Anpassung aller Werte
-&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Preselection for the pulse shape&nbsp; $x_2(t)$&nbsp; (blue curve).
+&nbsp; &nbsp; '''(E)''' &nbsp; &nbsp; Grafikfeld für Ausgabe der Ausgangsfolge
-&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Parameter setting for&nbsp; $x_2(t)$&nbsp;
+&nbsp; &nbsp; '''(F)''' &nbsp; &nbsp; Aufgabenauswahl
-&nbsp; &nbsp; '''(G)''' &nbsp; &nbsp; Numeric output for&nbsp; $x_2(t_*)$&nbsp; and&nbsp; $X_2(f_*)$
+&nbsp; &nbsp; '''(G)''' &nbsp; &nbsp; Fragen und Lösungen
+<br clear=all>

@@ Line 216: / Line 216: @@
 ==Applet Manual==
 <br>
-[[File:Exercise_impuls.png |right|frame|Screenshot (english version, light background) '''Korrektur''']]
+[[File:Exercise_OnOff.png |right|frame|Screenshot (english version, light background) '''Korrektur''']]
 &nbsp; &nbsp; ''(A)''' &nbsp; &nbsp; Theme (changeable graphical interface design).
 :* Dark: &nbsp; black background&nbsp; (recommended by the authors)

@@ Line 216: / Line 216: @@
 ==Applet Manual==
 <br>
-[[File:Exercise_impuls.png |right|frame|Bildschirmabzug (englische Version, heller Hintergrund)]]
+[[File:Exercise_impuls.png |right|frame|Bildschirmabzug (englische Version, heller Hintergrund) '''Korrektur''']]
 &nbsp; &nbsp; '''(A)''' &nbsp; &nbsp; Theme (veränderbare grafische Oberflächengestaltung)
 :* Dark: &nbsp; schwarzer Hintergrund&nbsp; (wird von den Autoren empfohlen)

@@ Line 270: / Line 270: @@
 *In 2020 the program was redesigned via HTML5/JavaScript by&nbsp; [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Studierende#Carolin_Mirschina_.28Ingenieurspraxis_Math_2019.2C_danach_Werkstudentin.29|Carolin Mirschina]]&nbsp; in the context of a working student activity&nbsp; (Supervisor: [[Biographies_and_Bibliographies/Beteiligte_der_Professur_Leitungsgebundene_%C3%9Cbertragungstechnik#Tasn.C3.A1d_Kernetzky.2C_M.Sc._.28bei_L.C3.9CT_seit_2014.29|Tasnád Kernetzky]] ).
-*Last revision and English version 2021 by Carolin Mirschina.&nbsp; Translation using DEEPL.com (free version).
+*Last revision and English version 2021 by Carolin Mirschina.&nbsp;
 *The conversion of this applet was financially supported by&nbsp; [https://www.ei.tum.de/studium/studienzuschuesse/ "Studienzuschüsse"]&nbsp; (TUM Department of Electrical and Computer Engineering).&nbsp; We thank.

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 ==Theoretical Background==
 <br>
-===On&ndash;Off&ndash;Keying mit kohärenter Demodulation===
+===On&ndash;Off&ndash;Keying with coherent demodulation===
-The simplest digital modulation method is&nbsp; "On&ndash;off keying"&nbsp; $\rm (OOK)$.&nbsp;  This method was partly also called&nbsp; "Amplitude Shift Keying"&nbsp; $\rm (2&ndash;ASK)$&nbsp; and can be characterized as follows:<br>
+The simplest digital modulation method is&nbsp; "On&ndash;off keying"&nbsp; $\rm (OOK)$.&nbsp;  This method &ndash; also called&nbsp; "Amplitude Shift Keying"&nbsp; $\rm (2&ndash;ASK)$&nbsp; &ndash; can be characterized as follows:<br>
 [[File:EN_Dig_T_4_4_S3.png|right|frame|Signal space constellations for on-off keying|class=fit]]
-This method :
+*$\rm OOK$&nbsp; is a binary and one-dimensional modulation method,&nbsp; for example with&nbsp; $s_{1} \equiv 0$&nbsp; and
-*OOK is a one-dimensional modulation method&nbsp; $(N = 1)$&nbsp; with&nbsp; $s_{{\rm I}i} = \{0, E^{1/2}\}$&nbsp; <u>and</u> &nbsp;$s_{{\rm Q}i} \equiv 0$&nbsp; or &nbsp;$s_{{\rm I}i} \equiv 0$&nbsp; <u>and</u> &nbsp;$s_{{\rm Q}i} = \{0, -E^{1/2}\}$.&nbsp; As an abbreviation,&nbsp; $E = E_{g_s}$.
+:*$\boldsymbol{s}_{0} = \{s_0,\ 0\}$&nbsp; $($for cosinusoidal carrier,&nbsp; left graph$)$&nbsp; resp.
 *Each bit is assigned to a binary symbol&nbsp; $(b = 1, \ M = 2)$; thus,&nbsp; no serial/parallel converter is needed.
@@ Line 53: / Line 60: @@
 [[File:P ID2054 Dig T 4 4 S3 version1.png|right|frame|Signalraumkonstellationen für On–Off–Keying|class=fit]]
-$\rm OOK$&nbsp; ist ein binäres und eindimensionales Modulationsverfahren, zum Beispiel  mit&nbsp; $s_{1} \equiv 0$&nbsp; und
+$\rm OOK$&nbsp; is a binary and one-dimensional modulation method, for example with&nbsp; $s_{1} \equiv 0$&nbsp; and
-*$\boldsymbol{s}_{0} = \{s_0,\   0\}$&nbsp; (bei Cosinus&ndash;Träger,&nbsp; linke Grafik)&nbsp; bzw.
+*$\boldsymbol{s}_{0} = \{s_0,\ 0\}$&nbsp; (for cosine&ndash;carrier,&nbsp; left graph)&nbsp; respectively.
-*$\boldsymbol{s}_{0} = \{0,\ -s_0\}$&nbsp; (bei Sinus&ndash;Träger,&nbsp; rechte Grafik).
+*$\boldsymbol{s}_{0} = \{0,\ -s_0\}$&nbsp; (for sine&ndash;carrier,&nbsp; right graph).
-####################
+In the case of coherent demodulation, the signal space constellation of the received signal is equal to that of the transmitted signal and again consists of the two points&nbsp; $\boldsymbol{r}_0=\boldsymbol{s}_0$&nbsp; and&nbsp; $\boldsymbol{r}_1=\boldsymbol{s}_1$. &nbsp; In this case, the AWGN&ndash;noise is one-dimensional with variance&nbsp; $\sigma_{\rm AWGN}^2$&nbsp; and one obtains&nbsp; corresponding to the&nbsp; [[Digital_signal_transmission/approximation_of_error_probability#error_probability_for_equally_probable_symbols| theory part]]&nbsp; for the&nbsp; '''symbol error probability''''&nbsp; $p_{\rm S} = {\rm Pr}(\boldsymbol{r}\ne \boldsymbol{s})$:
-Bei kohärenter Demodulation ist die Signalraumkonstellation des Empfangssignals gleich der des Sendesignals und besteht wieder aus den zwei Punkten&nbsp; $\boldsymbol{r}_0=\boldsymbol{s}_0$&nbsp; und&nbsp; $\boldsymbol{r}_1=\boldsymbol{s}_1$.&nbsp;  In diesem Fall  ist das AWGN&ndash;Rauschen eindimensional mit der Varianz&nbsp; $\sigma_{\rm AWGN}^2$&nbsp; anzusetzen und man erhält&nbsp; entsprechend dem&nbsp; [[Digitalsignalübertragung/Approximation_der_Fehlerwahrscheinlichkeit#Fehlerwahrscheinlichkeit_bei_gleichwahrscheinlichen_Symbolen| Theorieteil]]&nbsp; für die&nbsp; '''Symbolfehlerwahrscheinlichkeit'''&nbsp; $p_{\rm S} = {\rm Pr}(\boldsymbol{r}\ne \boldsymbol{s})$:
+:$$p_{\rm S} = {\rm Q} \left ( \frac{s_0/2}{\sigma_{\rm AWGN}}\right )
   = {\rm Q} \left ( \sqrt{ {E_{\rm S}}/{N_0}}\right ) \hspace{0.05cm}. $$
-Hierzu ist anzumerken:
+To this it should be noted:
-*Die Funktion&nbsp; ${\rm Q}(x)$&nbsp; nennt man das "Komplementäre Gaußsche Fehlerintegral".&nbsp; Der Link weist auf das Applet&nbsp;  [[Applets:Komplementäre_Gaußsche_Fehlerfunktionen|Komplementäre Gaußsche Fehlerfunktionen]].
+*Die Funktion&nbsp; ${\rm Q}(x)$&nbsp; nennt man das "Komplementäre Gaußsche Fehlerintegral".&nbsp; Der Link weist auf das Applet&nbsp; [[Applets:Komplementäre_Gaußsche_Fehlerfunktionen|Komplementäre Gaußsche Fehlerfunktionen]].
 *Obige Gleichung gilt für gleichwahrscheinliche Symbole mit der Entscheiderschwelle&nbsp; $G$&nbsp; in der Mitte zwischen&nbsp; $\boldsymbol{r}_0$&nbsp; und&nbsp; $\boldsymbol{r}_1$.<br>
 *Der Abstand der beiden Signalpunkte von der Entscheiderschwelle&nbsp; $G$&nbsp; beträgt somit jeweils&nbsp; $\Delta G = s_0/2$&nbsp; $($Zähler im Argument der ersten&nbsp; $\rm Q$&ndash;Funktion$)$.
 *$E_{\rm S}=s_0^2/2 \cdot T$&nbsp; bezeichnet für diesen Fall die "mittlere Energie pro Symbol" und&nbsp; $N_0=2T \cdot \sigma_{\rm AWGN}^2$&nbsp; die (einseitige) AWGN&ndash;Rauschleistungsdichte.
@@ Line 90: / Line 98: @@
-===On&ndash;Off&ndash;Keying mit inkohärenter Demodulation===
+===On&ndash;Off&ndash;Keying with noncoherent demodulation===
 Die folgende Grafik zeigt die Strukur   (im äquivalenten Tiefpassbereich) des optimalen OOK&ndash;Empfängers für inkohärente Demodulation.&nbsp; [[Digitalsignalübertragung/Trägerfrequenzsysteme_mit_nichtkohärenter_Demodulation#Nichtkoh.C3.A4rente_Demodulation_von_On.E2.80.93Off.E2.80.93Keying|Detailbeschreibung]]
-[[File:P ID3147 Dig T 4 5 S2b version1.png|right|frame|Empfänger für inkohärente OOK-Demodulation (komplexe Signale sind blau beschriftet)|class=fit]]
+[[File:EN_Dig_T_4_5_S2b_neu.png|right|frame|Empfänger für inkohärente OOK-Demodulation (komplexe Signale sind blau beschriftet)|class=fit]]
 Entsprechend dieser zweiten Grafik gilt: