Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG TỔ CHỨC ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM |||UNTRANSLATED CONTENT START|||KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ |||UNTRANSLATED CONTENT END||| Report ĐỀ tài tài MÔ hình VÀ thành phố Thông tin thông tin chung V[.]
ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG TỔ CHỨC ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM |||UNTRANSLATED_CONTENT_START|||KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ ||| UNTRANSLATED_CONTENT_END||| Report ĐỀ tài tài MƠ hình VÀ thành phố Thơng tin: thơng tin chung VÀ SỐ Mã môn học: 402072 Đề tài: Điều chế giải chế độ HỎI Nhóm: 04 Tổ: Người hướng dẫn: TS Huỳnh Thanh Phương Người thực hiện: Nguyễn Thế Tuấn Khưu Minh Mẩn MSSV:42000308 MSSV: 42000239 Phan Ngọc Minh Triết MSSV: 42000302 Nguyễn Huỳnh Đạt MSSV: 42001000 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023 Lời cảm ơn Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trường Đại học Tôn Đức Thắng đưa mơn “Truyền thơng tương tự số” vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên môn - Thầy TS Trần Thanh Phương, Thầy người tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho việc học tập Trong thời gian tham gia lớp học gia qua tiếp cận với nhiều kiến thức bổ ích cần thiết cho trình học tập tập, làm việc sau Chúng tơi em chúc Thầy ln có sức khỏe thành công công việc sống Môn “Truyền thông tương tự số” môn học thú vị vơ bổ ích Tuy nhiên, kiến thức kỹ môn học cịn nhiều hạn chế Do đó,bài báo cáo khó tránh khỏi sai sót Kính mong thầy xem xét, đóng góp giúp tiểu luận chúng tơi hoàn thiện TABLE OF CONTENTS Giới thiệu ASK a) Định nghĩa ASK I INTRODUCTION ASK viết tắt Amplitude Shift Keying, điều chế thuật ngữ sử dụng sóng mang tần số cố định để truyền thông tin tương tự Cụ thể, thông tin tương tự biểu cách biến đổi biên độ sóng mang số Kỹ thuật YÊU CẦU phương pháp điều chế pháp luật đơn giản sử dụng rộng rãi ứng dụng truyền liệu khơng dây, truyền hình ảnh số modem Tuy nhiên, có nhược điểm nhạy cảm cảm với nhiễu suy giảm tín dụng hiệu, dẫn đến tín dụng hiệu nhiễu bị b) Lịch sử phát triển HỎI Kỹ thuật YÊU CẦU (Amplitude Shift Keying) phát triển từ năm đầu truyền thơng tin hiệu từ xa sóng điện từ Theo nhiều nguồn tài liệu, YÊU CẦU sử dụng làm truyền thông kỹ thuật thông tin nhiều ứng dụng, bao gồm thông tin viễn thông số hóa tín hiệu, năm 1920 1930, kỹ thuật viên phát triển thiết bị truyền thông nhận từ xa để truyền thông hiệu đài phát phát sóng cho đài phát thu cách xa Trong năm 1940 1950, ASK bắt đầu sử dụng phổ biến để truyền thơng tin máy tính hệ thống thông tin viễn thông Kỹ thuật sử dụng hệ thống truyền thơng tín hiệu qua đường dây điện thoại, nhiều máy tính mạng loại hình truyền thơng khác Từ đến nay, ASK sử dụng rộng rãi ứng dụng truyền thông tương tự kỹ thuật số Hiện nay, sử dụng ứng dụng truyền thơng tín hiệu qua loại cáp không dây, viễn thông vệ tinh ứng dụng điện tử tiêu dùng đồng hồ thông minh, vi điều khiển thiết bị điện tử khác c) Ứng dụng ASK thực tế Có nhiều ứng dụng YÊU CẦU kỹ thuật (Amplitude Shift Keying) thực tế, số ứng dụng phổ biến biến bao gồm: ● Truyền tin hiệu không dây: kỹ thuật HỎI sử dụng rộng rãi hệ thống thống thông tin truyền thông không dây, bao gồm hệ thống thông tin truyền thông vệ tinh, mạng di động, ứng dụng Internet of Things (IoT), mạng lưới cá nhân không (PAN), kết nối máy tính cá nhân nhân đến WiFi, vv ● Truyền hình số: ASK kỹ thuật sử dụng để truyền tín hiệu truyền hình số Nó sử dụng để truyền đến hộp set-top cho kênh truyền hình số, ví dụ hệ thống truyền hình số Đài Loan ứng dụng truyền hình số khác ● Mơ đun đường dây điện báo: YÊU CẦU sử dụng để chuyển đổi đổi tín hiệu mức độ dài, mã Morse từ điện thoại sang điện thoại ngược lại YÊU CẦU sử dụng kể từ điện thoại phát minh thuật ngữ kỹ thuật số phát triển ● Hệ thống kiểm soát robot: YÊU CẦU sử dụng hệ thống kiểm soát kiểm soát robot, ví dụ điều khiển robot để điều khiển phận khí ● Các thiết bị điều khiển khác: Kỹ thuật YÊU CẦU sử dụng thiết bị điều khiển khác điều khiển từ xa, công tắc thông minh, cổng truy cập cập, hệ thống kiểm soát an ninh, v.v Các ứng dụng ví dụ số cách sử dụng YÊU CẦU thực tế tế Công nghệ YÊU CẦU thường sử dụng trước công nghệ FSK PSK phát triển Tuy nhiên, điều chế kỹ thuật quan trọng sử dụng rộng rãi ngày Nguyên lý hoạt động ASK: a) Các biến đổi biên độ sóng mang số: Kỹ thuật HỎI thực biến đổi biên độ sóng mang tần số để biểu thông tin tương tự Cụ thể, thông tin tương tự biểu cách thay đổi biên độ sóng mang số cố định b) Các bước thực YÊU CẦU: ● Bước 1: Chuyển đổi thông tin tương tự sang tín hiệu điện ● Bước 2: Biến đổi biên độ sóng mang theo tín hiệu điện để biểu thông tin tương tự ● Bước 3: Truyền sóng mang biến đổi thơng tin đến đích ● Bước 4: Nhận xét sóng mang truyền khơi phục lại tín hiệu thơng tin tương tự ban đầu cách đọc biên độ sóng mang phân tích c) Phương trình tốn học ASK: Cơng thức kỹ thuật điều chế HỎI biểu phương pháp trình sau: In which: ● ● ● ● s(t) tín hiệu điều chế A biên độ mang cho phân chia phân chia tương ứng fc tần số sóng mang t thời gian Các ưu điểm ASK: a) Độ đơn giản thiết kế thực Kỹ thuật YÊU CẦU kỹ thuật điều chế đơn giản nhất, dễ thực dễ hiểu Vì vậy, sử dụng nhiều ứng dụng khác nhau, từ truyền thông tương tự truyền thông số b) Biểu thông tin tương tự xác hiệu quả: Kỹ thuật YÊU CẦU cho phép biểu tin hiệu thông tin tương tự với mức độ xác hiệu cao, giúp giảm thiểu sai sót truyền thơng tối ưu hóa hiệu truyền thơng liệu c) Khả chuyển đổi ASK phương pháp điều chế pháp luật khác: Kỹ thuật YÊU CẦU chuyển đổi điều chế kỹ thuật khác FSK (Frequency Shift Keying) PSK (Phase Shift Keying) để đáp ứng yêu cầu ứng dụng thể loại Các điểm nhược điểm ASK ● Nhạy cảm với nhiễu ● Suy giảm tín dụng ● Giới hạn tốc độ truyền thông liệu Ứng dụng ASK thực tế ● Truyền thông tin hệ thống thông tin truyền thông không dây ● television ● Mô đun đường dây điện báo Kết luận: a) Tổng kết HỎI tính tốn ứng dụng công nghệ này: Kỹ thuật YÊU CẦU điều chế kỹ thuật đơn giản phổ biến nhất, sử dụng rộng rãi ứng dụng sử dụng truyền thông tự truyền thông số Nó cho phép biểu tín hiệu thơng tin tương tự xác hiệu quả, có khả chuyển đổi yêu CẦU phương pháp điều chế pháp luật khác để đáp ứng yêu cầu ứng dụng cụ thể b) Định hướng phát triển ASK in tương lai: Trong tương lai, YÊU CẦU áp dụng rộng rãi hệ thống thông tin truyền thông không dây ứng dụng IoT, nơi sử dụng để truyền thơng tin nhiệt độ, ánh sáng, tiêu thụ điện năng, vv YÊU CẦU tiến hành với kỹ thuật tiên tiến tiến để tăng mức độ xác hiệu thông tin truyền thông tự tương tự 7.Một số sơ Cho nguồn nhị phân phát ký hiệu 1, trình điều chế liên quan đến việc chuyển đổi khóa biên độ, pha tần số sóng mang hình sin cặp giá trị theo ký hiệu Để cụ thể hơn, xem xét carrie xoang: Biên độ sóng mang đâu, tần số sóng mang pha sóng mang Với ba tham số tàu sân bay xác định ba hình thức riêng biệt điều chế nhị phân: ● Nhị phân biên độ shift-keying (BASK), tần số sóng mang giai đoạn sóng mang trì liên tục, biên độ sóng mang khóa hai giá trị sử dụng để đại diện cho ký hiệu ● Khóa dịch pha nhị phân (BPSK), biên độ sóng mang tần số sóng mang trì khơng đổi, pha sóng mang khóa hai giá trị (ví dụ: 0° 180°) sử dụng để biểu thị ký hiệu ● Khóa dịch chuyển tần số nhị phân (BFSK), biên độ sóng mang pha sóng mang trì khơng đổi, tần số sóng mang khóa hai giá trị sử dụng để biểu thị ký hiệu Cụ thể chúng tơi nhớ lại biên độ sóng mang: Độ dài bit nằm đâu? Sử dụng thuật ngữ phương trình (7.2), chúng tơi thể người vận chuyển hình thức tương đương Nhị phân Amplitude-Shift Keying Nhị phân biên độ dịch chuyển keying (BASK) Để thức mơ tả BASK, xem xét luồng liệu nhị phân b(t) Nghĩa là, b(t) định nghĩa bởi: Sau đó, nhân với sóng mang hình sin c(t) với pha đặt Chúng tơi nhận sóng BASK: Chúng ta biểu diễn lượng tín hiệu truyền trung bình a) Tạo phát tín hiệu ASK Của Eqs.(7.9) (7.10), dễ dàng thấy tín hiệu BASK tạo dễ dàng cách sử dụng điều biến sản phẩm với hai đầu vào.Một đầu vào, tín hiệu BẬTTẮT phương trình (7.9), tín hiệu điều chế Sóng mang hình sin cung cấp đầu vào khác b) Thí nghiệm máy tính: Phân tích quang phổ BASK Hãy xem xét luồng liệu nhị phân bao gồm sóng vng, biên độ xen kẽ mức khơng đổi giây Mục tiêu thí nghiệm hai lần: ● Để điều tra ảnh hưởng việc thay đổi tần số sóng mang fc phổ cơng suất tín hiệu BASK s(t), giả sử sóng vuông cố định Nhớ lại phổ công suất tín hiệu (được biểu thị decibel) định nghĩa 10 lần logarit (đến số 10) phổ cường độ bình phương (biên độ) tín hiệu ● Để nghiên cứu ảnh hưởng việc thay đổi tần số sóng vng phổ tín hiệu BASK, giả sử sóng mang hình sin cố định Để vẽ đồ thị phổ cơng suất (tính decibel) sóng điều chế kỹ thuật số (trong thí nghiệm thí nghiệm khác), chúng tơi sử dụng thuật tốn biến đổi Fourier nhanh (FFT) Các thông số mô sử dụng thí nghiệm máy tính sau: Số bit liệu (1s 0s) = 100 Tần số lấy mẫu, fs = 100 Hz Số điểm liệu (mẫu) = 100 x fs =10000 điểm liệu Kích thước khối FFT, N = 4096 Kết tính tốn vẽ Hình 7.2 7.3 Hai phần Hình 7.2 tương ứng với mục tiêu (1) thí nghiệm Cụ thể, hai biểu đồ thể Hình 7.2 tương ứng với thông số sau: Thời lượng bit, Tb = 1s Tần số sóng mang, Tập hợp kết thứ hai vẽ Hình 7.3 tương ứng với mục tiêu (2) thí nghiệm, sử dụng tham số sau: Tần số sóng mang, fc = 8Hz Tần số sóng mang, Trong ánh sáng kết vẽ Hình 7.2 7.3, thực quan sát sau cho tần số dương: Quang phổ tín hiệu BASK chứa thành phần dịng f = fc Khi sóng vng cố định tần số sóng mang tăng gấp đơi, tần số băng tần tín hiệu BASK tăng gấp đơi Khi sóng mang cố định thời lượng bit giảm nửa, chiều rộng thùy hàm định nghĩa vỏ phổ BASK tăng gấp đơi, điều có nghĩa băng thơng truyền tín hiệu BASK tăng gấp đôi Băng thông truyền BASK, đo chiều rộng thùy phổ nó, 2/Tb Tb thời lượng bit Giả định băng thơng Phổ sóng điều chế kỹ thuật số, minh họa BASK, BPSK BFSK, tập trung vào tần số sóng mang ngầm rõ ràng Để cụ thể, xem xét sơ đồ điều chế tuyến tính mà sóng điều chế xác định bởi: s(t)=b(t)c(t) Trong b(t) biểu thị sóng nhị phân đến Sau đó, thiết lập pha sóng mang ϕ_c=0 để thuận tiện cho việc trình bày, sử dụng phương trình (7.3) để thể sóng điều chế s(t) Với f_C≫W với W băng thơng sóng nhị phân b(t), khơng có chồng chéo quang phổ việc tạo s(t) Một hàm ý khác giả định băng thơng biểu thị lượng tín hiệu truyền bit Sử dụng đồng thức lượng giác Chúng ta viết lại phương trình (7.6) sau: Theo đó, xấp xỉ phương trình (7.7) Nói cách khác, sơ đồ điều chế kỹ thuật số tuyến tính điều chỉnh phương trình (7.5), lượng tín hiệu truyền (trên sở bit) phiên thu nhỏ lượng sóng nhị phân đến chịu trách nhiệm điều chỉnh sóng mang hình sin II LÝ luận Biểu thức thức hình thức phổ tín hiệu miền tần số ASK: Biểu tín hiệu YÊU CẦU miền tần số tính cách sử dụng phương pháp biến đổi Fourier sóng vng Giả sử tín dụng đầu vào U CẦU có hình thức: s(t) = Ac sin(2\pi fc t) \quad \times \quad \begin{cases} 1, & \text{if} b(t) = \ k, & \text{if} b(t) = \end{cases} Trong đó, Ac biên độ sóng mang, fc tần số sóng mang, b(t) tín hiệu thơng tin tương tự k hệ số biến biên độ sóng mang b(t) = Áp dụng phương pháp trình Fourier, chúng tơi tính tốn biểu hình thức phổ biến tín hiệu HỎI miền tần số sau: S(f) = \frac{A_c k}{2} \left[\delta(f - f_c) + \delta(f + f_c)\right] + \frac{A_c}{2} \left[\ delta(f - f_c) + \delta(f + f_c)\right]B(f) In which: ● delta(f): delta Dirac ● B(f): phổ biến tín hiệu thơng tin tương tự b(t) Như vậy, hình thức phổ biến tin hiệu YÊU CẦU bao gồm đỉnh fc -fc, tương ứng với tần số sóng mang tần số âm sóng mang Đỉnh f_c điều chỉnh lên xuống tùy theo giá trị biên độ k, đỉnh -fc có biên độ Do đó, hình thức phổ biến tín hiệu HỎI miền tần số phụ thuộc vào số sóng mang fc tín hiệu thơng tin tương tự B(f) Băng thơng yêu cầu phương pháp pháp HỎI Băng thông yêu cầu phương pháp pháp YÊU cầu phụ thuộc vào mức độ truyền liệu cần thiết cho ứng dụng cụ thể Biểu thức tối đa băng thơng tính cơng thức: B =(1 + r)Rb In which: ● B: băng thông yêu cầu phương pháp pháp HỎI ● r: hệ số điều chế, với giá trị