Vi Ba Số Dm G.docx

LOVE §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G 1000 Lêi nãi ®Çu Chóng ta ®ang sèng trong thêi kú bïng næ th«ng tin, víi sù ph¸t triÓn nh vò b o cña c¸c ngµnh §iÖn tö, Tin häc, ViÔn th«ng Sù ph¸t triÓn nµy ®îc t[.]

khái quát vi ba số

Mở đầu

Sự phát triển của kỹ thuật vi xử lý ngày nay cho phép tạo ra các bộ vi xử lý tốc độ cao đã tạo bớc tiến nhảy vọt trong kỹ thuật chuyển mạch cũng nh kỹ thuật truyền dẫn Các hệ thống truyền dẫn tơng tự đã và đang đợc thay thế bằng các hệ thống truyền dẫn số u việt hơn Truyền dẫn bằng vi ba là một trong các kỹ thuật truyền dẫn phổ dụng với u điểm khắc phục đợc cự ly thông tin mà không phải tốn kém nh các kỹ thuật truyền dẫn tải ba thông thờng.

1.1 1 Vài nét về vi ba tơng tự :

Sơ đồ khối tổng quát hệ thống thông tin vi ba số

ợc ghép lại với các sóng mang điều chế để thực hiện điều chế (có thể là điều biên, điều tần hay điều pha) trớc khi truyền đi Tuy nhiên bản thân tín hiệu thông tin không đợc xử lý tr- ớc khi truyền đi Do vậy dẫn tới sự hạn chế về dung lợng kênh thông tin, chất lợng tín hiệu bị suy hao và nhiễu do trong quá trình điều chế và giải điều chế đã khuếch đại cả tín hiệu lẫn tạp âm và truyền đi, tỷ số tín hiệu trên tạp âm thấp Nó cũng chịu ảnh h ởng lớn của môi trờng truyền dẫn nh ma hay tuyết Mặt khác cần có nhiều trạm lặp (trạm tăng âm trung gian) để kéo dài cự ly thông tin giữa các điểm trong hệ thống truyền dẫn.

Trong hệ thống vi ba số, các tín hiệu tơng tự ở đầu vào đợc số hoá (lấy mẫu lợng tử và mã hóa theo kỹ thuật điều xung mã) thành tín hiệu số 64Kbps sau chúng đợc đa vào ghép kênh tạo ra các luồng thông tin số Trớc khi truyền đi, các tín hiệu số này đợc điều chế theo phơng pháp điều chế dịch pha PSK, dịch tần FSK hay theo biên độ ASK Với khả năng điều chế nhiều mức (8- PSK hay 16-PSK) nên dung lợng đờng truyền lớn Hệ thống vi ba số có u điểm cho phép kéo dài cự ly thông tin, chất lợng tín hiệu ổn định không méo, không nhiễu (do chỉ truyền phần tín hiệu đi) Khi qua các trạm lặp hay tại các trạm đầu cuối, tín hiệu đợc xử lý nh tín hiệu ban đầu.

MUX (Multiplexer): Khối ghép kênh

R-MUX ( Radio Multiplexer) Bộ ghép khung vô tuyến

HDB3 lNT (lnteface): Giao tiÕp HDB3

SCRAMBLER: Bộ ngẫu nhiên hóa

DCD (Differential coder): Bộ mã hóa vi sai

MOD (Modulator): Bé ®iÒu chÕ

UC (Up Converter): Bộ biến đổi nâng tần

TLO (Transmit Local Oscillator): Bộ dao động nội phát

PA (Power Amplif er): Bộ khuyếch đại công suất

LNA (Low Noise Amplifier): Bộ khuyếch đại tạp âm thấp

DC (Down Converter): Bộ biến đổi hạ tần

RLO (Receive Local Oscillator): Bộ dao động nội thu

DE-MOD (Demodulator): Bộ giải điều chế

D-DEC (Differential Decoder): Bộ giải mã vi sai

DSC (Descrambler): Bộ khử ngẫu nhiên

R-DEMUX (Radio Demultiplexer): Bộ tách khung vô tuyến

DlP (Diplexer) Bộ phân nhánh siêu cao tần

K.T.N.Vụ: Khai thác nghiệp vụ

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 6

Thiết bị ghép kênh

Trong sơ đồ là các khối cơ bản phải có trong hệ thống Tuy nhiên do thiết kế của các hãng khác nhau mà các khối biến đổi nâng tần, biến đổi hạ tần sẽ có thể không có trong hệ thống.

1.2.2 Khối ghép kênh (MUX: Multiplexer)

Các máy ghép kênh cơ sở PCM hoặc các luồng số khác có thể ghép chung với nhau để tạo thành một luồng sổ có tốc độ bit cao hơn ở cấp bậc cao hơn Các thiết bị ghép các luồng sổ ở đầu vào và kết hợp chúng thành một luồng số có tốc độ bít cao hơn ở đầu ra đ- ợc gọi là các thiết bị ghép kênh tín hiệu số Trong máy ghép kênh cơ sở PCM 30 gồm các khối chức năng chính sau đây:

Khối kênh (Channel Cards) Các tấm giao tiểp kênh cho 30 kênh thoại hoặc 31 kênh số liệu.

Khèi giao tiÕp 2Mbps (2Mbps lnterface)

Khối xử lý báo gọi (Signalling Processor)

1.2.3 Khối máy phát (Tx Transmitter)

Máy phát thực hiện các chức năng sau: Điều chế sóng mang bằng luồng số từ máy ghép kênh đa tới Điều tần các kênh nghiệp vụ và giám sát Khuyếch đại tín hiệu sau khi điều chế để đạt đợc công suất ở đầu ra theo yêu cầu

Máy phát trong hệ thống vi ba số băng hẹp gồm các khối chức năng chính nh sau:

Khối mạch in băng tần cơ sở phát (Tx Baseband Printed Board Assembly) Khèi kÝch thÝch (Exciter)

Khối khuyếch đại công suất (Power Amplifier) Khối mạch in hiển thị (Display Printed Board Assembly)

1.2.4 Khối máy thu (Rx : Receiver)

Máy thu thực hiện chức năng chính là giải điều chế tín hiệu thu Tín hiệu thu bao gồm các thành phần sau :

Luồng số liệu đã đợc điều chế Kênh nghiệp vụ và kênh giám sát Máy thu trong hệ thống thông tin vi ba số băng hẹp gồm các khối chính nh sau:

Module biến đổi hạ tần (Down Converter Module) Module trung tÇn (lF Module)

Băng tần cơ sở thu (Rx Baseband ) Khối mạch in hiển thị (Display PBA)

Trong khối kênh bao gồm :

Phiến 3 kênh loại 4 dây (4W VF và 2W E&M)

Phiến 3 kênh mở rộng bên ngoài cho tổng đài

Phiến 3 kênh mở rộng bên ngoài cho đầu thuê bao

Các khối kênh thực hiện các chức năng sau đây:

Biến đổi tín hiệu thoại tơng tự thành tín hiệu số khi phát thoại

Biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tơng tự khi thu thoại

Thu các tín hiệu báo hiệu Signalling và tạo ra các tín hiệu tác nghiệp Ei ,E2

Phát các tín hiệu signalling Mi , M2 ở các bít Bi , B2

Khối này thực hiện các chức năng sau:

Giao tiếp phần bên trong của máy ghép kênh với đờng dây bên ngoài Biến đổi mã NRZ (Non Return to Zero) thành mã đờng truyền khi phát Biến đổi mã đờng truyền thành mã NRZ khi thu

Khôi phục xung nhịp đồng hồ thu 2M RxCLK Tạo xung nhịp đồng hồ phát 2M TxCLK Tạo ra các xung định khe thời gian cho 30 kênh thoại và một kênh báo hiệu Signalling.

Phát tín hiệu định khe thời gian Phát hiện đồng bộ khung Phát hiện lỗi, tín hiệu cảnh báo đầu xa, các tín hiệu chỉ thị cảnh báo AlS (Alarm lndication Signal)

Chèn tín hiệu đồng bộ khung, cảnh báo từ xa vào luồng bít

1.3.3 Khối xử lý báo hiệu:

Khối này đợc dùng để đảm bảo giao tiếp giữa các khe thời gian 16 ở hớng thu và các khe thời gian thứ 16 ở hớng phát với hệ thống bus tín hiệu (Signalling Bus) bên trong của máy ghép kênh Lấy ra các bít signalling thu (2M RxBus) biến đổi chúng từ nối tiếp thành song song, đa đến các khối kênh (Rx Sig Bus) Nhận các bít Signalling phát từ các khối kênh (Tx Sig Bus), biến đổi chúng từ song song thành nối tiếp, đặt chúng vào khe thời gian tơng ứng.

1.4.1 Khối xử lý tín hiệu a) Tổng quát:

Bộ giao tiếp biến đổi mã đờng truyền thành mã NRZ, khôi phục xung đồng hồ Hai luồng NRZ (2Mbps) nhận đợc sau biến đổi đợc đa đến bộ ghép kênh tín hiệu số ở đầu ra của bộ này ta đợc một luồng số có tốc dộ 4,245 Mb/s Sau đó luồng số này đợc ngẫu nhiên hoá và mã hóa vi sai trởc khi đa đến bộ điều chế.

Khối xử lý tín hiệu ở thiết bị phát thực hiện các chức năng sau:

Xử lý tín hiệu chính

Xử lý tín hiệu phụ Cấp nguồn

Khuyếch đại Logarit và các mạch cảnh báo

Phần xử lý tín hiệu chính:

Phần này thực hiện nhân 2 luồng số 2,048Mb/s từ máy ghép kênh hay từ tổng đài (TDX 1B, Ei0 ) hoặc từ máy thu đa tới biến áp cách ly bằng cáp đồng trục 75 Ohm Sau

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 8 Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000 đó hai luồng số liệu này đợc biến đổi thành hai luồng NRZ rồi đợc ghép chung thành một luồng số tốc độ 4,245 Mb/s ở đầu ra của bộ ghép kênh số Để phổ tín hiếu sau điều chế phân bố đồng đều cũng nh để dễ dàng khôi phục tín hiệu đồng hồ đầu thu tín hiệu đợc ngẫu nhiên hoá bằng cách đa thêm vào luồng số chuỗi bít giả ngẫu nhiên rồi đợc mã hoá vi sai sau đó biến đổi thành hai luồng song song có tốc độ bít giảm đi một nửa và đ a đến bé ®iÒu chÕ.

Phần xử lý tín hiệu phụ:

Dùng để xử lý các thông tin quản lý và điều hành mạng vi ba số Thông tin này gồm có nhiều kênh nghiệp vụ và kênh giám sát Khối này còn thực hiện chèn tín hiệu cảnh báo AlS Trong tr~ờng một trong các luồng số liệu chính bị sự cố thì bộ tạo tín hiệu AlS (2,048Mb/s) sẽ hoạt động đa vào bộ ghép kênh thay cho luồng số bị sự cố.

Ta đã biết các dạng mã đợc dùng ở hệ thống vi ba số gồm có :

Các dạng mã ở các mạch số nh NRZ- RZ, Các mã đờng truyền AMl , HDB-3 , CMl Các tín hiệu số đợc tạo ra ở các vi mạch số vì thế chúng có dạng cơ số 2 tơng ứng với các mức logic của mạch Để có thể truyền đi trên các đờng dây chúng phải đợc chuyển đổi thành các mã đờng truyền theo các yêu cầu sau:

Không có thành phần một chiều và các thành phần tần số thấp càng ít càng tốt để có thể sử dụng đợc biến áp.

Phổ tần tín hiệu tập trung ở tần số thấp để suy hao cực tiểu

Có thể truyền đợc mọi chuỗi bít kể cả chuỗi bit 0 Để đảm bảo điều kiện cuối cùng, các mã đờng truyền cần có nhiều chuyển đổi mức. Điều này liên quan đến tới việc khôi phục xung đồng hồ thu để đồng bộ cho toàn mạch ở các máy ghép kênh xung đồng hồ thu đợc khôi phục bằng cách kích hoạt mạch dao động

LC Khi chuyển đổi mức ít các mạch dao động LC có thể tắt trớc khi xuất hiện chuyển đổi mức tiếp theo dẫn đến mất đồng bộ của máy ghép kênh Luồng số NRZ cùng tín hiệu đồng hồ từ máy ghép kênh và tín hiệu từ khối khai thác đa tới bao gồm:

Các tín hiệu nghiệp vụ, giám sát và điều khiển từ xa

Các bít chẵn lẻ để kiểm tra chất lợng đờng truyền đây là các tín hiệu cần thiết cho nguồn khai thác và vận hành máy

Thiết bị phát

2.1 Sự cần thiết phải xử lý băng tần gốc.

Xử lý tín hiệu băng gốc là yêu cầu chủ yếu đối với các kênh thông tin truyền trên cáp đồng trục hoặc cáp đối xứng, nhng nó cũng cần thiết đối với các phơng pháp truyền dẫn điều chế cao tần, nơi mà tín hiệu cũng đợc đa xuống băng gốc tại các trạm lặp Trong một hệ thống thông tin số, ở thiết bị lặp cần có bộ lọc, cân bằng và tái sinh Tuy nhiên để truyền dãn chúng cần phải biến đổi các tín hiệu nhị phân từ thiết bị ghép kênh thành các mã đờng để giảm lỗi cho kênh truyền dẫn.

Khi tốc độ truyền số trên hệ thống vô tuyến là bội nguyên của tốc độ bit phân cấp, thì lúc đó cần phải tiến hành ghép kênh ở những nơi cần có sự ghép kênh thì ở đó ta có thể ghép thêm bit để giám sát BRZ trong cùng các khối Dãy các xung số ở đầu vào của mạch điều chế vô tuyến, sau điều chế, cần phải có tín hiệu định thời gian có thể lấy ra từ tín hiệu đã phát đi và phổ của tín hiệu đã phát đi có thể không chứa những thành phần phổ có biên độ lớn để có thể gây ra tạp âm (sự giao thoa) bất lợi cho các hệ thống khác, đặc biệt cho các kênh có vùng phổ trùng nhau hoặc các kênh kế cận của các hệ thống thông tin tơng tự Hầu hết các phơng pháp điều chế đều có tín hiệu định thời gian tin cậy nếu nó đảm bảo đầy đủ sự chuyển tiếp trạng thái trong tín hiệu của đầu vào dẫn đến mạch điều chế Một cách tơng tự, có thể tránh những thành phần phổ có cờng độ mạnh bằng cách gạt bỏ những dãy tuần hoàn không mong muốn ra khỏi điểm đó

Một số lý do để mã hóa số là: Đa vào độ d bằng cách mã hoá các từ số liệu nhị phân thành các từ dài hơn Các từ nhị phân dài hơn này sẽ có nhiều tổ hợp hơn do tăng số bit Chúng ta có thể chọn những tổ hợp xác định có cấu trúc theo một qui luật từ mã hợp thành, cho phép tách thông tin định thời gian một cách dễ dàng hơn và giảm độ chênh lệch giữa những con số ‘ 1 ‘ và những số ‘ 0 ‘ xuất hiện trong một từ mã (đó là giảm sự chênh lệch) Việc giảm độ chênh lệch này dẫn đến giảm thành phần một chiều Nếu độ chênh lệch này giảm đến không đối với tất cả tập hợp từ mã thì thành phần một chiều của chúng cũng giảm đến không Điều này là cần thiết vì không thể truyền thành phần một chiều của tín hiệu số đi đợc Có thể sử dụng việc xuất hiện các từ bổ xung do mã d để truyền số liệu số luồng phụ nh truyền bit chẵn lẻ trong mã phát hiện lỗi và truyền các kênh phụ trợ Tuy vậy việc tăng độ dài của từ mã nhị phân sẽ làm tăng tốc độ bit và do đó làm tăng độ rộng băng tần Tốc độ bit tăng tỷ lệ với độ dài của từ mã ra trên độ dài của từ mã vào ở mã 5B6B tốc độ bit ở đầu ra tăng 6,5 lần so với tốc độ bit ở đầu vào.

Mã hóa tín hiệu nhị phân thành tín hiệu nhiều mức để giảm độ rộng băng tần Loại mã này quan trọng khi truyền số liệu có tốc độ cao trên đôi dây kim loại có dải tần hạn

Xử lý tín hiệu băng gốc

Sự cần thiết phải xử lý băng gốc

Xử lý tín hiệu băng gốc là yêu cầu chủ yếu đối với các kênh thông tin truyền trên cáp đồng trục hoặc cáp đối xứng, nhng nó cũng cần thiết đối với các phơng pháp truyền dẫn điều chế cao tần, nơi mà tín hiệu cũng đợc đa xuống băng gốc tại các trạm lặp Trong một hệ thống thông tin số, ở thiết bị lặp cần có bộ lọc, cân bằng và tái sinh Tuy nhiên để truyền dãn chúng cần phải biến đổi các tín hiệu nhị phân từ thiết bị ghép kênh thành các mã đờng để giảm lỗi cho kênh truyền dẫn.

Khi tốc độ truyền số trên hệ thống vô tuyến là bội nguyên của tốc độ bit phân cấp, thì lúc đó cần phải tiến hành ghép kênh ở những nơi cần có sự ghép kênh thì ở đó ta có thể ghép thêm bit để giám sát BRZ trong cùng các khối Dãy các xung số ở đầu vào của mạch điều chế vô tuyến, sau điều chế, cần phải có tín hiệu định thời gian có thể lấy ra từ tín hiệu đã phát đi và phổ của tín hiệu đã phát đi có thể không chứa những thành phần phổ có biên độ lớn để có thể gây ra tạp âm (sự giao thoa) bất lợi cho các hệ thống khác, đặc biệt cho các kênh có vùng phổ trùng nhau hoặc các kênh kế cận của các hệ thống thông tin tơng tự Hầu hết các phơng pháp điều chế đều có tín hiệu định thời gian tin cậy nếu nó đảm bảo đầy đủ sự chuyển tiếp trạng thái trong tín hiệu của đầu vào dẫn đến mạch điều chế Một cách tơng tự, có thể tránh những thành phần phổ có cờng độ mạnh bằng cách gạt bỏ những dãy tuần hoàn không mong muốn ra khỏi điểm đó.

Các mã đờng truyền

Một số lý do để mã hóa số là: Đa vào độ d bằng cách mã hoá các từ số liệu nhị phân thành các từ dài hơn Các từ nhị phân dài hơn này sẽ có nhiều tổ hợp hơn do tăng số bit Chúng ta có thể chọn những tổ hợp xác định có cấu trúc theo một qui luật từ mã hợp thành, cho phép tách thông tin định thời gian một cách dễ dàng hơn và giảm độ chênh lệch giữa những con số ‘ 1 ‘ và những số ‘ 0 ‘ xuất hiện trong một từ mã (đó là giảm sự chênh lệch) Việc giảm độ chênh lệch này dẫn đến giảm thành phần một chiều Nếu độ chênh lệch này giảm đến không đối với tất cả tập hợp từ mã thì thành phần một chiều của chúng cũng giảm đến không Điều này là cần thiết vì không thể truyền thành phần một chiều của tín hiệu số đi đợc Có thể sử dụng việc xuất hiện các từ bổ xung do mã d để truyền số liệu số luồng phụ nh truyền bit chẵn lẻ trong mã phát hiện lỗi và truyền các kênh phụ trợ Tuy vậy việc tăng độ dài của từ mã nhị phân sẽ làm tăng tốc độ bit và do đó làm tăng độ rộng băng tần Tốc độ bit tăng tỷ lệ với độ dài của từ mã ra trên độ dài của từ mã vào ở mã 5B6B tốc độ bit ở đầu ra tăng 6,5 lần so với tốc độ bit ở đầu vào.

Mã hóa tín hiệu nhị phân thành tín hiệu nhiều mức để giảm độ rộng băng tần Loại mã này quan trọng khi truyền số liệu có tốc độ cao trên đôi dây kim loại có dải tần hạn

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 12 Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000 chế Cái giá của việc giảm độ rộng băng tần cần thiết của kênh hoặc tốc độ bit với một độ rộng băng tần đã cho, là phải tăng tỷ số tín hiệu trên tạp âm để đạt đợc xác suất lỗi cho truíc Để tạo phổ tín hiệu nhằm ứng dụng cho những mục đích đặc biệt nh đồng bộ thành phần, giảm biên độ tần số không đến 0, hoặc giảm các thành phần tần số cao và thấp trớc lúc lọc Có thể đa những số không đặc biệt về phía các luồng số đã mã lỡng cực bậc cao bị chèn và các luồng số bị chèn.

Trong quá trình mã hoá PCM tất cả các bit thông tin đợc ngầm giả thiết là nhị phân đơn cực Giả thiết này là hợp lý miễn là các bit thông tin đã đợc xác định trong một công đoạn nhất định nào đó của thiết bị xử lý và dây nối không đợc dài quá vài mét.Với những đờng dây nối tơng đối dài, đờng cáp xoắn hai dây có màn bao che, hoặc cáp đồng trục thì không nên sử dụng bit nhị phân.

Trong thiết bị sử lý có hai dạng tín hiệu nhị phân đơn cực Đó là RZ ‘trở về 0 ‘ và NRZ ‘không trở về 0 ‘ Nếu sử dụng trực tiếp chúng để truyền dẫn thì sẽ gặp phải một số khó khăn nh nhau Chú ý rằng mức của tín hiệu RZ biểu thị giá trị bit 1, nó chỉ ở mức cao trong một nửa đầu tiên của khoảng thời gian bit, trong một nửa khoảng thời gian bit còn lại tín hiệu quay trở về 0. Ưu điểm của tín hiệu RZ là mật độ chuyển tiếp tín hiệu của nó lớn hơn so với NRZ Để khắc phục những vấn đề còn tồn tải trong tín hiệu nhị phân đơn cực, thì ngời ta đã đề xuất ra mã đờng Các mã đờng không có thành phần một chiều đồng thời cũng không có hiện tợng năng lợng phổ của nó tập trung ở vùng tần số thấp Đôi khi có một số mã đờng có thêm u điểm là trong cấu trúc của nó không có một dãy dài những số ‘0’ hoặc những số ‘1‘, điều đó làm việc tách thông tin định thời gian sẽ dễ dàng hơn.

2.2.1 Mã đảo dấu luân phiên (AMI)

Bằng cách mã hoá tín hiệu nhị phân đơn cực thành một mã có một số mức trứơc khi truyền dẫn có thể loại bỏ đợc thành phần một chiều và giảm đợc các thành phần tần số thấp của tín hiệu đã mã hoá,do đó sẽ duy trì đợc một kích thớc hợp lý của các thành phần cấu kiện trong lúc thiết kế các bộ cân bằng của trạm lặp.Việc mã hoá này không mở rộng băng tần truyền dẫn cần thiết, về nguyên lý có thể giảm băng tần truyền dẫn cần thiết khi sử dụng biến đổi mã nhị phân thành n phân Mã 3 mức còn gọi là mã tam phân, trong đó mức giữa của tín hiệu đợc ứng dụng rộng rãi là điện áp 0 Vì mức điện áp 0 không phải là một mức lôgic thực nên mã đợc gọi là mã ‘giả-tam phân‘ Các bộ mã có thể dễ dàng tạo ra các điện áp đầu ra cân bằng +A (để tiện ký hiệu là + ) và -A

(-) và mức điện áp 0, tơng ứng với mức đất của hệ thống Ngời ta gọi mã tam phân nàylà mã đảo dấu luân phiên -AMI, nói cách khác là mã lỡng cực Dẫy mã thu đợc bằng cách: khi không có xung thì mã là các số 0, còn khi xuất hiện ‘1‘ trong tìn hiệu nhị phân thì nó lấy các xung dơng và âm một cách luân phiên Sự luân phiên này xuất hiện bất chấp số con số ‘0‘ giữa chúng.Tín hiệu AMI cũng có thể là loại NRZ (100%chu trình) có giá trị trung bình bằng 0,nghiã là không có thành phần môt chiều (DC), và việc ghép AC vào đ- ờng truyền dẫn có ảnh hởng ít đến các digit đợc phát đi Một đặc điểm của mã này là: mật độ phổ cực đại ở 1/2 tốc độ bit, và mật độ phổ rất nhỏ ở các tần số thấp Tuy nhiên sự biến đổi mã không giảm độ chênh lệch giữa số số ‘1‘ và số số ‘0‘ trong một từ mã, hoặc giảm khó khăn trong việc tách đồng hồ đối với tín hiệu AMI Thờng thờng độ chênh lệch là một vấn đề qnan trọng vì nó biểu thị thiên hớng của mã để giảm thanhf phần DC Nếu độ chênh lệch lớn hơn hoặc nhỏ hơn 0,điều đó có nghĩa là ở một thời điểm có nhiều con số

‘1‘ hơn ‘0‘ hoặc ngợc lại Vì ‘0‘ trong mã giả tam phân có thể biểu hiện bằng mức điện áp âm, do đó sẽ có một điện áp đủ dơng hoặc âm Đối vối mã AMI không sử dụng điều này nếu ‘0’nhị phân đợc đặt tại điện thế đất Một vấn đề quan trọng là phải thiết kế đợc một loại mã đờng mà trong một dãy bit có tổng số con số ‘1‘ bằng tổng số con số ‘0‘ Khi đó nếu có một lỗi sinh ra trong hệ thống đờng dây truyền dẫn do tạp âm xung hoặc xuyên âm nó sẽ là nguyên nhân gây ra bỏ sót một xung hoặc thêm một xung sai vào Trong cả hai tr- ờng hợp, nó sẽ xuất hiện hai xung cùng cực tính, với thiết bị đó thích hợp có thể dễ dàng phát hiện đợc lỗi Điều kiện này ngời ta thờng gọi là vi phạm luật lỡng cực và đó là một u việt của mã AMI.

2.2.2 Mã tam phân lựa chọn cặp.

Biến đổi từ tín hiệu nhị phân đơn cực RZ thành tín hiệu tam phân lựa chọn cặp đợc tiến hành bằng cách ghép hai bit kế cận và sử dụng qui luật biến đổi nh ở bảng 1.1

Các cặp kề nhau của mã vào nhị phân

Bảng 1.1- Qui luật biến đổi của mã tam phân chọn cặp. Đối với cả hai đầu ra ‘mode dơng‘ và ‘mode âm‘ các tổ hợp tam phân đợc tạo nên từ các cặp nhị phân 00 và 01 không có mức DC, mặc dù các cặp nhị phân 01 và 10 tạo nên mức DC tơng đơng với +A/2 và -A/2 phụ thuộc vào mode của đầu ra Bộ mã hoạt động tạo ra đầu ra mode dơng cho đến khi ở đầu vào xuất hiện trạng thái 01 hoặc 10 Sau đó tạo nên một định thiên +A/2 ở đầu ra để thay đổi sang mode âm Sự xuất hiện tiếp theo của 10 hoặc 01 tạo nên định thiên -A/2 xoá định thiên +A/2 và đổi mode trở lại dơng.Vì một dãy dài liên tiếp các số ‘0‘ hoặc ‘1‘ không xuất hiện,nên nó cân bằng đợc dòng một chiều ở đầu ra, dễ tách định thời ở các thiết bị lặp và thiết bị thu đầu cuối

Mã HDB-3 (viết tắt của High Density Binary with maximum of 3 consecutive zero) Mã nhị phân mật độ cao có cực đại ba số ‘0‘ liên tiếp Thuật toán để mã một tín hiệu nhị phân thành một tín hiệu HDB-3 phụ thuộc vào các qui tắc sau đây:

1 Một số 0 nhị phân đợc mã bằng một trạng thái trống trong tín hiệu HDB-3 Tuy nhiên đối với một dãy bốn số 0 liên tiếp thì sử dụng các qui luật đặc biệt theo qui tắc 3 dơí đây.

2 Một số ‘1‘ nhị phân đợc mã bằng ký hiệu dơng hoặc âm và có dấu ngợc với xung trớc đó (đảo dấu luân phiên)

3 Các dãy 4 số 0 liên tiếp trong tín hiệu nhị phân đợc mã nh sau:

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 14 Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000 a) Số 0 đầu tiên của dãy đợc mã bằng trạng thái trống nếu dấu trớc đó của tín hiệu HDB-3 có cực ngợc với cực của vi phạm phía trớc và bản thân nó không vi phạm. b) Số ‘0 ‘ đầu tiên của dãy đợc mã bằng dấu A mà không vi phạm (+ hoặc -), nếu dấu trớc đó của tín hiệu HDB-3 có cùng cực với dắu vi phạm trớc đó hoặc chính bản thân nó vi phạm. c) Các qui luật 3(a) và 3(b) đảm bảo các vi phạm liên tiếp có cực tính đảo nhau sao cho thành phần một chiều gộp lại bằng không. d) Số 0 thứ 2 và 3 của dãy 4 số 0nhị phân liên tiếp luôn đợc mã bằng trạng thái trèng. e) Số 0 thứ t trong dãy của bốn số 0 nhị phân đợc mã bằng một dấu mà cực tính của nó vi phạm đan dấu Những vi phạm đan dấu nh vậy đợc ký hiệu bằng V- hoặc V+ tơng ứng với cực tính của nó.

Phân bố năng lợng phổ của tín hiệu đầu vào ngẫu nhiên đợc mã hoá thành mã HDB-3 giống phân bố năng lợng phổ của AMI, trong đó năng lợng phổ cực đại nằm ổ khoảng 0,5 tốc độ bit Dạng của nó giống nh miệng núi lửa, có một độ lõm ổ 0,5 lần tốc độ bit và hai đỉnh nhỏ ở khoảng 0,45 và 0,55 lần tốc độ bit Mã này đợc sử dụng chủ yếu cho các giao tiếp ghép kênh 2048, 8448 và 34.368 kb/s theo nh CCITT khuyến nghị (khuyến nghị G.703) Ngời ta sử dụng nó trong cấu hình mạng cục bộ Ethernel và để truyền đa số liệu

CMI là viết tắt của chữ Code Mark Inversion (đảo dấu mã) Mã là một mã NRZ hai mức trong đó bit 0 nhị phân vẫn đợc mã hàng hai mức A1 và A2 tơng ứng, mỗi mức chiếm một nửa khoảng thời gian đơn vị T/2 Bit 1 đợc mã hoá bằng các mức biên độ A1 hoặc A2, mỗi mức chiếm toàn bộ thời gian đơn vị T, các mức này luân phiên thay đổi theo các bit 1 kế tiếp nhau Chú ý rằng đối với bit 0 luôn luôn có một điểm chuyển tiếp dơng tại điểm giữa của khoảng thời gian bit và đối với bit 1 có một chuyển tiếp dơng tại điểm khởi đầu của khoảng thời gian đơn vị bit nếu mức trớc là A1 và một chuyển tiếp âm tại một thời điểm khởi đầu của khoảng thời gian đơn vị bit, nếu bit 1 sau cùng đã đợc mã hoá bằng mức A2 Lu ý rằng bit 0 đợc ký hiệu bằng 01 và bit 1 kí hiệu bằng 11 và 00 trong khoảng thời gian của khe thời gian.

Truyền số liệu băng gốc

Tốc độ số liệu cực đại, hoặc dung lợng C của kênh truyền dẫn có độ rộng băng tần

B vào tạp âm trắng Gauss băng hữu hạn đợc biểu thị:

C = Blog2 [ 1 + (S/N)0] bit/s (1) ở đây S và N là công suất trung bình của tín hiệu và tạp âm tơng ứng ở đầu ra của kênh Công suất tạp âm đợc biểu thị bởi:

N =.B = /2 2B = /2 W Nếu nh mật độ phổ công suất hai biên của tạp âm là /2 W/Hz và độ rộng song biên là W.

Dựa vào định lý Shannon - Hartley trong lý thuyết thông tin chúng ta rút ra 2 vấn đề quan trọng liên quan đến thiết kế hệ thống thông tin:

1 Giới hạn trên có thể đạt đợc đối với tốc độ truyền số liệu trên kênh Gauss.

2 Quan hệ của tỷ số tín hiệu trên tạp âm đối với độ rộng của băng tần.

Từ định lý đó rút ra là có thể truyền một tín hiệu tơng tự có băng tần từ 0 đến tần số cắt fm qua kênh có dải thông nhỏ hơn fm nếu sử dụng mã thích hợp Ví dụ giả sử tín hiệu tơng tự đã đợc lợng tử hoá thành Q mức lợng tử sau mức lấy mẫu x lần với tần số lấy mẫu Nyquist 2fm Sau đó số bit nhị phân đợc lấy mã là log2Q và tốc độ bit là 2xfm log2Q bit/s, đó chính là dung lợng của kênh yêu cầu Từ phơng trình (1) dung lợng kênh lý thuyết Cn có thể lớn hơn so với dung lợng yêu cầu đối với độ rộng băng tần hữu hạn của tín hiệu t- ơng tự, ví dụ đến fm/2 bằng cách tăng tỷ số tín hiệu trên tạp âm, hoặc tăng mức năng suất của tín hiệu

2.3.2 Giao thoa giữa các ký hiệu.

Trong mục trớc ta đã nói về các dạng tín hiệu khác nhau và trong một số trờng hợp đã mô tả phân bố năng lợng phổ đối với một dãy xung ngẫu nhiên để đa ra một khái niệm về chiếm dụng băng tần của nó Trong mỗi một mã khác nhau đã mô tả giả thiết tín hiệu đầu ra sau lúc mã hoá là xung vuông Nếu dạng xung này đã đợc cải biến thì phải thay đổi dáng kênh băng gốc trong đó sử dụng dạng sóng số Thờng thờng sử dụng phơng pháp lọc để cải biến dạng xung, sao cho có thể gạt đi những thành phần tín hiệu ngoài băng, nh vậy giảm đợc các thành phần xuyên âm tần số cao có thể xuyên vào các hệ thống băng cơ bản khác Sử dụng lọc trớc tách sóng, cũng nh lọc trớc pháp cũng tạo việc sửa dạng xung và giảm các thành phần tạp âm nằm ở ngoài giải tần của tín hiệu chủ yếu Vấn đề suy giảm chất lợng truyền dẫn có thể xuất hiện trong mạng số khi truyền tín hiệu qua một kênh thông tin Một trong vô số các nguyên nhân gây giảm sút chất lợng truyền dẫn trớc hết phải kể đến môi trờng truyền dẫn và lọc tín hiệu số ở băng gốc trong một chừng mực nào đó đã tạo ra giao thoa giữa các ký hiệu (ISI ) Nếu giả thiết rằng thời gian của mỗi digit là

T, hoặc từ mối quan hệ giữa độ rộng băng Nyquist/ tốc độ tín hiệu, rút ra độ rộng băng tần của tín hiệu hữu ích là 1/2T Tuy nhiên một tín hiệu ngẫu nhiên bất kỳ chiếm một băng tần vô hạn vì vậy cho nên hậu quả của việc giới hạn băng tần dẫn tới méo biên độ và gây ra tiếng dội Năng lợng của tiếng dội trải từ xung này sang xung kế cận khác gây ra hiện t- ợng giao thoa giữa các kí hiệu Hiệu quả của việc trải xung còn gọi là tán xạ Mối quan hệ gia băng tần Nyquist và tốc độ tín hiệu đợc miêu tả nh sau:

Có thể truyền các kí hiệu độc lập có tốc độ rs  2B kí hiệu/s qua một kênh thông thấp có độ rộng băng tần B mà không có giao thoa giữa các kí hiệu Và ngợc lại, sẽ có hiện tợng giao thoa giữa các kí hiệu nếu tốc độ của các kí hiệu độc lập rs  2B.

Ngoài ra đối với tần số trên của tín hiệu giải thông lớn hơn nhiều so với độ rộng băng tần B thì tốc độ kí hiệu tiến tới 2B Nh vậy, đa một tín hiệu số ngẫu nhiên vào một kênh có giới hạn băng tần Nyquist có độ rộng 1/2T, tức là độ rộng băng tần có ích thì tín

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 16 Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000 hiệu đầu Nyquist bị sai lệch đi, trừ khi kênh không có tạp âm và cặp máy phát và máy thu đồng bộ, khi đó giao thoa giữa các kí hiệu có thể bị ngăn lại sao cho không xuất hiện các lỗi digit Tuy vậy trong thực tế sự thăng gián của tạp âm, xuyên âm, méo biên độ, méo pha thì IST là yếu tố có ảnh hởng lớn nhất đến hiệu quả truyền dẫn của kênh sè.

Hình 1.3(a) bên trái chỉ ra một xung có độ rộng 2T/b, đối xứng qua trục biên độ tại điểm t = 0, và biến đổi Fourier của xung này có dạng (1/f) Sin (fT/d), b = 2d, bắt nguồn từ hàm sinc ; sinc(x) = sin (x)/ x cũng đợc biểu thị trong hình 1.3 (a) (bên phải). Hàm sinc này có các điểm 0 cắt trục tần số tại các điểm  k.b/2T,ở đây k  1,2, ,n Phổ tần của nó là vô hạn Nếu khi phổ này bị giới hạn do một bộ lọc thông cấp thấp lý t ởng thì bộ biến đổi Fourier ngợc của nó cho ta một xung có dạng hàm sinc Tơng ứng với hình 1.3(b) nếu tần số của bộ lọc thông cấp thấp lý tởng là 1/2T thì kết quả xung ra đợc trải rộng theo thời gian và không trở về không tại các thời điểm -T, +T mà kéo ra một khoảng thời gian lớn hơn T Xung ban đầu biểu thị bằng đờng gạch đứt quãng có độ rộng T/2 và đối xứng qua trục tung Hiện tợng trải rộng của xung do bị giới hạn giải tần gây ra giao thoa giữa các kí hiệu tạo nên tạp âm cho các ký hiệu kế cận Hình 1.3 (c) chỉ ra tín hiệu vào là hàm sin Biến đổi Fourier của xung sinc này giống nh xung của bộ lọc thông thấp lý tởng Nếu một bộ lọc có đặc tính tần số giữa Nyquist 0 và 1/2T ngợc với đặc tính tần số trong hình 1.3(b) thì phổ tần tạo ra sẽ là dạng bị cắt vuông ở phần trên, và nh trong hình 1.3 (c) xung ra sẽ là xung sinc, cũng nh trong hình 1.3(b), và có các điểm không cắt trục hoành tại các điểm kT, với k= 1,2, ,n Xung ra này không biểu hiện giao thoa tại các điểm không nói trên Việc ứng dụng bộ lọc có dạng sóng vơng vẫn không hoàn toàn thích hợp vì sự tắt dần các đuôi xung diễn ra chậm và khi thiết kế bộ lọc có đặc tính hàm truyền đạt thẳng đứng, ngời ta đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt và điều chỉnh chính xác trong tất cả thời gian Điều đó dĩ nhiên là không thực tế Trong các hệ thống thực tế thờng sử dụng bộ lọc ‘cosin tăng‘ băng tần của nó có thể truyền số liệu tốc độ rs bit/s giữa rs/2 >hình 1.3(d) biểu diễn phổ và đờng cong giới hạn băng bằng đờng chấm biểu thị phổ của hàm sinc bị giới hạn băng.

Hình 1.3(d) biểu thị biến đổi Fourier của các phổ này, giống nh một hàm sinc cải biến trong miền thời gian cùng với xung lý tởng tơng ứng tạo nên từ hàm phổ sinc đầy đủ. Phổ cosin tăng bao gồm một phần biên độ không đổi và phần biến đổi có dạng hình sin (không chỉ ra trong hình)

P(f) = (1/rs)[cos 2 (/4) ( f  - rs/2 + )], (rs/2) -    f (rs/2) + 

0  f  - rs/2 +  Hình 1.4(a) và (b) biểu thị công thức (2) và tơng úng với  = rs /4 và 0 ( nó là sinc rs t ) Từ đồ thị này, rõ ràng là các đuôi trớc và sau của s(t) tách nhanh hơn so với các đuôi của sinc rs t Ngoài ra các đặc tính thích hợp khác của s(t) tồn tại khi = rs /2 là: độ rộng xung có biên độ trùng khít với khoảng cách từ xung này đến xung kia ( 1/rs ) và có các điểm không tại t =  (k+1)rs víi k = 1,2, ,n

Nh vậy, một tín hiệu số có cực đợc tạo nên từ những xung nh thế có các điểm 0 cắt chính xác1/2 sóng giữa các tâm của xung, mỗi lần có một sự thay đổi cực tính Hình 1.4

(c) miêu tả tình trạng này đối với tín hiệu nhị phân10100110 Các điểm 0 bổ xung này có thể hỗ trợ khi tách tín hiệu định thời (đồng hồ) ra khỏi tín hiệu tin tức Để giảm giao thoa giữ các ký hiệu cần phải có sự dự tính khi sử dụng bộ lọc có đặc tính hàm biến đổi sin hoặc hàm cosin tăng là tăng yêu cầu độ rộng băng tần,hoặc đối với những xung Nyquist có  =rs/2,giảm tốc độ tín hiệu với rs =B hơn là 2B.

Khi truyền tín hiệu tốc độ rsbit/s dùng một thiết bị đặc biệt trong kênh băng gốc có độ rộng BHz, khi sử dụng một băng tần khác cần phải biết tốc độ truyền dẫn này tốt hơn hay xấu hơn tốc độ truyền dẫn khác sinh ra bởi các loại thiết bị khác Nếu rs là tốc độ bit truyền dẫn đã đợc chuẩn hoá đối với độ rộng băng tần B của một Hz,lúc đó có thể xác định hiệu quả của hệ thống bằng cách sử dụng đơn vị số bit truyền trên dây trên Hz hoặc bit/sHz Đơn vị này thờng đợc sử dụng để so sánh các loại hệ thống truyền dẫn số khác nhau sử dụng các mạch điều chế khác nhau.

Dựa vào định lý Nyquist nói về độ rộng băng tần tối thiểu đã nói ở trên, ngời ta đã chứng minh rằng có thể truyền các ký hiệu độc lập có tốc độ rsqua một bộ lọc thông thấp cã b¨ng tÇn B:

Khi truyền nhị phân, thì một ký hiệu truyền đi chỉ chứa 1 bit thông tin, và nh vậy tốc độ bit rb bằng tốc độ ký hiệu rs Do đó:

B = rs/2 = rb/2 đối với truyền nhị phân (4).

Khi truyền M mức thì mỗi ký hiệu truyền đi gồm có m bit thông tin, với m=log2M. Tốc độ ký hiệu rs cho bởi rb/m và nh vậy độ rộng băng tần của tín hệu thực trở thành:

B = rb/2m = rb/(2.log2m) đối với truyền m mức (5)

Điều chế và giải điều chế trong vi ba số

Điều pha số (PSK) khóa dịch pha

Khôi phục Sãng mang Đồng bộ VàoS(t Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Hình vẽ minh hoạ quá trình điều chế pha một sóng mang với tín hiệu nhị phân

10101101 Trong PSK nhị phân có hai loại sóng có thể biểu thị bằng:

S1(t) đại diện cho nhị phân 1 và S0(t) đại diện cho nhị phân 0 Nh đã nói trớc đây biên độ sóng mang của một sóng mang ASK lúc tắt lúc mở Còn đối với PSK, biên độ giữ nguyên không đổi trong quá trình truyền dẫn nhng bị chuyển giửatạng thái +A và -A, nh vậy hoàn toàn tơng phản trạng thái -A có thể tơng ứng khi có một pha thay đổi 180 0 nh đã chỉ rõ trong phơng trình Tuy nhiên yêu cầu độ rộng băng đối với ASK và PSK là giống nhau thể hiện rõ trong hàm mật độ phổcông suất Ta có biểu thức:

So sánh với phơng trình psd ASK ta thấy rằng chỉ có sự khác biệt giữa hàm mật độ phổ công suất P(f)PSK và hàm mật độ phổ công suất đối với ASK là phổ PSK không chứa denta Dirac hay các hàm xung ở tần số mang và đó là dạng điều chế nén sóng mang.

Hình vẽ biểu diễn mật độ phổ công suất của tín hiệu ASK nhị phân, đồ thị này có thể đợc xem xét dới dạng phổ ASK nếuP(f) là A 2 /4 đối với fo và xung ở fo bị di chuyển đi Nh với ASK việc thu tín hiệu PSK đã đợc phát đi có thể đạt đợc bằng hai cách.

Cách1: Là giải điều chế kết hợp nói chng sử dụng mạch nh sơ đồ khối trong đó các mạch phục hồi sóng mang bảo đảm tín hiệu nội(gốc) đồng bộ về pha đối với tín hiệu tới.

Cách 2: là mã hoá vi sai PSK (D PSK) trong đó đối với D PSK nhị phân i đợc phát đi bằng cách dịch pha sóng mang 180 o tơng đối so với pha sóng mang trong khoảng tín hiệu trớc đó.

Giải điều chế thực hiện đợc nhờ so sách pha của tín hiệu thuở hai khoảng thời gian liên tiếp.

Xử lý logic Đ.khiển mức X

Hình vẽ là sơ đồ khối bộ giải điều chế, tín hiệu đến S1(t) đi vào cácc mạch khôi phục sóng mang, lấy ra tín hiệu dao động nội cùng pha với tín hiệu đến

Tín hiệu dao động có thể biểu thị bằng:

S1(t) - S2(t) =2 cos 0t Tín hiệu này phân tích khi dùng mạch ‘tích phân và gom‘ Các thành phần tín hiệu ở đầu vào tách sóng biểu thị:

Và đối với việc thu của S0(t):

Có thể tìm đợc trị số  đối với tín hiệu nhị phân PSK bằng phơng trình:

Tính đợc ngỡng tách sóng tối u:

(ngỡng tối u) ppt = (U1 + U0)/2 = 0 là độc lập với cờng độ sóng mang ở đầu vào thu.

Vì sóng mang có mặt tại mọi thời điểm nên công thu trung bình là:

Tạp âm đi vào mạch quyết định đợc định bởi N = .B

Trong đó 2B = W là độ rộng băng tạp âm song biên.

Pe PSK = 1/2 erfc [(C/N) ( /rb0 cos 2 ] 1/2

3.3.2 PSK vi sai kết hợp (D PSK).

Sơ đồ khối của máy thu trong giải điều chế D PSK Trong hệ thống này máy phát dịch pha sóng mang đi 180 0 so với pha trong khoảng tín hiệu trớc đó, một khi digit nhị phân 1 đã đợc phát đi Máy thu giải điều chế tin tức nhị phân bằng cách so sánh pha của tín hiệu thu với pha trớc đó trong khoảng trớc. Ưu điểm của hệ thống này là giải mã sóng mang đã điều chế mà không cần tín hiệu dao động nội kết họp Vì vậy sơ đồ điều chế PSK vi sai kết hợp có thể xem nh một loại không kết hợp của sơ đồ PSK kết hợp đã nói trên đây (Tạo các tín hiệu D PSK đ ợc minh họa trên hình vẽ). Để ví dụ, tín hiệu nhị phân phát đi đợc chuỗi b’(t) một digit và lúc bắt đầu của chuỗi chọn tuỳ ý Những digit kế tiếp trong b’(t) đợc xác định theo biểu thức:

Trong đó A+B = AB + AB chính là biểu thức Bool ‘hoặc-loại trừ‘ Có thể xác định đợc chuỗi mã hoá b(k) sử dụng mã nhị phân 10101101 nh ở trong bảng mã hoá vi sai. b(t)

H×nh 3.8(a) - Bé ®iÒu chÕ DPSK

Hình 3.8 (b) - Bộ giải điều chế DPSK Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Trớc khi chuỗi vi sai b(t) xuất hiện ở đầu vào bộ dịch mức, mức vào giữ mức điện áp cố định phù hợp với một trạng thái logic nhị phân.

Trong ví dụ đã cho tuỳ mức tuỳ chon tơng ứng với mức nhị phân 1 chuỗi vi sai b(t) sau khi có mức logic của nó đổi từ giá trị điện áp dơng sang âm, bộ dịch khoá pha sóng mang đi vào bộ điều chế cân bằng Đầu ra bộ điều chế sóng mang thay đổi pha khi b(t) thay đổi.

Lý do tại sao pha phát đi dịch 0 0 khi đợc phát đi thay vì dịch 180 0 là để đề phòng một sóng mang không chứa dịch pha và có phổ tơng đối hẹp sảy ra nên một chuỗi dài ‘0‘ đợc gửi đi.

Khi 1 đợc phát đi truyền dẫn  +  radian với  chọn bằng  radian và truyền dẫn

 radian khi ‘0‘ đợcphát đi cho phép pha sóng mang bị dịch ở từng khoảng tín hiệu ngay cả khi một chuỗi dài ‘0‘ đợc gửi đi Kết quả này đợc thể hiện trong phổ tín hiệu với độ rộng phổ xấp xỉ bằng 1/T Các thành phần phổ sóng mang đợc sử dụng trong một số tr- ờng hợp để duy trì đồng bộ thời gian ở máy thu.

Phơng pháp khôi phục tín hiệu nhị phân cùng một sóng mang D PSK minh hoạ trong hình vẽ Tín hiệu vào S1(t) cộng với tạp âm n(t), trớc hết đợc lọc để hạn chế công suất tạp âm sau đó đi qua bộ nhân hoặc bộ hiệu chỉnh, ở đó nó đợc nhân số đảo bit tín hiệu trễ của tín hiệu vào Tín hiệu của bộ nhân đi qua bộ phân tích hay bộ lọc thông thấp để tách ra hai tần số mang từ dạng sóng tín hiệu và tiếp đến đi vào mạch quyết định trong đó nó so sánh với điện áp zero Việc quyết định thu đợc 1 hay 0 tuỳ thuộc vào điện áp ra bộ nhân dơng hay âm Những u điểm của hệ thống DPSK với PSK là mạch điện không phức tạp để tạo nên sóng mang nội ở máy thu Tạp âm xảy ra trong so sánh pha (chuẩn pha ) trong quá trình truyền dẫn có xu hớng bị khử bỏ và sự suy yếu chất lợng không lớn nh lúc xuất hiện nhng việc xác định bit trong mạch quyết định có thể dựa vào tín hiệu thu đợc trong hai khoảng liên tiếp nhau, tạp âm trong khoảng 1 bit có thể gây ra lỗi đối với các yếu tố xác định 2 bit.

Nh vậy có một yếu tố tăng lỗi trong đó các lỗi bit có khuynh hớng xuất hiện từng đôi Tỷ số lỗi của DPSK do đó sẽ lớn hơn PSK 1 hoặc 2dB cùng một tỷ số sóng mang trên tạp âm.

Loại sơ đồ điều chế này là một trong những sơ đồ thông dụng nhất trong truyền dẫn vi ba số Nhất là điều chế 4 PSK hay PSK cầu phơng (QPSK) Cũng nh trong các hệ thống băng gốc PAM, sơ đồ tín hiệu trạng thái đợc sử dụng để truyền dẫn m tín hiệu số riêng biệt qua mộtkênh hạn chée đơn biên bằng cách thay đổi pha sóng mang theo M (b - ớc) bậc gián đoạn Ưu việt của điều chế sóngmang máy phát với tín hiệu số khác biệt đến từ M nguồn khác biệt có tốc độ bit thấp hơn và độ rộng băng vẫn giữ nguyên.

ChuyÓn nèi tiÕp song song Điều chế cân bằng Điều chế cân bằng

Lọc băng fs = fb/2 fs = fb/2

H×nh 3.9 (a) Bé ®iÒu chÕ QPSK

~ ChuyÓn song song nèi tiÕp

Hình 3.9 (b) - Bộ giải điều chế QPSK

Ví dụ xét một luồng bit nhị phân có xác suất ‘1 ‘ và ‘ 0 ‘ nh nhau và tốc độ bit là rb

/s Độ rộng băng chứa 99% công suất cân có để phát tin tức này bằng PSK và thu theo PSK kết hợp hay DPSK với các dạng sóng khác nhau, sẽ là: Độ rộng băng 99% nhị phân PSK = 19,3 rb (vuông)

Điều chế khóa dịch tần số (FSK)

Hình 3.14 Các hệ thống tách sóng kết hợp vi sai không kết hợp và kết hợp

Bộ lọc thông băng Tách sóng h×nh bao

AVG § êng d©y trễ 2 bit Điều chế Bộ lọc thấpBộ chia cắt nhị phân

AVG § êng d©y trễ 2 bit Điều chế Bộ lọc thấp

Bộ chia cắt nhị phân § êng d©y trÔ 2 bit Điều chế Bộ lọc thấp

Vào số liệu nhị phân

Trong đó ak là hệ số đối trọng số đối với khoảng thứ k và là các biến số ngẫu nhiên giai đoạn Nếu giả sử  là ngẫu nhiên và phân bố đồng đều trong 2  thì không có quan hệ với điều chế và có thể ở những chuyển tiếp tín hiệu lấy bất kỳ một giá trị ngẫu nhiên nào đó Điều đó dẫn đến khả năng pha không liên tục nh hình (b) và điều chế đợc hiểu là FSK pha không liên tục FSK pha liên tục có thể đạt đợc bằng cách bắt  phải có một tơng quan nhất định với tín hiệu điều chế Truyền dẫn số liệu nhị phân có độ ổn định cao và nhiễu giữa các ký hiệu không đáng kể là một điều khó đạt đ ợc trong hệ thống FM hai trạng thái liên tục.

Lý do là FSK hai trạng thái yêu cầu có hai tần số phải biểu thị hai trạng thái nhị phân và xây dựng một hệ thống pha - liên tục sử dụng hai bộ dao động riêng biệt, yêu cầu về mạch rất phức tạp Phơng án chọn là FM khoá chỉ dùng một bộ dao động điều khiển bằng điện áp, trong khi một hệ thống với pha liên tục ở những điểm chuyển tiếp bit, độ chính xác tần số tơng đối thấap và tốc độ bit sẽ không bị khoá ở một trong hai tần số đại diện cho các trạng thái logic 1 và 0.

Một hệ thống FM hai trạng thái lý tởng đã đợc công nhận trong đó sự chênh lệch giữa các tần số 1 và 0 tức là độ di tần (đỉnh - đỉnh) là 2f d bằng tốc độ bit rb Hơnnữa các tần số 1 và 0 đã bị khoá theo tốc độ bit Một hệ thống đã đợc công nhận, trong đó chỉ có một nguồn tần số điều khiển hệ thống và cung cấp cho ra các tín hiệu 1 và 0 theo tốc độ bit Biểu thị phổ FSK gồm một chuỗi bằng dạng đồ thị tốt hơn là toán học.

Tách sóng tơng quan FSK đạt đợc khoảng cách dùng bộ giải mã điều chế tối u có hàm tơng quan - chéo Loại tchs sóng này ít dùng trong thực tế do khó khăn về liên kết với các tần số rẽ ở máy thu giống nh ở máy phát Khoảng cách biệt tần số tối thiểu hay độ di tần đỉnh - đỉnh cực tiểu: 2fd khi trực giao (tơng quan - chéo = 0) với tách sóng kết hợp là 2fd = r b /2

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 44 Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

*Xác suất lỗi của CFSK hai trạng thái.

Biểu thức xác suất lỗi Pe :

So sánh xác suất lỗi của FSK theo phơng trình trên với PSK trong phơng trình:

Ta thấy xác suất lỗi bằng nhau nếu nh công suất sóng mang của FSK tăng thêm 3 dB Với FSK kết hợp 99% độ rộng băng yêu cầu tuân theo qui luật ‘Carlson‘ tức là bằng hai lần độ di tần đỉnh - đỉnh cộng với hai lần tần số điều chế cao nhất Nếu tần số điều chế cao nhất tính từ 0 (từ DC) có thể xem bằng một nửa độ rộng băng trung tần W Độ di tần đỉnh - đỉnh chia hết cho tần số điều chế cao nhất đợc định nghĩa là chỉ số điều chế m và có thể xem là độ di tần đỉnh - đỉnh chia hết cho độ rộng băng w.99% độ rộng băng truyền dẫn là 2(1+m)w.

Bảng bên nêu lên các chỉ số điều chế m ứng với các trị số 99% độ rộng băng truyền dẫn có tốc độ bit tiêu chuẩn hoá rb với các bộ lọc có đặc tuyến dốc

Ta có thể chọn đợc độ di tần càng nhỏ càng tốt nhng xác suất lỗi Pe cũng là một hàm của độ di tần Giảm độ di tần, Pe sẽ tăng lên, gía trị tối u của độ di tần sẽ đợc xác định  0,7 và giảm độ di tần xuống 0,5sẽ dẫn đến C/N chịu thiệt đi 1,6 dB khi Pe = 10 -6 và w = rb.Độ rộng băng w = rb cũng là tối u trong trờng hợp này.

Hình vẽ sơ đồ khối của máy thu FSK kết hợp nh mô tả, trong đó đầu ra của bộ lọc băng thông sẽ chứa mức âm có quan hệ kết hợp với các tần số sóng mang thông tin Mức âm này sẽ xuất hiện chính xác ở các tần số 1 và 0 Hơn nữa chúng chiếm một nửa công suất tổng và độ chênh lệch của chúngcung cấp tần số nhịp bit với pha phù hợp.

3.4.2 FSK không kết hợp (NCFSK)

Phổ tần của FSK khi độ di tần đỉnh - đỉnh 2fb = k.rb,trong đó k là số nguyên xuất hiện nh hai lần phổ ASK có các tần số mang là (f0-fd) và (f0+fd) Điều đó nói lên rằng tín hiệu mang tin dới những điều kiện nh vậy sẽ có thể tách ra nhờ hai bộ lọc thông băng với tần số trung tâm là (f0-fd) và (f0+fd) Mạch tách sóng điển hình minh hoạ trong hình vẽ, khi giữa tần số mang và tốc độ bit có quan hệ đơn trị nh f0 = nrb thì có nghiã là sóng mang có quan hệ kết hợp (duy nhất) với tốc độ bit của tín hiệu mang tin Có thể có ba loại quá trình tách sóng:

- Tách sóng không kết hợp

- Tách sóng kết hợp vi sai dùng trễ

*Xác suất lỗi Pe của FSK không kết hợp hai trạng thái:

Biểu thức Pe = 1/2 erfc [-(1/2)(w/rb)(C/N)]

Nó có thể có giá trị ở chỗ sau bộ tách sóng hình bao có các bộ lọc băng thông và một thiết bị quyết định, khoảng cách tần số 2fd phải bằng ít nhất là 1/T (hay m>1) để tránh băng thông của hai bộ lọc chồng lấn lên nhau Có thể dùng bộ tách sóng tần số để chuyển đổi những biến thiên tần số thành những biến thiên biên độ sao cho tách sóng hình bao điều biên có thể thực hiện đợc.Phơng pháp này hạn chế những nhợc điểm đã nói ỏ trên với chỉ số điều chế m  1.

3.4.3 Giải điều chế FSK kết hợp vi sai.

Quá trình tách sóng không kết hợp (NC-FSK) phải chịu những biến đổi về tần số và dịch pha do môi trờng truyền dẫn gây ra Để khắc phục vấn đề này, nhất là khi C/N thấp quá trình kết hợp vi sai với đờng dây trễ có thể giải quyết đợc Quan trọng là thời gian trễ của đờng dây trễ phải bằng một nửa thời gian bit.

Với C/N rất thấp, hệ thống sẽ không chắc chắn vì tạp âm làm sai lạc chuẩn tần mang tơng đối Khi C/N thấp tận dụng những thành phần tin gián đoạn là một phần nguyên vẹn của dạng sóng thu và nó có thể cung cấp chuẩn kết hợp tuyệt đối, những thành phần này mang một nửa tổng công suất và dễ dàng lọc ra Trong hệ thống thực tế, các bộ lọc băng với độ rộng băng 3 dB, tốc độ bit rb dao động khoảng 5% sẽ thoả mãn Tần số nhịp kết hợp thu đợc từ sự chênh lệch của hai tần số phát, tránh đợc phải lấy nhịp từ các chuyển tiếp số liệu Quá trình tách sóng kết hợp vi sai đợc minh hoạ trên hình vẽ Nh vậy khi mà hai tần số đồng nhất chúng sẽ đồng pha hoặc lệch pha 180 0 và cho ra sau bộ lọc thông băng tín hiệu cực đại hoặc cực tiểu Nếu chúng khác nhau trong suốt cả khoảng nửa bit sẽ xẩy ra chuyển tiếp giữa 1 và 0 hoặc ngợc lại.

3.4.4 So sánh FSK và ASK

Từ các đồ thị trên hình vẽ ta thấy FSK không tỷ lệ lỗi tốt hơn ASK, trừ khi với giá trị C/N nhỏ Độ rộng băng cần thiết với FSK cũng rộng hơn đối với ASK nếu dùng bộ tách sóng hạn chế.

Những u điểm FSK đối với ASK là:

- Tính chất biên độ không đổi của tín hiệu sóng mang không gây lãng phí công suất và tạo khả năng miễn trừ đối với tạp âm.

- Mức ngỡng tối u của bộ tách sóng độc lập đối với biên độ A của sóng mang và C/N Điều đó có nghĩa là ngỡng không cần phải hiệu chỉnh khi thay đổi đặc tính kênh truyền dẫn FSK hai trạng thái đợc sử dụng trong truyền số liệu tốc độ thấp, nhng cũng đ- ợc áp dụng trong các hệ thống thông tin phổ rộng hay các chặng tần số có các mức (tone)

1 và 0 không cần trực giao.

3.4.5 FSK M trạng thái. a Tách sóng kết hợp.

Xác suất lỗi trong các hệ thống ghépkênh FSK với tách sóng kết hợp không đợc biểu thị bằng ‘Hàm hiệu‘ đơn giản.

Nói chung biểu thức chấp nhận đợc đối với xác suất lỗi nh sau:

Pe kết hợp Mary = (1/2)  1-[1-(1/2)erfc(x/2)] M-1  exp -1/2[x-(w/rs)(2C/N) 1/2 ] 2 dx Trong đó M là số lợng tần số khoá và C/N là tỷ số tín hiệu trên tạp âm trong độ rộng băng tạp âm song biên Những trị số Pe đối với các trị số M khác nhau đều cho trong hình vẽ Vì M dạng sóng tín hiệu bất kỳ mỗi cái có tần số khác nhau hầu nh bằng nhau. Biểu thức trên là xác suất trung bình của lỗi ký hiệu, nh phơng trình đã chỉ rõ:

Eb/ = (C/N)(w/rb) = (C/N) [w/(rslog2M)] = 1/log2M(Es/)

(  là hệ số uốn cong cosin tăng )

Sơ đồ kết hợp điều chế pha và biên độ Digital (CAPK)

Điều biên xung (PAM) là phơng pháp truyền dẫn trực tiếp thông tin trên hệ thống băng gốc Nhng nguồn gốc của xác suất lỗi là từ độ rộng băng Nyquist trong đó giả sử máy thu có tần số cắt bằng một nửa tốc độ bit rb Hình sao tín hiệu đối với 8 PAM trên hình vẽ.

Hình32.16 (c) - Khoá dịch pha cầu ph ơng (QPSK)

Hình 3.17(a) - Nguyên tắc chuyển đổi 2 thành 4 mức

Tx khèi xử lý sè liệu

Bé giải mã vi sai

Lọc phát thấp Đổi tần trênkhuyếch đại Bộ lọc ra

Bộ điều chế cân bằng

Rx khèi xử lý tÝn liệu

Lọc thu thấp Đổi tần d ớikhuyếch đại R FBộ lọc ra

Bộ điều chế cân bằng

HDB3 số liệu ra Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Rx khèi xử lý tÝn liệu

Khôi phục sãng mang Hình 3.17 (b)Bộ điều chế và giải điều chế QAM m trạng thái Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Vì PAM M trạng thái là hệ thống chỉ ở đó mới có biên độ của xung phát đợc biến đổi thành các mức gián đoạn, các trạng thái biên độ khác nhau một mức chuẩn đợc biểu diễn thành những điểm mã hoá đối nhau dọc theo một đờng thẳng

Si(t) = C1 cos(0t + 1) = A1 cos 0t + B1 sin 0t i = 1,2,3 M 0 < 1 < Tb Điều biên - pha xung kết hợp CAPK đợc dùng trong các hệ vi ba số trong đó cần băng hiệu dụng 3bit/s/Hz và cao hơn, không tăng vợt quá công suất yêu cầu để duy trì một tính chất lỗi hợp lý Trong PSK M trạng thái, công suất sóng mang tăng với Pe = 10 -4 để từ BPSK đến QPSK là 1dB, từ QPSK đến 8 PSK là 2,5dB và từ 8PSK đến 16 PSK là

5,5dB Điều đố chứng tỏ khi M tăng thì công suất cũng tăng với những trị số M lớn, phải tăng 6dB hay 4 lần để tiến tới 2M

Tơng tự với PAM nếu M gấp đôi để đạt đợc cùng Pe thì phải tăng công suất sóng mang lên 6,5dB.

Bằng cách kết hợp PSK M trạng thái và PAM M trạng thái, cần tăng công suất để duy trì đợc Pe nh nhau khi tăng M, chỉ cần khoảng 2,5dB trong khi điều chế riêng lẻ cần đến 6,5dB Lợi ích của việc giảm độ rộng băng thực chất là log2M đối với CAPS cũng nh đối với PAM hay PSK.

Dạng tổng quát của tín hiệu kết hợp biên độ - pha M trạng thái nh sau: Biểu thức này chỉ rõ dạng sóng kết hợp gồm hai sóng mang riêng biệt ghép cầu phơng và mỗi sóng mang đợc 1 biên độ gián đoạn điều chế(Ai và Bi) Do đố sơ đồ CAPK này thờng đợc gọi là biên độ cầu phơng (QAM) hơn là điều chế khoá biên độ cầu phơng (QASK) không nêu đợc quá trình xác định trong phơng trình trên, QAM cũng nổi bật nh CAPK vì tơng đối ít phức tạp và C/N tơng đối tốt trông một kênh Gausian lý tởng Biên độ Ai và Bi có thể biểu diễn dới dạng:

Bi = ei.BTrong đó A,B là biên độ không đổi và di và ei đợc xác định để phù hợp với tín hiệu mong muèn. a1 a2 2A

Hình3.18 - Đồ thị hình sao với 4 PSK và QAM a) 4 - DSK; b) QAM

Hình 3.19 - Đồ thị hình sao đối với 8QAM

Hình 3.20 - Đồ thị hình sao của 16-QAM Hình vẽ minh hoạ phổ của 16 QAM cùng với BPSK, QPSK,8PSK để so sánh.

3.5.1 Bộ chuyển đổi 2 thành L mức. Để hiểu đợc đầy đủ các bộ điều chế và giải điều chế QAM M trạng thái hay PSK

M trạng thái hoạt động nh thế nào, cần phải nhắc lại hoạt động của bộ chuyển đổi băng gốc 2 thành L mức, ta hãy xét bộ chuyển đổi 2-4 mức trên hình vẽ Về cơ bản những điều xảy ra đã đợc ghi rõ là các nhóm, các luồng bit thành các khối 2 bit hoặc digital Việc mã hoá tiến hành nh sau.

Dibit 10 đại diện cho mức điện áp +V2, dibit 11 đại diện mức +V1 dibit 01 trở thành -V1 và dibit 00 trở thành -V2 Nh vậy ta thấy rằng với 4 mức chỉ cần log24 = 2bit nhị phân hay một dibit đủ để tạo ra 4 mức điện áp băng gốc khác nhau Với L mức, cần log2 L khối bit nhị phân để hỗ trợ trong mã nhị phân của mỗi mức Với 16 QAM số mức là 4 Nếu cần 4 mức băng gốc số bit nhị phân để mã hoá là 2 và áp dụng sơ đồ trên hình vẽ.

3.5.2 Bộ điều chế và bộ giải điều chế QAM M trạng thái a- Bộ điều chế QAM M trạng thái.

Trong CAPK pha và biên độ sóng mang, cả hai đều đợc sử dụng để truyền thông tin số Với thời gian mỗi ký hiệu Ts của tín hiệu số, các trị số pha và biên độ của tín hiệu sóng mang phát đợc từ một bộ gián đoạn của pha và biên độ có thể.

Mỗi tổ hợp pha và biên độ đại diện cho một ký hiệu phát Trong hình vẽ tín hiệu nhị phân số đến bộ điều chế, nh với QPSK đợc rẽ thành hai luồng bit riêng biệt có nửa tốc độ bit rb/2 của tốc độ bit luồng số liệu đến rb Bộ rẽ cũng làm biến đổi tín hiệu nhị phân ( trong hệ thống thực tế là mã AMI hay HDB-3), từ mã AMI hay HDB-3 thành các digital hai cực ‘không trở về 0’ NRZ thực hiện giả ngẫu nhiên luồng bit vào cũng nh thêm các bit mào đầu để mang thông tin của khung, bit kiểm tra chẵn lẻ.

Khối này trong các hệ thống thực tế gọi là khối xử lý số liệu DPU, tín hiệu ra DPU sau đó có thể đi qua bộ mã hoá vi sai để mã hoá tin tức nhị phân và tạo ra hai luồng bit ra, tốc độ bit của chúng về lý thuyết bằng một nửa tốc độ bit vào rb

Trong thực tế, các tốc độ bit có lớn hơn một chút do có thêm các bit mào đầu Tổ hợp khối sử lý số liệu DPU và bộ mã hoá vi sai gọi là khối giao tiếp đầu cuối phát (TTIU). Hai tín hiệu ra này sau đó đi vào bộ chuyển đổi 2 thành L mức, bộ chuyển đổi này trong hầu hết sơ đồ một bộ chuyển đổi 2-4 mức do cấu trúc của máy phát Sau đó mỗi tín hiệu 4 mức đi vào từng bộ lọc băng thấp phát riêng của mình cho dạng phổ cần thiết trớc khi điều chế tín hiệu của băng gốc Các luồng ký hiệu cho mỗi đờng truyền I và Q vẫn xem nh là tín hiệu băng gốc Sau đó tín hiệu dạng phổ này điều chế dao động nội 70 MHz (hoặc bội số) thàh tín hiệu QAM M trạng thái Các bộ lọc phát và thu đều nằm ở băng gốc, vì hệ thống điều chế hai cấp nh 8 PSK, QPSK hay 16 QAM đều nhạy với các đáp ứng truyền dẫn không đối xứng và vì khó thực hiện chính xác theo yêu cầu của bộ lọc IF hay RF. b- Hình sao tín hiệu đối với các ví dụ khác nhaucủa hệ thống QAM M trạng thái

Hình vẽ minh hoạ đồ thị hình sao của cả QPSK và QAM Với QAM hình sao 4 điểm gồm hai biên độ khác nhau a1 và a2 để cung cấp công suất trung bình nh nhau trong hai hình sao tín hiệu:

(a1 2 + a2 2)/2 = 2A 2 Với khoảng cách tối thiểu 2A giữa các điểm a1 = A và a2 = 3A Đây cũng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm bất kỳ trong QPSK và do đó tính chất tỷ lệ lỗi của hai loại điều chế là nh nhau.

Với M = 8 hình vẽ là các đồ thị hình sao M = 8 Đây là 4 đồ thị trong số nhiều bộ có thể có, khoảng cách tối thiểu của hai biên độ khác nhau là 2A và tỷ lệ lỗi nh nhau Toạ độ của mỗi bộ tín hiệu cũng đợc biểu diễn trong hình (di,ei) Giả sử nh các điểm tín hiệu nh nhau, công suất phát trung bình Pav là :

Pav = (A 2 /M)  (di 2 +ei 2 ) Với phơng trình này ta có thể dùng máy tính để tính công suất trung bình của mỗi h×nh sao:

Với hình vẽ : phần a và b Pav = 6A 2 phÇn c Pav = 6,83A 2 phÇn d Pav = 4,73A 2

So sánh chúng với 8PSK ta thấy rằng 8PSK đó yêu cầu một công suất lớn hơn 1,6dB để đạt đợc chất lợng nh 8QAM phần d Khi M tăng thì sự khác nhau giữa PSK và QAM M trạng thái càng đáng kể Khi M lớn hơn 8, thờng hình sao biểu dĩn theo bộ hình vuông phân bố đối xứng theo trục tọa độ Vấn đề thiết kế tính toán bao hàm nhiều yếu tố nh độ rộng băng, tăng công suất độ phức tạp và thiết ứng đối với kênh sử dụng.

OFF SET QAM (OKQAM hay OQAM) hoặc STAGERED QAM (SQAM) 75 Chơng IV - Tổng quát về thiết bị vi ba số DM2G - 1000

Ta đã chứng minh rằng khi sử dụng tín hiệu hoá Q PSK cho phép giảm nhẹ giới hạn tỷ số tín hiệu trên tạp âm của chuẩn pha đến 3dB so với QPSK truyền thống Hơn nữa khi có trợt pha d và tạp âm Gaussian cộng vào OQAM cũng đợc cải thiện hơn QAM với cùng độ rộng băng thông Nhng sự cải thiện này tỷ lệ với số lợt vợt quá độ rộng băng đã có Cùng với bất kỳ dạng xung Nyquist nào (sint/t) định thời dao động tối u bằng một nửa khoảng ký hiệu.

Ngời ta đã chứng minh rằng khi sử dụng khung tín hiệu cosin- tăng với trễ thời gian dao động nửa chu kỳ bit cũng tơng đơng nh tăng tỷ số tín hiệu trên tạp âm lên 3dB với độ rộng băng vợt quá 100% Hình bên minh hoạ sơ đồ khối của hệ thống S QAM tài liệu tham khảo mô tả khái niệm tổng quát của các hệ thống truyền số liệu song song,trong đó sự dụng MQAM và SQAM.

Xử lý số liệu Khôi phục sóng mang

Hình 3.21 (b) - Hệ thống điều chế SQAM ở máy thu

Chơng IV - Tổng quát về thiết bị vi ba số DM2G - 1000

Giới thiệu chung

DM2G - 1000 là thiết bị vi ba số có dung lợng là 16 Mbit/s (gồm 8 luồng 2Mbit/s), tổ hợp các khối chức năng cần thiết, bao gồm cả phần Radio và Modem trong một khung

SW Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000 giá máy đơn Tất cả các khối chức năng đợc chia ra trên một số mạch điện nhỏ, gọn nhẹ với độ tích hợp linh kiện cao.

DM2G - 1000 dễ đóng gói, vận chuyển, lắp ráp và dễ dàng cho việc kiểm tra lại tuyến Thiết bị bao gồm những chức năng chính nh sau:

-Điều chế và giải điều chế

-Panel hiển thị các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản

-Kiểm tra và giám sát

-Điều khiển và giám sát từ xa

Tất cả các mạch chức năng và khối mạng phân nhánh (BR NTWK) gồm các khối: nguồn, phát, thu, điều khiển, giám sát, kênh nghiệp vụ nằm gọn trong một thùng kim loại Mặt trớc thùng có thể đợc tháo rời để quan sát Khối mạng phân nhánh (BR NTWK) đợc gắn vào khoảng không gian phía dới các khối mạch (đáy thùng).

*Danh mục các khối chức năng

+ Khối xử lý phát (TDP)

+ Khối khuyếch đại cao tần (HPA)

+ Khối nhận và giải điều chế IF (IF DEM)

+ Khối chuyển đổi tín hiệu thu (R CONV)

+ Khối băng tần cơ sở (B-U/U-B)

+ Khối giám sát logic (SVLG1)

+ Khối kênh nghiệp vụ (DSC2)

+ Khối chuyển mạch thu (RSW)

+ Khối mạch phân nhánh (BR NTWK)

DM2G - 1000 có thể phục vụ linh hoạt cho các tuyến vi ba cố định nói chung và các trạm vi ba di động nói riêng Trong phạm vi cố định, DM2G - 1000 có thể tạo thàng một trạm đầu cuối, một trạm chuyển tiếp hoặc một trạm trung gian có xen rẽ Chúng ta biểu diễn một tuyến với hai trạm đầu cuối dùng thiết thiết bị DM2G -1000 theo cấu hình 1+0 nh hình vẽ sau (chỉ minh hoạ một chiều).

Tín hiệu vào Tín hiệu ra

Mạng ph©n nhánh (BR - NTWK)

Hình4.1 - Sơ đồ ứng dụng DM2G - 1000 cho một tuyến cấu hình 1+0

Thiết bị không có dự phòng 1+0.

Cấu hình 1+1: Thiết bị dự phòng nóng (sơ đồ tơng tự nh trên nhng có hai khối phát và hai khối thu đi kèm các chuyển mạch phát và các chuyển mạch thu).

Cấu hình n+1: Có rất nhiều máy hoạt động nhng chỉ có một máy dự phòng cho cả n máy.

4.1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật a- Đặc tính vô tuyến.

Thiết bị DM2G - 1000 hoạt động trên một dải tần từ 2000 đén 2100 và 2200 đến

Trong băng tần đã cho, tần số đợc chia thành 5,6 cặp các cặp này thờng đi với nhau DM2G - 1000 với tần số trung bình 2GHz đợc chia thành 5 cặp sau đây:

5) 2094 5’) 2269,5 Đơn vị: MHz Nh vậy bớc nhảy liên tiếp giã hai tần số là 14 MHz, khoảng cách giữa tần số thu và tần số phát là 175 MHz.

Các tần số 1, 2, 3, 4, 5, gọi là tần số thấp.

Các tần số 1’, 2’, 3’, 4’, 5’, gọi là tần số cao. b- Đặc tính cơ khí và điều kiện hoạt động.

-KÝch thíc vËt lý: + Réng : 448mm

-Điều kiện về nguồn: Điện áp một chiều cung cấp (DC) là -24V hoặc -48V (-19V đến -60V).

-Điều kiện về môi trờng:

+ Nhiệt độ xung quanh: 0 đến 45 0 C + Độ ẩm tơng đối: Tới 95%

+ Độ cao đặt máy: Đợc 4000 m so với mực nớc biển (thờng lợi dụng địa hình đồi, núi, vùng cao).

Chức năng các khối

Mạng ph©n nhánh (BR - NTWK) Khèi thu 1

Kênh nghiệp vô sè (DSC 2)

Tín hiệu nghiệp vụ DSC*1

Dao động (OSC) §iÒu chÕ (MOD)

Hình 4.3 - Sơ đồ khối phát Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Hình4.2 - Sơ đồ khối tổng quát máy DM2G - 1000

Tổng quan sơ đồ gồm có:

+ Khối phát: 2 khối trong cơ cấu dự phòng nóng TX No1 và TX No2

+ Khối thu: Cũng gồm hai khối RX No1 và RX No2

+ Khối băng tần cơ sở: B-U/U-B

+ Khối kênh nghiệp vụ số: DSC2

+ Khối logic giám sát: SVLG1

+ Khối hiển thị: DSPL1 (Display 1)

Vì TX No1 giống hệt TX No2 nên ta trình bầy với 1 trong 2 thiết bị:

Khối phát gồm 4 khối chức năng sau:

+ Khối xử lý dữ liệu phát (TDP)

+ Khối khuyếch đại công suất siêu cao tần (HPA) a- Khối xử lý dữ liệu phát (TDP)

Tín hiệu từ băng tần cơ sở muốn phát đi phải đợc xử lý tại TDP:

 Nhiệm vụ của khối TDP

- Chuyển đổi từ nối tiếp ra song song

- Chuyển đổi tốc độ dữ liệu: (2 luồng)

- Ghép kênh dữ liệu của:

+ Bit dữ liệu chính (tới từ B-U/U-B) + Bit dữ liệu nghiệp vụ số (từ DSC2) + Bit đồng bộ khung

+ Bit kiểm tra chẵn lẻ + Bit ®iÒu khiÓn chÌn + Bit nhận dạnh đờng

- Gửi tín hiệu cảnh báo.

 Các thông số kỹ thuật:

- Dữ liệu chính vào: 8,448 Mbit/s x 2 từ B-U/U-B tơng thích với mức NRZ TTL (mã không trở về 0 với mức nguồn +5V)

- Tín hiệu đồng hồ vào: 8,448 Mbit/s x 2 (từ B-U/U-B).

- Tín hiệu nghiệp vụ vào: 140,9kb/s x 2 từ DSC2.

- Dữ liệu đồng hồ DSC vào: 140,9kb/s từ DSC2.

- Dữ liệu chính ra: 9,01764 Mbit/s x 2 tới bộ điều chế

- Cảnh báo vào: B IN LOOS 1,2: Cảnh báo đợc báo tờ B-U/U-B khi tín hiệu lỡng cực bị mất Mức cảnh báo là TTL (mức ‘H‘ 5V)

+ SIG IN: Xuất hiện cảnh báo khi tín hiệu chính hoặc tín hiệu DSC vào bị mất Mức tín hiệu là TTL.

+ TPWR (cảnh báo công suất phát): Xuất hiện cảnh báo khi mức công suất phát nhỏ hơn công suất danh định 3dB Mức cảnh báo là TTL (mức ‘H‘). b- Khối dao động.

OSC: Tạo tín hiệu RF, đợc sử dụng cho hệ điều chế trực tiếp tín hiệu RF.

Nó tạo dao động nội, ttần số dao động nội TX chính là tần số phát (vì ở đây không điều chế tần số mà điều chế 4 - QAM).

Tần số dao động nội đợc tạo bởi khối dao động điều khiển điện áp (VCO) dới sự c- ỡng bức của mạch vòng khoá pha PLL (Phase-Lock-Loop).

- Dải tần: 2000 MHz đến 2150 MHz và 2150 MHz đến 2300 MHz.

- Độ ổn định tần số:  10 ppm.

- Mức ra RF: - 5dbm  1dbm.

- Mức ra hiển thị (MON): - 15 dbm.

- Tần số dao động nội của VCO đợc điều khiển bằng vòng lặp khoá pha.

- Tần số PPL quy chiếu là 8MHz, tần số so sánh là 250 MHz và b ớc gián đoạn là

- Đầu ra VCO đợc khuyếch đại và lọc để trừ loại hài bậc cao, sau đó đa đến cổng

RF OUT. c- Khèi ®iÒu chÕ (Modulation).

Khối này điều chế hai luồng tín hiệu 9,01764 Mbit/s đến bộ TDP.

Tín hiệu ngoại sai (dao độnh nội) đợc lấy từ bộ dao động OSC, nó điều chế sóng mang trùc tiÕp.

Phơng thức điều chế ở đây là điều biên cầu phơng (4-QAM, 4 mức là 00,01 10,11).

- Dải tần: 2000 MHz đến 2150 MHz và 2150 MHz đến 2300 MHz.

- Mức tín hiệu vào: -5dbm  1dbm.

- Tín hiệu ra điều chế: -5dbm  3dbm

- Tín hiệu đã đợc điều chế: 800 mVpp

- Tín hiệu ra RF (-5dbm) sau bộ TDP đợc khuyếch đại và chia làm hai phần bằng nhau bằng mạch phân chia sai động đa vào thực hiện điều chế Tín hiệu này có tần số đúng bằng tần số sóng mang của máy phát ra.

- Hai luồng dữ liệu (S1 và S2) 9,01764 Mbit/s lấy ra sau bộ xử lý dữ liệu phát (TDP) đợc gửi tới bộ điều chế MOD (với phơng thức 4-QAM) để điều chế sóng mang phát Tín hiệu ra từ bộ này là tín hiệu siêu cao tần đã đợc điều chế.

- Sau đó tín hiệu trên đợc đa vào bộ khuyếch đại HPA để xử lý,. d- Khối khuyếch đại công suất siêu cao tần (HPA).

Tín hiệu đầu vào của HPA là tín hiệu ra sau khối MOD, có mức là

(-5dbm), bộ HPA khuyếch đại nó lên đến (+33dbm) để phát đi.

- Dải tần số: 2000 MHz đến 2150 MHz và 2150 MHz đến 2300 MHz

- Mức tín hiệu vào: -5dbm (tín hiệu đã đợc điều chế).

- Mức công suất ra: + 33dbm

HPA bao gồm một bộ khuyếch đại RF, VATT (bộ suy hao biến đổi), bộ phân chia và bộ khuyếch đại siêu cao tần.

Tín hiệu trên đầu ra của bộ HPA đợc đa tới bộ BR NTWK (mạng phân nhánh -Branching network)

Nhận IF và giải điều chế

Chuyển đổi Tín hiệu thu (R CONV) §Õn DSC2

Từ mạng phân nhánh §Õn khèi b¨ng tÇn cơ sở

Hình 4.4 - Sơ đồ tổng quát khối thu1 (RX No1)

Xử lý thu Giải ®iÒu chÕ

Tõ BR NTWK IF Đến kênh nghiệp vụ (DSC2)

Hình 4.5 - Sơ đồ khối chi tiết của RX No1

Nh vậy khối phát TX gồm 4 chức năng chính và nhiều chức năng con nh đã kể trên cùng với nguyên lý hoạt động cũng nh các thông số kỹ thuật của chúng Với sự quan sát thực tế chúng ta thấy rằng khối này rất gọn nhẹ dễ tháo rời vì nó là thiết bị số đợc cấu tạo bằng công nghệ vi điện tử (với các mảng mạch IC có độ tích hợp cao - LSI) Mặt khác công suất phát của máy là nhỏ (33dBm), vì các anten thu phát đặt cao, suy hao do môi tr- ờng truyền dẫn không trung nhỏ Các mức điện một chiều DC cung cấp là thấp (-5V đến +10V), sẽ rất tiết kiệm, an toàn, công suất tiêu thụ toàn hệ thống là 110W (nhỏ).

Gồm RX No1 giống hệt RX No2 Ta chỉ cần xét 1 máy thu RX No1: a- Chức năng cơ bản của khối

+ Chuyển đổi tín hiệu thu 2GHz và dao động đồng bộ thành một tín hiệu trung tần

+ Tạo dạng phổ của tín hiệu IF.

+ Điều chỉnh mức tín hiệu ra IF bằng bộ điều lợng AGC.

+ Giải điều chế tín hiệu 4-QAM: Loại bỏ sóng mang trung tần, thu lại luồng tín hiệu.

+ Phân chia luồng tín hiệu, tách ra dữ liệu chính, dữ liệu DSC, xung đồng hồ, bit kiểm tra chẵn lẻ, bit thông tin về chèn. b- Các thông số kỹ thuật.

+ Tần số thu: 2000 đến 2150 MHz và 2150 MHz đến 2300 MHz

+ Mức tín hiệu thu: -42 dbm  -90dbm/50

+ Tạp âm: 4dB là điển hình

+ Độ ổn định tần số nội: 10 ppm c- Các cảnh báo.

+ PLL (tên cảnh báo): Báo hiệu rằng mạch PLL của dao động nội bị mất ổn định. + LEVEL (mức): Khi mức ra của trung tần nhỏ hơn (-15dBm) tại

+ BER (tỷ lệ lỗi): Khi BER đợc phát hiện bởi việc kiểm tra chẵn lẻ quá một trong những giá trị đặt trớc Một trong những BER dới đây có thể đặt trớc: 10 -4 , 10 5 ,10 6 ,10 7

+ FRAME (khung): Xuất hiện khi đồng bộ khung cho luồng dữ liệu chính bị mất. d- Các khối chức năng con.

RX No1 gồm 7 khối (xem sơ đồ): LNA, MIX,VCO SYN, IFA, DEM, VCO, RDP.

* Khối LNA (khối khuyếch đại cao tần và hạn chế tạp âm thấp):

Khuyếch đại tín hiệu thu RF (2GHz) vì tín hiệu này bị suy hao trên đờng truyền nên còn rất nhỏ (mặc dù truyền dẫn số suy hao nhỏ hơn nhiều so với truyền dẫn analog).

* Khối VCO SYN (khối tổ hợp dao động):

Bộ tạo dao động phục vụ cho việc trộn tần ở khối MIX Bộ dao động này đ ợc sử dụng cùng với mạch vòng khoá pha (PLL). e- Khèi MIX (bé trén tÇn).

Thực hiện trộn tần để đổi tần, chuyển đổi từ tần số cao (siêu cao tần 2GHz) xuống tÇn sè thÊp (trung tÇn IF 70 MHz).

Gọi ft là tần số thu ( 2GHz)

Fđ đ là tần số dao động nội

Thì tần số trung tần fIF sau bộ trộn đợc tính:

Biết fIF = 70 MHz ta có thể tính toán để có đợc fd đ Độ ổn định tần số dao động nội yêu cầu là  10 -5 f- Bộ IFA (IF amplifier - khuyếch đại trung tần).

Tín hiệu trung tần vừa đợc tạo ra sau bộ đổi tần sẽ đợc khuyếch đại tại đây để có biên độ đủ lớn để đa vào bộ xử lý tại bộ IF DEM Đồng thời tại đây (IFA), tín hiệu trung tần cũng đợc lọc để hạn chế tạp âm của nó Ngoài ra bộ IFA còn làm nhiệm vụ:

+ Điều chỉnh hệ số khuyếch đại (AGC)

+ Lọc dạng phổ tín hiệu trung tần

+ Cảnh báo ra khi tín hiệu IF có sự cố.

* Bộ VCO (Bộ dao động điều khiển điện áp)

Tạo dao động nội phục vụ cho việc giải điều chế 4-QAM loại bỏ sóng mang trung tần IF, thu lại luồng tín hiệu ban đầu đợc phát.

* Bộ DEM (giải điều chế)

Bộ này có chức năng: Kết hợp với bộ tạo dao động nội (VCO) thực hiện giải điều chế, ở phía phát tiến hành điều chế theo phơng thức 4-QAM, cho nên phía thu ở đây sẽ là giải điều chế 4-QAM.

* Bộ RDP (bộ xử lý tín hiệu thu)

Có các nhiệm vụ sau:

Giải mã Ghép HDB-3 kênh (decode)(MUX)

Ra1máy1 (8,448M) Ra1clock1 Ra2máy1 Ra1clock1 Ra1máy2 Ra2 clock2

+ Khôi phục tín hiệu gửi đi từ tín hiệu bị trộn

+ Tách xung đồng hồ (khôi phục bit timing)

+ Tách bit đồng bộ khung

+ Tách bit kiểm tra chẵn lẻ

+ Tách bit DSC rồi đa đến bộ kênh nghiệp vụ

+ Tách bit điều khiển chèn

+ Tách bit nhận dạng đờng

Khối thu có hai bộ thu số1 và số 2 luôn cùng làm việc đồng thời (khác với phía phát), tín hiệu đa vào xử lý trong tổng đài sẽ là tín hiệu thu tốt nhẩt trong 2 máy 1,2 Vậy mặc dù môi trờng truyền dẫn vi ba có nhiều tạp âm, xuyên âm ảnh hởng nhng chất lợng tín hiệu vẫn đảm bảo trên mọi lĩnh vực.

4.2.3 Khối băng tần cơ sở (B-U/U-B).

Khối này gồm hai phần chính:

- Khối B-U (lỡng cực sang đơn cực) ở phía phát

- Khối U-B (đơn cực sang lỡng cực) ở phía thu a- Khối B-U (phần phát).

Nhận các luồng dữ liệu từ tổng đài số, giải mã HDB-3 và cung cấp hai luồng đơn cực vào 2 khối TX (khối phát).

Hình 4.6 - Sơ đồ đầy đủ khối chuyển lỡng cực sang đơn cực

+ Chuyển đổi lỡng cực sang đơn cực (B-U CONV)

+ Giải mã HDB-3 (HDB-3 decode)

+ Ghép 8 kênh 2Mbit/s thành 1 kênh 16 Mbit/s (MUX)

+ Cân bằng suy hao cáp

+ Khôi phục xung đồng hồ (clock)

+ Phát hiện tín hiệu cảnh báo (AIS).

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 68 kênhTách

ChuyÓn đổi tèc độ RSW

RSW Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

* Các thông số kỹ thuật:

8 luồng 2,048 Mbit/s 2 luồng 8,448 Mbit/s (NRZ)

B IN LOOS (mất tín hiệu vào): Cảnh báo khi một hay nhiều tín hiệu lỡng cực tới khối này bị mất (mức ‘H ‘- 5V của TTL) đợc đa tới phần giám sát (SV).

+ AIS REC (ghi nhận cảnh báo): Khi một hay nhiều tín hiệu đầu vào lỡng cực tới khối này là AIS, mức ‘H ‘ của TTL đợc đa tới phần giám sát (5V).

8 luồng dữ liệu HDB-3 2,048 Mbit/s đợc đa vào bộ cân bằng cáp theo khuyến nghị G.703 của CCITT Đầu ra cân bằng đợc chuyển đổi U-B và giải mã HDB-3 thành đơn cực NRZ (không trở về không) Các tín hiệu đơn cực đợc ghép bởi 12 MUX từ 8 luồng 2,048 Mbt/s thành 2 luồng 8,448 Mbit/s Khi ghép tín hiệu đơn cực đợc phân làm 2 cho TX No1 và TX No2 khi tín hiệu vào HDB-3 bị mất, cảnh báo đợc gửi tới khối SVLGC1 Khi tín hiệu vào là AIS, AIS REC đợc gửi tới khối SVLGC1. b- Khèi U-B (phÇn thu).

Phân tích phần máy phát thiết bị DM2G - 1000

Khối dao động nội (OSC)

5.1.1 Sơ đồ nguyên lý khối dao động nội (OSC).

5.1.2 Tổng quát sơ đồ nguyên lý của khối.

Bộ tạo dao động điều khiển bằng điện áp VCO1 (Voltage Contronlled Osalater 1).

+ Mạch pha: IC6 của mạch điện liên quan.

+ Mạch chia tần IC5, IC2.

+ Mạch khuếch đại tín hiệu dao động đa ra: IC3, TR2 và các mạch điện liên quan.

Phần nguồn nuôi cung cấp IC7, IC8 và các tụ lọc.

5.1.3 Phân tích mạch trên sơ đồ. a- Bộ tạo dao động điều khiển bằng điện áp (VCO1) Đầu vào VCONT tiếp nhận một điện áp điều khiển Ud từ IC6 sau khi đã đợc IC7 1/2 khuyếch đại. Đầu vào 5V tiếp nhận, điện áp một chiều từ bộ phận cấp nguồn để cho VCO1 làm việc.

Một đầu GND nối đất. Đầu ra RF OUT cho tín hiệu ra ở tần số bằng 2GHz thông qua các mạch lọc, suy giảm rồi tách ra làm 2 đờng, 1 đờng là mạch chia tần đa về so pha tại IC6, 1 đờng là khuyếch đại tín hiệu dao động nội đa đến đầu ra CN1.

Các điện trở R11, R12, R13, R16, R17,R18 đóng vai trò là tác dụng suy giảm sẽ càng nhiều và ngợc lại. b- Mạch so pha.

Nhiều tài liệu cho rằng PLL bao gồm cả các khối VCO tách sóng pha chia tần lọc thông thấp và khuếch đại, nhng trong sơ đồ này IC6 chỉ đóng vai trò mạch tách, so pha và lọc thấp.

Trớc hết chúng ta nói về chuyển mạch từ SW1 đến SW4 Nhiệm vụ của chúng là đặt tần số phát Trong mỗi SW1 có 4 chuyển mạch nhỏ đó là cơ cấu chuyển mạch bằng các Triger trong hệ nhị phân.

OSC 1 là bộ tạo dao động tần số nhỏ bằng thạch anh, tần số này khoảng 8 MHz và rất chuẩn Tín hiệu tạo ra từ bộ này đợc dùng làm tín hiệu đầu vào cho mạch vòng khoá pha, tần số hoặc pha đa về so sánh từ bộ VCO1 đợc khoá vào tần số hoặc pha của tín hiệu này.

IC6 nhận tín hiệu một chiều cung cấp nguồn nuôi ở mức +5V sau khi đợc lọc nhiều lần và đa tín hiệu cảnh báo mất xung đồng bộ PLL ra chân số 2 của CD1. Đồng thời IC6 nhận tín hiệu từ đầu ra bộ VCO1, đợc khuếch đại, chia tần làm tín hiệu nhỏ đi để so pha với tín hiệu vào từ bộ OSC1. Để có tín hiệu điều chỉnh Ud tỷ lệ với hiệu pha  = v - r (v là của tín hiệu ở OSC1, r là của tín hiệu vào IC6 từ mạch chia tần), thì ta phải dùng một bộ tách sóng pha (trong IC6) ở đầu ra bộ tách sóng pha là tín hiệu điều chỉnh đợc đa đến bộ tạo dao động khống chế bằng điện áp VCO1

Nên trong tín hiệu ra bộ tách sóng pha có các thành phần tần số.

Tần số tổng bị loại bỏ nhờ bộ lọc thông thấp trong IC6 và đầu vào IC7, còn tần số hiệu đợc khuếch đại lên nhờ IC7 và đợc dùng làm tín hiệu để điều khiển tần số dao động nội của VCO1 Tần số VCO 1 đợc thay đổi sao cho (v - r)  0: nghĩa là fr’ = fv hoặc fr = Nfv với N là hệ số chia của bộ chia tần.

Các tụ C41, C43, C44, C45 làm chức năng tụ lọc nguồn +5V.

(R41, R43, C51), (R42, R44, C52) là trở kháng vào của IC7 nhng đồng thời cũng làm chức năng mạch lọc thông thấp chỉ cho thông tin hiệu có tần số hiệu (Cov - Cor). R34 cấp thiên áp cho TR1 làm việc R46, R54 là trở kháng vào và R27, C56 là trở kháng ra, R45, C53 nằm trong mạch vòng hồi tiếp của bộ khuếch đại. c- Mạch chia tần.

IC5, IC2 và các mạch liên quan Mạch chia tần là cần thiết bởi vì nó đổi tần số fr của bộ VCO1 (rất lớn) xuống tần số fr’ đủ nhỏ (fr’ + fr/N) để có thể so sánh với tần số vào từ bộ OSC1 Trớc khi đợc chia tần ở IC5, tín hiệu từ đầu ra bộ VCO1 đợc khuyếch đại lên đủ lớn nhờ IC2.

C63, C34 là tụ lọc nguồn cung cấp cho IC5 và IC2 làm việc C19, C25, C31, C35 ngăn cách một chiều giữa các tầng.

R29 làm nhiệm vụ ổn định trở kháng ra và trở kháng vào cho IC2 và IC5.

Các linh kiện còn lại làm nhiệm vụ tải lọc xoay chiều cho các IC liên quan. d- Mạch khuyếch đại tín hiệu dao động (IC3, TR2).

Tín hiệu từ đầu ra bộ VCO1 sau khi qua các bộ suy giảm nhỏ, lọc, đợc đa đến khuyếch đại sơ bộ tại IC3, lại qua các bộ suy giảm rồi đợc khuếch đại tại TR2 Tín hiệu ở đầu ra TR2 đã đủ lớn qua bộ suy giảm nhỏ rồi đa ra ngoài qua jắc cắm CN1.

R61, R62, R63 làm thành bộ suy giảm.

(R51, R52, R53), (R21, R22, R23) cũng là các bộ suy giảm ở đầu ra của hai tầng khuyếch đại.

C11, C12 là các tụ nối tầng C28, C64 là các tụ lọc nguồn một chiều cung cấp cho RV1, R56, R55, R54 là các điện trở trên đờng cấp điện phân áp cho TR2.

R58 và C6 dùng để ổn định trở kháng vào cho TR2, R59 và C9. Điốt D2 và R57 trong cơ cấu bảo vệ quá áp các linh kiện còn lại là tải cho các phần tử khuyếch đại. e- Phần nguồn cung cấp.

IC7, IC8 và các tụ lọc.

IC7 là IC dùng để ổn định điện áp nguồn cung cấp kiểu tham số IC8 là IC dùng để ổn định điện áp nguồn cung cấp kiểu bù.

L1, C6, C62 tạo thành một mặt lọc thông thấp hình .

C69, C65, C66 là các tụ lọc nguồn để có điện áp một chiều bằng phẳng cung cấp cho các phần tử tích cực cho mạch làm việc.

VCO1 tạo ra tần số dao động 2GHz, tín hiệu có tần số này đợc chia ra thông qua các mạch lọc, suy giảm rồi phân thành hai nhánh:

+ Nhánh 1 qua các bộ khuếch đại ra ngoài.

Khoa ĐTVT - ĐHBK Hà nội Trang - 76 r N Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

+ Nhánh 2 qua mạch chia tần đa về so pha tại IC6 với tín hiệu vào.

Tín hiệu vào ở đây là tín hiệu tạo bởi khối dao động nhỏ OSC1.

OSC1 thờng đợc kết cấu bằng thạch anh tạo ra một tín hiệu dao động có tần số nhỏ về tần số giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra, nghĩa là PLL làm cho tần số Cor’ của tín hiệu so sánh bám theo tần số Cov của tín hiệu vào, tần số của tín hiệu so sánh tỷ lệ với tần số của tín hiệu ra từ bộ VCO1 theo một tỷ lệ nào đó do bộ chia tần:

r’ Để có tín hiệu điều chỉnh Ud tỷ lệ với hiệu pha  - ’r thì ta phải dùng bộ tách sóng pha ở đầu ra bộ tách sóng pha là tín hiệu hiệu chỉnh Ud đợc đa đến bộ tạo dao động khống chế bằng điện áp Nhng tín hiệu ra từ bộ tách sóng pha bao gồm hai tần số COv - COr’ và Cov + Cor’, nên ngời ta phải dùng bộ lọc thông thấp để loại bỏ tần số tổng, tần số hiệu đợc cho qua và khuếch đại lên, và đợc dùng làm tín hiệu điều khiển tần số dao động của VCO1 chức năng này do IC6 và IC7 (1/2) đảm nhận.

Các chuyển mạch SW1, SW2, SW3, SW4 đợc gắn liền với IC6 để điều chỉnh tần số dao động nội phát ra Tần số tạo ra này ở dải 2GHz, nhng đợc chia làm nhiều cặp khác nhau bằng 2GHz Các chuyển mạch này sẽ quyết định cặp tần số nào sẽ đợc dùng để thu và phát.

Từ sơ đồ ta thấy nếu không có tín hiệu vào OSC 1 không làm việc thì tín hiệu hiệu chỉnh đa vào VCO1 là Ud = 0, mạch VCO1 dao động tại tần số dao động riêng CD1 của nó Lúc này sẽ có cảnh báo PLL mất xung đồng hồ đa ra chân số 3 của CD1 (hình vẽ).

Khèi MOD CONT

5.2.1 Sơ đồ nguyên lý của khối (MOD CONT)

Bộ MOD CONT làm chức năng biến đổi mức luồng tín hiệu vào lấy từ khối xử lý dữ liệu phát TDP trớc khi đa vào điều chế tại MOD Hình vẽ 1.4 a- Tổng quan sơ đồ nguyên lý khối.

Hai đờng biến đổi tín hiệu dẫn đến các đầu ra S1 OUT và S2 OUT.

Hai đờng cấp nguồn +10V và -10V. b- Phân tích từng đờng tín hiệu.

+ Đờng biến đổi tín hiệu dẫn đến S1 OUT Đờng này làm nhiệm vụ khuyếch đại, lọc thông thấp và khuyếch đại có điều chỉnh IC1 là một phần tử khuyếch đại sơ bộ tín hiệu trớc khi đa vào lọc thấp.

TR1 và TR2 là 2 Tranzitor làm chức năng khuyếch đại có điều chỉnh (Điều chỉnh phân áp và điều chỉnh mức ra).

TR1 là Tranzitor ngợc (NPN) mắc lặp Emiter để có trở kháng ra nhỏ thuận tiện cho việc phối hợp trở kháng với tầng sau, khuếch đại dòng điện rồi đa đến đầu vào TR2.

TR2 là Tranzitor loại PNP cũng đợc mắc lặp Emiter khuyếch đại dòng điện tín hiệu với sự điều chỉnh phân áp BNDCRT (Biến trở điện tử) tín hiệu ra S1 OUT đợc lấy từ chân

E của TR2 với sự điều chỉnh mức ra bởi RY1.

R5, R2, R4 là các điện trở suy giảm R8, R6 dùng để ổn định trở kháng cho phần mạch phía sau.

L1, C1, C20, C3, C22, L2 là các phần tử trong cơ cấu mạch lọc thông thấp Điện cảm chặn các tần số cao và tụ điện ngắn mạch chúng xuống đất.

L8 dùng để chứa tín hiệu cao tần (hài bậc cao).

R20//L8 ổn định trở kháng, R9 dùng để định thiên cho chân E của TR1 R12 dùng để định thiên cho chân E của TR2 R10 là một phần tải của TR1 và cũng là điện trở ghép giữa hai tầng khuyếch đại.

RV1 là biến trở dùng để điều chỉnh mức ra S1-OUT cho hợp lý.

R11 dùng để cấp thiên áp cho chân B của TR2, RV2, RV3, RV4 dùng để điều chỉnh mức định thiên cấp cho TR2.

C5 là tụ triệt tiêu tín hiệu cao tần phản xạ C6 là tụ phối hợp trở kháng và cho TR2 và lọc tần số cao

+ Đờng biến đổi tín hiệu điện dẫn đến S2 OUT: Đờng này làm chức năng nh đờng 1 nêu trên, hoàn toàn tơng tự cả phần mạch điện và nhiệm vụ của từng linh kiện.

TR3 về cấu tạo và hoạt động giống nh TR1 TR4 giống TR2.

R1, R3, R7 là các điện trở suy giảm R18, R13 dùng để ổn định trở kháng cho các phần mạch phía sau nó.

L3, C2, C21, C4, C23, L4, C10 là các linh kiện nằm trong cơ cấu mạch lọc thông thÊp.

R19//L7 dùng để ổn định trở kháng cho L7.

R15 dùng trong cơ cấu định thiên cho chân E của TR3 R17 định thiên cho chân E của TR4 R14 là một phân tải của TR3 và cũng là điện trở ghép giữ hai tầng khuếch đại TR3 và TR4.

RV5 là biến trở để điều chỉnh mức ra S2 OUT ở mức cần thiết.

R16 dùng để cấp thiên áp cho chân B của TR4 RV6, RV7, RV8 dùng để điều chỉnh mức định thiên cấp cho TR4.

C12 chức năng giống nh C6, C11 giống nh C5

+ Đờng cấp nguồn tín hiệu +10V:

Gồm IC2, IC1 - Điện cảm và các tụ lọc.

IC2 làm nhiệm vụ ổn định điện áp nguồn theo kiểu bù và tham số.

IC1-P ổn định điện áp nguồn cung cấp theo kiểu tham số.

Cuộn cảm L5 chặn cao tần.

C13, C14, C15, C16, C17 là các tụ lọc nguồn.

Do sụt áp trên các phần tử linh kiện kể trên mà điện áp cung cấp cho chân C các Tranzitor TR1, TR2 chỉ còn +5V.

Q13, Q14, Q15 lấy điện áp từ nguồn ra cung cấp cho các phần mạch khác.

* Đờng cấp nguồn điện áp -10V

Có nhiệm vụ lọc và ổn định điện áp một chiều -10V và cả suy giảm để cung cấp định thiên cho chân E, chân B của Tranzitor TR2, TR1.

C18, C19 là các tụ lọc nguồn

LG là cuộn cảm chặn cao tần.

R22, R23, R24 là các điện trở suy giảm.

D2 là điôt zener phân cực ngợc dùng để ổn định điện áp kiểu tham số. Điện áp sau khi đợc lọc và ổn đinh đợc đa tới các biến trở từ BNDCNT1- SWDCNT16 để điều chỉnh mức phân áp định thiên cho chân B của TR2 và TR4.

5.2.2 Nguyên lý hoạt động của toàn mạch.

Mỗi luồng tín hiệu và S1, S2 đợc cho qua các điện trở suy giảm rồi dẫn đến mỗi IC khuyếch đại hệ số nhỏ, sau đó tín hiệu khuyếch đại đợc lọc thấp bởi các tụ điện và điện cảm 2 tầng khuyếch đại Tranzitor tiếp tục khuyếch đại tín hiệu ở mỗi đờng này với sự điều chỉnh định thiên cho các Tranzitor khuyếch đại và điều chỉnh mức ra.

Việc cấp nguồn cho các Tranzitor đợc thực hiện bởi hai nguồn riêng rẽ (+10V và - 10V) Các nguồn này đợc lọc rất cẩn thận bởi nhiều tụ lọc nguồn và đợc ổn định bởi các

IC hoặc Diot zener Ngoài việc cung cấp điện áp cho các phần tử tích cực trong sơ đồ này hoạt động, nó còn cung cấp nguồn cho các phần mạch khác ở đầu ra Q13, Q14, Q15.

Khèi ®iÒu chÕ (MOD)

5.3.1 Sơ đồ nguyên lý khối điều chế (MOD)

5.3.2 Tổng quan sơ đồ nguyên lý khối MOD.

HYB1 phân tín hiệu ra hai đờng riêng rẽ:

+ Đờng 1 đa đến hiển thị tín hiệu dao động nội cha điều chế LOF MON.

+ Đờng 2 đa đến điều chế tại D1 để có tín hiệu ra ở RF OUT.

Xét từng đờng tín hiệu: Đờng tín hiệu đa đến tín hiệu hiển thị tại LOF MON:

Từ bộ sai động HYB1, tín hiệu bị suy giảm một phần rồi đợc khuếch đại lên nhờ IC1 Tín hiệu ra từ sau IC1 lại bị suy giảm một phần trớc khi đa đến đầu ra hiển thị.

C1 ngăn cách một chiều giữa khối MOD và các khối bên ngoài C2, C32, C3: Là các tụ nối tầng và ngăn cách một chiều C15, C13, C12: Là các tụ lọc nguồn và chống điện dung tần số cao cho mạch.

R1, R2, R3 làm thành một bộ giảm tĩnh R4, R5: Nối một chân của bộ sai động HYB1 xuống đất.

(R6, R7, R8) và (R9, R10, R11) làm thành các bộ suy giảm tĩnh.

+ Đờng tín hiệu đa đến điều chế:

Ta có thể chia đờng tín hiệu này thành ba phần mạch:

- Phần mạch khuyếch đại trớc khi điều chế:

Gồm các Tranzitor TR1, TR2 và các linh kiện có liên quan Phần điều chế với hai đờng tín hiệu cao tần và hai đờng tín hiệu vào S1, S2: Khối D1.

- Phần mạch khuyếch đại sau điều chế:

Gồm các Tranzitor TR3 và TR4 và các linh kiện có liên quan.

- Phần mạch khuyếch đại RF trớc khi đa vào điều chế:

TR1 là một Tranzitor loại P đợc mắc E chung làm nhiệm vụ khuyếch đại sơ bộ tín hiệu siêu cao tần lấy từ bộ tạo dao động sau khi đa qua bộ HYB1.

C4, C5: Là các tụ nối tầng, C16 là tụ lọc nguồn C8, C9: Là các tụ phối hợp trở kháng vào và ra cho TR1 C14 là tụ lọc nguồn C6, C7 là các tụ nối tầng.

TR2 cũng giống nh TR1 về cấu tạo cách đấu nối.

R17, R16, R15 là các điện trở phân áp cung cấp định thiên cho chân E và chân C của Tranzitor của TR2.

C10, C11: Có chức năng nh các tụ C8, C9 Tín hiệu tại đầu ra của TR2 bị suy giảm một phần rồi đợc tách làm hai đa vào điều chế.

R18, R19, R20: Làm thành một bộ suy giảm tĩnh R21, R22 là các điện trở nối đất của bộ phân đờng dịch pha (90 0 ) (R23, R24, R25) và (R18, R19, R20) cũng làm thành các bộ suy giảm tĩnh

C17, C18 là các tụ nối tầng.

- Phần mạch khuyếch đại sau khi điều chế:

TR3 là Tranzitor ngợc mắc E chung làm chức năng khuyếch đại.

R31, R32, R33 làm thành bộ suy giảm tĩnh R36, R35, R34: Là các điện trở cung cấp định thiên cho TR3 hoạt động.

C21, C22 là các tụ nối tầng, C30 là tụ lọc nguồn cung cấp C25, C26: Có chức năng gièng nh C10, C11.

TR4 giống nh TR3 làm chức năng khuếch đại tín hiệu từ đầu ra của TR3, do đó nó phải làm việc ở chế độ dùng áp lực Kết cấu mạch điện của họ hoàn toàn tơng tự.

C23, C24, C31 là các tụ nối tầng C29 là tụ lọc C27, C28 có chức năng giống nh C10, C11.

R39, R38, R37 là các điện trở phân áp định thiên cho TR4, (R40, R41, R42) làm thành bộ suy giảm tĩnh.

Phơng thức điều chế đợc dùng ở đây là 4-QAM (Điều chế theo kiểu điều biên cầu phơng) Hai luồng tín hiệu vào S1, S2 dới dạng mã NRZ sau khi đã đợc xử lý phát tại TDP, qua các bộ lọc thông thấp hình G đợc đa đến cầu phơng tại D1 cùng với hai luồng tín hiệu siêu cao tần nhận đợc từ OSC sau khuếch đại ở D1, hai dạng tín hiệu này đợc trộn lại để điều chế theo kiểu đổi tần trên.

(R29, C19) và (R30, C20) là các bộ lọc thông thấp hình G đối với hai luồng tín hiệu S1 và S2.

Khối khuyếch đại công suất siêu cao tần

5.3.3 Nguyên lý hoạt động của toàn mạch.

Tín hiệu siêu cao tần do bộ OSC tạo ra đợc đa vào bộ MOD nhờ jắc cắm S1, sau đó bị suy giảm một phần trớc khi đến bộ sai động HYB1 Tại đây nó đợc phân thành hai đ- ờng riêng rẽ:

+ Đờng 1: Đợc khuếch đại trớc khi đa vào điều chế tại D1

+ Đờng 2: Vì phơng thức điều chế ở đây là điều biên cầu phơng 4-QAM nên cần một bộ di pha phân đờng tín hiệu từ đầu ra TR2 thành hai đờng có pha vuông góc để đa vào điều chế cùng hai đờng tín hiệu S1 và S2 mức tín hiệu điều chế ở đầu ra là D1 là khá nhỏ nên cần phải đợc khuếch đại lên cho đủ lớn trớc khi đa đến đầu ra RF OUT Chức năng khuyếch đại này do hai Tranzitor TR3, TR4 đảm nhận Mức tín hiệu tại RF OUT khoảng -5dBm, muốn phát đi nó phải đợc khuyếch đại lên đến khoảng +33dBm nhờ bộ khuyếch đại công suất siêu cao tần HPA.

Nguồn điện cung cấp cho khối MOD là các mức +10V và -10V.

5.4 Khối khuếch đại công suất siêu cao tần (HPA).

5.4.1 Tổng quan sơ đồ nguyên lý khối HPA.

Năm bộ sai động HYB1HYB5: Làm nhiệm vụ phân một đờng tín hiệu ra làm hai đờng hoặc gộp hai đờng làm một, tuy nhiên vẫn có bộ sai động chỉ đơn thuần biến một đ- ờng này sang một đờng khác nh bộ HYB1 (biến áp)

Ba tầng khuyếch đại đơn dùng 1 Tranzitor trờng loại JFET gồm TR1, TR2, TR5. Hai tầng khuyếch đại đôi với 2 Tranzitor trờng cũng loại JFET gồm (TR3, TR4) và (TR6, TR7). Để tiện cho việc phân tích chi tiết vào mạch điện ta phân tích mạch điện trên thành

5 phần cơ bản sau đây:

 Phần mạch khuếch đại đơn thứ 1: Bao gồm bộ sai động HYB1, Tranzitor

TR1 và các mạch có liên quan.

 Phần mạch khuếch đại đơn thứ 2: Bao gồm Tranzitor TR2 và các mạch có liên quan

 Phần khuếch đại đôi thứ 1: Bao gồm bộ sai động HYB2, các Tranzitor TR3, TR4.

 Phần mạch khuếch đại đơn thứ 3: Bao gồm bộ sai động HYB3 và TR5.

 Phần mạch khuếch đại đôi thứ 2: bao gồm 2 bộ sai động HYb4 và HYB5, 2 Tranziot trờng TR6, TR7 phần cửa ra của mạch và các linh kiện có liên quan. a Phân tích sơ đồ nguyên lý của từng mạch.

+Phần khuếch đại đơn thứ 1 (tầng 1):

Bộ sai động HYB1 chỉ đơn thuần biến một đờng tín hiệu vào thành một đờng tín hiệu ra và phối hợp, tức là nó đóng vai trò nh một biến áp thông thờng Các điot D2, D1 nối chân biến áp xuống đất.

R41, R42, R43 làm thành bộ suy giảm tĩnh, R34 là điện trở suy giảm một phần điện áp ra điều chỉnh.

C1 ngăn cách một chiều giữa tín hiệu vào và bộ HYB1, C71: Là tụ lọc để lấy điện áp một chiều bằng phẳng ALC CONT, C34, C15, C16 là các tụ chống ký sinh tần số cao trong mạch.

Tầng khuyếch đại TR1 làm nhiện vụ khuyếch đại sơ bộ tín hiệu vào, ở đây ta dùng các Tranzitor trờng cho khuyếch đại với mục đích phối hợp trở kháng tốt cho các tầng.

TR1 đợc mắc theo sơ đồ cực nguồn chung, đợc phân cực theo kiểu mạch cố định dùng phần tử tích cực TR11 Sự phân cực này đảm bảo rằng thiên áp cung cấp cho TR1 làm việc luôn luôn không đổi Vì TR1 có cực nguồn nối đất, điện áp cung cấp cho cực D của nó đợc lấy từ cực E của TR11 và cho cực G lấy từ cực C tơng ứng.

C2, C3 là các tụ nối tầng C72, C73 là các tụ nguồn C51 là tụ xoay chiều C17, C18, C201, C202 là các tụ chống điện dung ký sinh tần số cao trong mạch.

D4, D5 các điốt zener dùng để ổn định điện áp nguồn cung cấp.

R75, R79, R71, R91, R51, R52, R63 là các điện trở phân áp cho TR1 R1 là điện trở cấp nguồn cho TR1 (R2, C52) chống điện dung ký sinh tần số thấp.

+ Phần mạch khuyếch đại đơn thứ 2 (tầng 2):

Tầng khuyếch đại TR2 làm nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu ra sau tầng khuyếch đại TR1.

Tơng tự TR1, TR2 cũng là các Tranzitor trờng JFET loại N đợc mắc theo sơ đồ S chung, đợc phân cực theo kiểu mạch cố định dùng phần tử tích cực TR12 Sự phân cực kiểu này cũng sẽ đảm bảo thiên áp cung cấp cho TR2 luôn là không đổi Nguyên tắc ổn định của TR2 luôn là không đổi, sơ đồ mắc mạch của nó hoàn toàn nh TR11 ổn định cho TR1.

C4 là tụ nối tầng, ngăn cách TR2 và bộ sai động HYB1 C74, C75 là các tụ lọc nguồn C53 là tụ lọc xoay chiều C19, C20 là các tụ lọc chống ký sinh tần số thấp.

D4, D5 là các điốt zener làm chức năng ổn định.

R76, R80, R92, R54, R56, R64 là các điện trở phân áp cho TR12 R3 là điện trở cấp nguồn cho TR2 R94 là điện trở suy giảm trên đờng cấp nguồn một chiều đến cực G của TR2.

(R4, C54) làm chức năng chống ký sinh điện dung ký sinh tần số thấp.

+ Phần mạch khuếch đại đôi thứ 1 (tầng 3):

Bộ sai động HYB2 làm nhiệm vụ biến đổi từ một đờng tín hiệu ra thành 2 đờng để tiếp tụ khuyếch đại trong cơ cấu khuyếch đại đôi ở đây ta dùng khuyếch đại đôi bởi vì ta cần một công suất lớn, song công suất chịu đựng của Tranzitor trờng dùng trong mạch là hạn chế, nên dùng hai đờng khuyếch đại sau đó cộng lại bởi bộ sai động để có một công suất lớn gấp đôi.

R36, R37 là các điện trở nối đất của bộ sai động.

Hai đờng khuyếch đại này hoàn toàn nh nhau cả về sơ đồ kết cấu, chức năng và cả thậm chí cả giá trị các linh kiện.

* Đ ờng 1 : TR3 cũng là một Tranzitor trờng giống nh TR2 và TR1, làm chức năng khuếch đại, đợc định thiên theo kiểu tích cực bởi TR13 Nguyên tắc định thiên ổn định điện áp cung cấp này hoàn toàn tơng tự nh TR1 định thiên cho TR1 và TR2 định thiên cho TR2.

Tác dụng của các linh kiện:

C5, C7 là các tụ nối tầng ngăn cách một chiều C21, C32, C221, C222, C225 là các tụ chống điện dung ký sinh tần số cao trong mạch C76, C78 là các tụ lọc nguồn C55 là tụ lọc xoay chiều.

Đo công suất phát

Bài đo này là để kiểm tra công suất ra của khối phát.

Adaptor ATT Đồ án tốt nghiệp Vi ba số DM 2G -1000

Công suất tại đầu ra: + 33 dbm  1db

3- Thiết bị yêu cầu cần dùng cho bài đo.

+ Máy đô công suất ML 4803A hoặc tơng tự.

+ Bộ cảm biến (Power sensor) hoặc tơng tự.

+ Suy hao 30db (Narda 768-30) hoặc tơng tự.

+ Adaptor, N(j) - SMA(j), cáp SMA dài 100 mm.

5- Phơng pháp đo. a Chuẩn bị bài đo.

+ Mở cáp nối giữa TX và BR NTWK.

+ Đặt CAL FACTOR trên máy đo công suất theo số phần trăm ghi trên bộ cảm biến (sensor) với tần số đo yêu cầu.

+ Thực hiện CAL về 0 cho máy đo công suất trớc khi đo. b Thực hiện phép đo nh hình vẽ.

 Chú ý: Nên dùng suy hao 30db khi thực hiện phép đo để bảo đảm an toàn cho Sensor vì dải đo của Sensor thờng từ - 30db đến + 20db. c Đọc kết quả đo.

Công suất phát ra = Kết quả đo trên máy đo + Giá trị suy hao d Kết thúc bài đo.

Sau khi đo xong phải đấu lại cáp nối để thiết bị hoạt động bình thờng.

Nếu công suất ra không đủ nh chỉ tiêu kỹ thuật thì ta có thể điều chỉnh tại AUTO LVL ADJ (RV8) trên khối phát (TX)

Đo tần số

Bài đo này để kiểm tra tần số dao động nội của khối TX.

3- Thiết bị cần dùng cho bài đo.

Máy đếm tần số MF 1603A hoặc tơng tự

5- Phơng pháp đo. a Chuẩn bị máy đo.

+ Bật nguồn cho máy đo trớc khi đo ít nhất 30 phút để cho ấm máy và chạy ổn định.

+ BAND SELEC T SW trên máy đếm tần số sẽ đặt theo chỉ tiêu băng tần (RF band). b Thực hiện phép đo nh hình vẽ. c Ghi lại kết quả đo trên máy.

Đo bit lỗi

Bài đo này dùng để thực hiện phép đo đánh giá chất lợng đờng truyền thông qua tỷ số bit lỗi.

3- Thiết bị yêu cầu cần dùng cho bài đo.

+ Máy phân tích đờng truyền ME 520B hoặc tơng tự

+ Máy đo công suất ML 4803A và bộ cảm biến MA4701A hoặc tơng tự

+ Bộ suy hao 768-10 (10db) hoặc tơng tự

+ Bộ suy hao từng nấc HP8494A và HP8495A hoặc tơng tự

+ Bộ biến đổi trở kháng 75 - 120

+ Đặt và đấu nối thiết bị với máy đo nh hình vẽ

+ Đa cáp nối giữa khối thu (RX) và RF - BR NTWK ra ngoài

+ Nối máy đo công suất đến đầu ra RF - BR NTWK

+ Nối máy đo bit lỗi đến đầu IN, OUT của bộ phối hợp trở kháng

+ Điều chỉnh suy hao cho mức thu đạt -50 dbm

+ Nối cáp trả lại cho khối thu (RF) và RF - BR NTWK

+ Đo tỷ số lỗi (BER) và mức tín hiệu thu (RSL) thông qua việc điều chỉnh suy hao

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	183,13 KB