Chương 2: Điều chế tín hiệu tương tự ppsx

NGUYÊN LÝ TRUYỀN THÔNG Thạc sĩ. VÕ KHIẾM TRUNG TÂM NG D NG KHOA H C, Ứ Ụ Ọ CÔNG NGH & TIN H C LÂM Đ NGỆ Ọ Ồ Email: vokhiemkh@yahoo.com Phone: 063. 501778 - 0913173367 Chương 2: Chương 2: ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ  Tín hiệu tương tự khi truyền đi xa thì năng lượng của chúng bị suy giảm theo khoảng cách.  Vì vậy, để có thể truyền tín hiệu đi xa và thích hợp với các dạng kênh truyền khác nhau cần phải thực hiện quá trình điều chế tín hiệu.  Trong chương trình này, chỉ nghiên cứu nguyên lý của các tín hiệu điều chế tương tự và hàm phổ của chúng.  Các sơ đồ điều chế chỉ trình bày dưới dạng nguyên lý. Các vấn đề giải pháp kỹ thuật, sơ đồ mạch điện cụ thể, sẽ được nghiên cứu kỹ hơn ở giáo trình Mạch điện tử thông tin. I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐIỀU CHẾ Điều chế là quá trình biến đổi dạng tín hiệu sóng mang (carrier) tuân theo một đặc trưng nào đó của tín hiệu đều chế ( tin tức ) cần truyền đi nhằm tạo ra một tín hiệu chứa nội dung tin tức nhưng có dạng thức phù hợp, có thể lan truyền trong môi trường. Để điều chế tín hiệu, cần phải có hai thành phần: - Tín hiệu đem điều chế, chứa tin tức, thường được kí hiệu là s(t) (hay x(t), w(t), m(t), , tuỳ hoàn cảnh). s(t) = U s cos2πf s t - Sóng mang (carrier ), còn gọi là dao động tải tin, ký hiệu là Uc(t) hay Xc(t)…. Đó là dao động tần số cao, thường dưới dạng điện thế hay dòng điện, như sau: Uc(t) = U o cos(2πf c t + θ) CÁC KIỂU ĐIỀU CHẾ CÁC KIỂU ĐIỀU CHẾ Uc(t) được đặc trưng bởi ba tham số là: biên độ, tần số, pha tức thời. Nói các khác: điều chế là ghi tín hiệu vào một trong các tham số của dao động mang, làm cho các tham số này bị thay đổi theo quy luật của tin tức. - Nếu ghi tín hiệu vào biên độ của dao động mang, làm cho biên độ thay đổi theo quy luật của tin tức. Ta có tín hiệu điều chế biên độ. - Nếu ghi tín hiệu vào tần số của dao động mang, thì tần số dao động mang thay đổi theo quy luật của tin tức. Ta có tín hiệu điều chế tần số. - Nếu ghi tín hiệu vào pha tức thời của dao động mang, thì pha tức thời bên cạnh sự thay đổi đều đặn theo thời gian, sẽ thay đổi theo quy luật của tin tức. Ta có tín hiệu điều chế pha. - Nếu ghi tín hiệu đồng thời vào hai tham số (biên độ và pha) của dao động mang, chúng ta có tín hiệu điều chế hỗn hợp. II. ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ II. ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ AM AM ( ( Amplitude Modulation Amplitude Modulation ) ) 1. Điều chế biên độ song biên 1. Điều chế biên độ song biên Tin tức s(t) và sóng mang uc(t) biểu diễn như sau: Tin tức s(t) và sóng mang uc(t) biểu diễn như sau: s(t) = U s(t) = U s s cos2πFt cos2πFt uc(t) = Uocos(2πf uc(t) = Uocos(2πf c c t + θ) t + θ) Tín hiệu điều chế AM (theo phép cộng) có dạng: Tín hiệu điều chế AM (theo phép cộng) có dạng: u AM (t) = [U 0 + s(t)]cos(2πf c t + θ) u u AM AM (t) = [U (t) = [U 0 0 + U + U s s .cos2πFt].cos(2πfct + θ) .cos2πFt].cos(2πfct + θ) = = U U 0 0 [1+Us/U0.cos2πFt].cos(2πf [1+Us/U0.cos2πFt].cos(2πf c c t + θ) t + θ) Đặt m = Us/U Đặt m = Us/U 0 0 là độ sâu điều chế là độ sâu điều chế u u AM AM (t) = U (t) = U 0 0 [1 + m.cos2πFt].cos(2πf [1 + m.cos2πFt].cos(2πf c c t + θ) t + θ) u u AM AM (t) = [U (t) = [U 0 0 + m.U + m.U 0 0 cos2πFt].cos(2πf cos2πFt].cos(2πf c c t + θ) t + θ) Tín hiệu AM theo độ sâu điều chế m Phổ biên độ - tần số tín hiệu AM đơn âm Phổ biên độ - tần số tín hiệu AM đơn âm u u AM AM (t) = [U (t) = [U 0 0 + m.U + m.U 0 0 cos2πFt].cos(2πf cos2πFt].cos(2πf c c t + θ) t + θ) Chúng ta có thể triển khai biểu thức như sau: Chúng ta có thể triển khai biểu thức như sau: u u AM AM (t) = U (t) = U 0 0 cos(2πf cos(2πf c c t + θ) + mU t + θ) + mU 0 0 cos(2πf cos(2πf c c t + θ). cos(2πFt) t + θ). cos(2πFt) - Thành phần (1) - Thành phần (1) biên độ U biên độ U 0 0 , còn tần số sóng mang fc ; , còn tần số sóng mang fc ; - Thành phần (2) - Thành phần (2) biên độ mU biên độ mU 0 0 /2 /2 , còn tần số biên trên là (fc+F); , còn tần số biên trên là (fc+F); - Thành phần (3) - Thành phần (3) biên độ mU biên độ mU 0 0 /2 /2 , còn tần số biên dưới là (fc-F). , còn tần số biên dưới là (fc-F). ])(2cos[ 2 ])(2cos[ 2 )2cos( 00 0 θπθπθπ +−+++++= tFf mU tFf mU tfU ccc ])(2cos[ 2 ])(2cos[ 2 )2cos( 0 0 0 θπ θπ θπ +−+ +++ += tFf mU tFf mU tfU c c c Phổ tín hiệu AM Phổ tín hiệu AM Phổ biên độ - tần số tín hiệu AM [...]... Phổ tín hiệu VSB xác định bằng biểu thức: SVSB(f) = SAM(f) H(f) - SAM(f) - phổ biên độ - tần số của tín hiệu AM, - H(f) là hàm truyền của mạch lọc biên rớt 5 Mạch điều chế biên độ Điều chế biên độ là một quá trình phi tuyến, các mạch điều chế được phân chia thành các dạng sau: - Mạch điều chế nhân - Mạch điều chế bậc hai - Mạch điều chế cân bằng - Mạch điều chế SSB a Mạch điều chế nhân Điều chế. .. bề rộng phổ của tín hiệu tin tức đem điều chế  Khi tín hiệu s(t) có nhiều thành phần tần số, thì mỗi thành phần tần số sẽ cho một chỉ số điều chế m tương ứng, cùng với một hình ảnh phổ tương ứng  Phổ chung của tín hiệu nhiều thành phần là sự xếp chồng của các phổ thành phần 3 Điều chế pha - PM  Khi pha tức thời Ф(t) biến thiên tỷ lệ với tín hiệu tin tức s(t) ta có tín hiệu điều chế pha (Phase Modulation... là tín hiệu điều chế góc, hay điều chế hàm mũ, có những đặc trưng: - Phổ tín hiệu đã điều chế không cùng dạng với phổ của tin tức - Băng thông phổ tín hiệu điều chế lớn hơn nhiều lần băng thông tin tức - Chất lượng tín hiệu (tỉ số S/N) được cải thiện mà không cần tăng công suất phát 1 Điều chế tần số - FM  Thường dùng mạch VCO (Voltage Controlled Oscillator), là mạch tạo dao động, mà tần số được điều. .. giản  Điều kiện của mạch tách sóng là: W . vokhiemkh@yahoo.com Phone: 063. 501778 - 0913173367 Chương 2: Chương 2: ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ  Tín hiệu tương tự khi truyền đi xa thì năng lượng của chúng bị suy. Ta có tín hiệu điều chế pha. - Nếu ghi tín hiệu đồng thời vào hai tham số (biên độ và pha) của dao động mang, chúng ta có tín hiệu điều chế hỗn hợp. II. ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ II. ĐIỀU CHẾ BIÊN. có tín hiệu điều chế biên độ. - Nếu ghi tín hiệu vào tần số của dao động mang, thì tần số dao động mang thay đổi theo quy luật của tin tức. Ta có tín hiệu điều chế tần số. - Nếu ghi tín hiệu