Cải thiện độ tin cậy hệ thống pdf

Cải thiện độ tin cậy hệ thống /4 8 9/12/2010 9/12/2010 1 1 Angle Modulation Transmission Angle Modulation Transmission /4 8 9/12/2010 9/12/2010 2 2 Gi Gi ớ ớ i i thi thi ệ ệ u u • • C C ó ó 3 3 th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u tương tương t t ự ự c c ó ó th th ể ể thay thay đ đ ổ ổ i i b b ở ở i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u mang mang thông thông tin tin l l à à : : biên biên đ đ ộ ộ , , t t ầ ầ n n s s ố ố v v à à pha pha . . • • FM, PM FM, PM c c ả ả hai hai đ đ ề ề u u t t ừ ừ đi đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c . . • • L L ợ ợ i i í í ch ch c c ủ ủ a a AM: AM: – – Gi Gi ả ả m m nhi nhi ễ ễ u u – – C C ả ả i i thi thi ệ ệ n n đ đ ộ ộ tin tin c c ậ ậ y y h h ệ ệ th th ố ố ng ng – – S S ử ử d d ụ ụ ng ng năng năng lư lư ợ ợ ng ng hi hi ệ ệ u u qu qu ả ả hơn hơn • • H H ạ ạ n n ch ch ế ế : : – – Băng Băng thông thông l l ớ ớ n n – – M M ạ ạ ch ch ph ph ứ ứ c c t t ạ ạ p p /4 8 9/12/2010 9/12/2010 3 3 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c l l à à khi khi g g ó ó c c pha pha ( ( θ θ ) ) c c ủ ủ a a s s ó ó ng ng sin sin b b ị ị thay thay đ đ ổ ổ i i theo theo th th ờ ờ i i gian gian • • Bi Bi ể ể u u th th ứ ứ c c to to á á n n h h ọ ọ c c : : – – m(t m(t ): ): s s ó ó ng ng đã đã đi đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c – – V V c c : : biên biên đ đ ộ ộ đ đ ỉ ỉ nh nh s s ó ó ng ng mang mang (V) (V) – – ω ω c c : : t t ầ ầ n n s s ố ố g g ó ó c c s s ó ó ng ng mang mang ( ( anglular anglular velocity, velocity, rad/s rad/s ) ) – – θ θ (t): (t): đ đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch pha pha t t ứ ứ c c th th ờ ờ i i ( ( rads rads ) ) • • θ θ (t) (t) l l à à 1 1 h h à à m m c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế )](cos[)( ttVtm cc θ ω + = )]sin([)]([)( tVFtFt mmm ω ν θ = = /4 8 9/12/2010 9/12/2010 4 4 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • FM FM v v à à PM PM kh kh á á c c nhau nhau ở ở đ đ ặ ặ c c t t í í nh nh c c ủ ủ a a s s ó ó ng ng mang mang b b ị ị thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p hay hay gi gi á á n n ti ti ế ế p p b b ở ở i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế • • T T ầ ầ n n s s ố ố s s ó ó ng ng mang mang thay thay đ đ ổ ổ i i ⇔ ⇔ pha pha s s ó ó ng ng mang mang thay thay đ đ ổ ổ i i • • FM FM l l à à k k ế ế t t qu qu ả ả t t ừ ừ t t ầ ầ n n s s ố ố s s ó ó ng ng mang mang thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p ph ph ù ù h h ợ ợ p p v v ớ ớ i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế • • PM PM l l à à k k ế ế t t qu qu ả ả t t ừ ừ pha pha s s ó ó ng ng mang mang thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p ph ph ù ù h h ợ ợ p p v v ớ ớ i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế /4 8 9/12/2010 9/12/2010 5 5 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • Đ Đ ị ị nh nh ngh ngh ĩ ĩ a a : : – – Direct FM Direct FM : : thay thay đ đ ổ ổ i i t t ầ ầ n n s s ố ố c c ủ ủ a a c c ủ ủ a a s s ó ó ng ng mang mang c c ó ó biên biên đ đ ộ ộ c c ố ố đ đ ị ị nh nh thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p v v ớ ớ i i biên biên đ đ ộ ộ c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế v v ớ ớ i i t t ố ố c c đ đ ộ ộ b b ằ ằ ng ng v v ớ ớ i i t t ầ ầ n n s s ố ố c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế . . – – Direct PM Direct PM : : thay thay đ đ ổ ổ i i pha pha c c ủ ủ a a c c ủ ủ a a s s ó ó ng ng mang mang c c ó ó biên biên đ đ ộ ộ c c ố ố đ đ ị ị nh nh thay thay đ đ ổ ổ i i tr tr ự ự c c ti ti ế ế p p v v ớ ớ i i biên biên đ đ ộ ộ c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế v v ớ ớ i i t t ố ố c c đ đ ộ ộ b b ằ ằ ng ng v v ớ ớ i i t t ầ ầ n n s s ố ố c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế . . /4 8 9/12/2010 9/12/2010 6 6 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • T T í í n n hi hi ệ ệ u u đã đã đi đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c trong trong mi mi ề ề n n t t ầ ầ n n s s ố ố – – Đ Đ ộ ộ l l ớ ớ n n v v à à hư hư ớ ớ ng ng c c ủ ủ a a d d ị ị ch ch t t ầ ầ n n ( ( ∆ ∆ f f ) ) thay thay đ đ ổ ổ i i theo theo biên biên đ đ ộ ộ v v à à c c ự ự c c c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế – – T T ố ố c c đ đ ộ ộ t t ầ ầ n n s s ố ố thay thay đ đ ổ ổ i i b b ằ ằ ng ng v v ớ ớ i i f f m m /4 8 9/12/2010 9/12/2010 7 7 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c trong trong mi mi ề ề n n th th ờ ờ i i gian gian Phase changing with timeFrequency changing with time /4 8 9/12/2010 9/12/2010 8 8 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • Đ Đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch pha pha ( ( ∆ ∆ θ θ ): ): đ đ ộ ộ d d ị ị ch ch tương tương đ đ ố ố i i c c ủ ủ a a pha pha s s ó ó ng ng mang mang t t í í nh nh b b ằ ằ ng ng radians radians đ đ ố ố i i v v ớ ớ i i pha pha tham tham chi chi ế ế u u • • Đ Đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch t t ầ ầ n n ( ( ∆ ∆ f f ): ): đ đ ộ ộ d d ị ị ch ch tương tương đ đ ố ố i i c c ủ ủ a a t t ầ ầ n n s s ố ố s s ó ó ng ng mang mang t t í í nh nh b b ằ ằ ng ng Hz Hz đ đ ố ố i i v v ớ ớ i i gi gi á á tr tr ị ị chưa chưa đi đi ề ề u u ch ch ế ế • • C C á á c c đ đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch tương tương ứ ứ ng ng v v ớ ớ i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u đi đi ề ề u u ch ch ế ế . . /4 8 9/12/2010 9/12/2010 9 9 Phân Phân t t í í ch ch to to á á n n h h ọ ọ c c • • Some terms: Some terms: – – Đ Đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch pha pha t t ứ ứ c c th th ờ ờ i i = = θ θ (t) ( (t) ( rad rad ) ) – – Pha Pha t t ứ ứ c c th th ờ ờ i i = = ω ω c c t t + + θ θ ( ( t t ) ) – – Đ Đ ộ ộ l l ệ ệ ch ch t t ầ ầ n n s s ố ố t t ứ ứ c c th th ờ ờ i i = = θ θ ’ ’ (t) (Hz) (t) (Hz) – – T T ầ ầ n n s s ố ố t t ứ ứ c c th th ờ ờ i i )/( )(2)()]([)( sradtfttt dt d t ccci θπθωθωω ′ += ′ +=+= )( 2 )( )( Hz t ftf ci π θ ′ += [...]... 9/12/2010 14 /48 Hệ số điều chế • Biểu thức (c) (d) trong Bảng 6-1 có thể viết lại dưới dạng tổng quát: m(t ) = Vc cos[ωc t + m cos(ωmt )] • m: hệ số điều chế, and is defined differently in phase and frequency modulation 9/12/2010 15 /48 Hệ số điều chế • Với điều chế pha: – m =độ lệch pha đỉnh=tỷ lệ với biên độ tín hiệu điều chế, độc lập với tần số m=K.Vm (radians) với: m =hệ số điều chế và độ lệch pha đỉnh... volt) ωm (radians/s) – hay m= K1Vm fm (unitless) với K1 (Hertz per volt) fm (hertz) 9/12/2010 17 /48 Độ lệch tần số • Độ lệch tần số (Frequency deviation) là sự thay đổi của tần số xảy ra ở sóng mang tác động bởi tín hiệu điều chế • Độ lệch tần đỉnh ∆f • Độ lệch tần đỉnh đỉnh (2∆f)=carrier swing Δf = K1Vm ⇒ Hệ số điều chế: 9/12/2010 (Hz) Δf m= fm K1V m ⎡ ⎤ m(t ) = Vc cos ⎢ωc t + sin(ωmt )⎥ ωm ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ Δf... 9/12/2010 29 /48 Phase modulation due to interfering signal • Độ lệch pha đỉnh: Δθ peak = Vn (rad) Vc • Giới hạn biên độ giảm công suất tổng 9/12/2010 30 /48 Frequency modulation due to interfering signal • Độ lệch pha tức thời: θ (t ) = Vn sin(ωn t + θ n )(rad) Vc • Độ lệch tần số tức thời: Δω (t ) = Vn ωn cos(ωn t + θ n )(rad/s) Vc • Độ lệch tần số đỉnh: V V Δω peak = n ωn (rad/s) or Δf peak = n... hay fb = 9/12/2010 1 2πL / R 34 /48 Bộ điều chế Tần số & Pha Direct FM Direct PM Disadvantage Bộ dao động LC không ổn định để tạo tần số sóng mang⇒mạch điều khiển tần số tự động Khó đạt được độ lệch tần và chỉ số điều chế cao Advantage Bộ dao động tách biệt với mạch điều chế⇒ổn định 9/12/2010 Dễ đạt được độ lệch tần và chỉ số điều chế cao 35 /48 ... điều chế và độ lệch pha đỉnh (∆θ, radians) K= deviation sensitivity (radians per volt) Vm= biên độ đỉnh của tín hiệu điều chế (volts) m(t ) = Vc cos[ωc t + KVm cos(ωmt )] = Vc cos[ωc t + Δθ cos(ωmt )] 9/12/2010 = Vc cos[ωc t + m cos(ωmt )] 16 /48 Hệ số điều chế • Điều chế tần số – Điều chế tần số tỷ lệ với biên độ của tín hiệu điều chế và tỷ lệ nghịch với tần số của tín hiệu điều chế m= K1Vm ωm (unitless)... = Vc cos ⎢ωc t + sin(ωmt )⎥ fm ⎣ ⎦ = Vc cos[ωc t + m sin(ωmt )] m(t ) = Vc cos[ωc t + KVm cos(ωmt )] = Vc cos[ωc t + Δθ cos(ωmt )] = Vc cos[ωc t + m cos(ωmt )] Deviation sensitivity K1 (Hz/V) Độ lệch Δf = K1Vm Hệ số điều chế K1Vm Δf = (unitless) m= fm fm m = KVm = Δθ (rad) Tín hiệu điều chế vm (t ) = Vm sin(ωmt ) vm (t ) = Vm cos(ωmt ) 9/12/2010 Sóng mang K (rad/V) (Hz) vc (t ) = Vc cos(ωc t ) Δθ =... J1 (m) cos ⎢(ωc + ωm )t + )⎥ − J1 (m) cos ⎢(ωc − ωm )t − )⎥ 2 ⎦ 2 ⎦ ⎣ ⎣ ⎩ − J 2 (m) cos[(ωc + 2ωm )t ] − J 2 (m) cos[(ωc − 2ωm )t ] + } • J-n(m)=(-1)nJn(m) • m(t)=sóng đã điều chế góc • m =hệ số điều chế • Vc=biên độ sóng mang đỉnh • J0(m)=carrier component • J1(m)=1st set of side freqs displaced from the carrier by ωm • J2(m)=2nd set of side freqs displaced from the carrier by 2ωm 9/12/2010 23 /48... Sensitivity • K và K1:hằng số và được gọi là deviation sensitivities của pha và tần số bộ điều chế (modulators) • Deviation sensitivity là hàm truyền output-input của bộ điều chế (modulator) • Thể hiện mối quan hệ giữa những thay đổi của thông số ngõ ra với nhũng thay đổi của tín hiệu ngõ vào • PM: K= Δθ ΔV (rad / V ) • FM: K1 = Δω ΔV ( 9/12/2010 rad ) Vs 11 /48 Deviation Sensitivity • Từ (6.7) và (6.8) θ (t . Cải thiện độ tin cậy hệ thống /4 8 9/12/2010 9/12/2010 1 1 Angle Modulation Transmission Angle Modulation Transmission /4 8 9/12/2010 9/12/2010 2 2 Gi Gi ớ ớ i i thi thi ệ ệ u u • • C C ó ó 3. th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n c c ủ ủ a a t t í í n n hi hi ệ ệ u u tương tương t t ự ự c c ó ó th th ể ể thay thay đ đ ổ ổ i i b b ở ở i i t t í í n n hi hi ệ ệ u u mang mang thông thông tin tin l l à à : : biên biên đ đ ộ ộ , , t t ầ ầ n n s s ố ố v v à à pha pha . . • • FM, PM. c c ả ả hai hai đ đ ề ề u u t t ừ ừ đi đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c . . • • L L ợ ợ i i í í ch ch c c ủ ủ a a AM: AM: – – Gi Gi ả ả m m nhi nhi ễ ễ u u – – C C ả ả i i thi thi ệ ệ n n đ đ ộ ộ tin tin c c ậ ậ y y h h ệ ệ th th ố ố ng ng – – S S ử ử d d ụ ụ ng ng năng năng lư lư ợ ợ ng ng hi hi ệ ệ u u qu qu ả ả hơn hơn • • H H ạ ạ n n ch ch ế ế : : – – Băng Băng thông thông l l ớ ớ n n – – M M ạ ạ ch ch ph ph ứ ứ c c t t ạ ạ p p /4 8 9/12/2010 9/12/2010 3 3 Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c • • Đi Đi ề ề u u ch ch ế ế g g ó ó c c l l à à khi khi g g ó ó c c pha pha ( ( θ θ )