Hệ thống vô tuyến - Chương 2 doc

http://www.ebook.edu.vn CHƯƠNG 2. CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ 2.1. GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SỐ Điều chế là quá trình mà trong đó một đặc tính nào đó của sóng mang được thay đổi théo tín hiệu điều chế. Thường sóng mang là hàm sin biểu thò theo công thức 2.1. Các thông số của sóng mang có thể thay đổi là biên độ , tần số, và pha. S(t)=Acos(ω c t+θ) (2.1) Trong đó: ω c =2πf c là tần số góc của sóng mang, f c là tần số sóng mang, còn θ là pha. Nếu sử dụng tín hiệu thông tin để thay đổi biên độ A, tần số sóng mạng f c và pha θ(t) ta được các kiểu điều chế biên độ , điều chế tần số và điều chế pha tương ứng. Nếu tín hiệu thông tin là tín hiệu liên tục thì ta được các kiểu điều chế tương tự, nếu tín hiệu thông tin là tín hiệu số ta có các kiểu điều chế số tương ứng. Ở dạng điều chế số, tín hiệu thông tin thường ở dạng 2 mức hoặc nhiều mức. Trong trường hợp điều chế số tín hiệu thông tin làm thay đổi biên độ, tần số , hay pha của sóng mang các các tên gọi tương ứng là điều chế khoá chuyển biên (ASK), điều chế khoá chuyển tần (FSK), và điều chế khoá chuyển pha (PSK). Hình 1 mô ta dạng sóng các kiểu điều chế số. 0 11010 Hình 2.1: Các dạng sóng điều chế. a)ASK; b)PSK; c)FSK a) b) c) Như ở hình 2.1 ta thấy các dạng sóng PSK và FSK có đường bao biên độ không đổi. Đặc điểm này cho phép chúng không bò ảnh hưởng của tính phi tuyến http://www.ebook.edu.vn thường gặp ở đường truyền vi ba số và vệ tinh. Vì vậy FSK và PSK hay được sử dụng hơn ASK. Tuy nhiên để có thể tăng dụng lượng đường truyền dấn số khi băng thông của kênh truyền có hạn, người ta sử dụng điều chế PSK và ASK kết hợp, phương pháp điều chế này được gọi là điều chế biên độ vuông góc (QAM Quandrature Amplitude Modulation). Trong trường hợp điều chế M trạng thái tổng quát , bộ điều chế tạo ra một tập hợp M=2 m tuỳ theo tổ hợp m bit của luồng số liệu vào. Điều chế 2 trạng thái là trường hợp đặc biệt với M=2. Trong thông tin số, thuật ngữ tách sóng và giải điều chế thường được sử dụng hoán đổi cho nhau, mặc dù thuật ngữ giải điều chế nhấn mạng việc tách tín hiệu điều chế ra khỏi sóng mang còn tách sóng bao hàm cả quá trình quyết đònh chọn ký hiệu thu. Giải điều chế ở máy thu có thể thực hiện theo 2 dạng: giải điều chế kết hợp hoặc không kết hợp. Ở dạng giải điều chế kết hợp, máy thu phải biết chính xác pha của sóng mang, hay máy thu phải khoá được pha của tín hiệu phát. Tách sóng kết hợp được thực hiện bằng cách thực hiện tương quan chéo tín hiệu thu được với sóng mang. Ở phương pháp giải điều chế không kết hợp máy thu không cần biết pha của sóng mang, vì vậy độ phức tạp của máy thu được giảm bớt nhưng khả năng chống lỗi lại thấp hơn so với giải điều chế kết hợp. Có rất nhiều phương pháp điều chế và giải điều chế khác nhau có thể được dụng trong hệ thống thông tin. Mỗi phương pháp cocs các ưu nhược điểm riêng của mình. Việc lựa chọn phụ thuộc vào tỷ lệ lỗi, công suất phát và độ rộng kênh truyền. 2.2. ĐIỀU CHẾ PSK 2 TRẠNG THÁI (2-PSK, BPSK) 2.2.1. XÁC SUẤT LỖI Ở hệ thống BPSK tương quan, các ký hiệu 0 và 1 có tín hiệu điều chế là s 1 (t), s 2 (t). Nếu sóng mang điều hoà có biên độ A c do đó năng lượng của một bit là bcb TAE 2 2 1 = , theo phương pháp điều chế BPSK 2 tín hiệu lệch pha nhau 180 0 nên ta có thể biểu diễn: () () [] () ( ) 2,1,0,1,2cos 2 =≤≤−=++= iTtitttf T E ts bcc b b i πθθθπ (2.10) hay: () [] bcc b b Tttf T E ts ≤≤+= 0,2cos 2 1 θπ (2.11) () [] bcc b b Tttf T E ts ≤≤+−= 0,2cos 2 2 θπ (2.12) Từ các phương trình (2.11), (2.12) ta thấy rằng chỉ có một hàm cơ sở là: http://www.ebook.edu.vn () () bcc b Tttf T t ≤≤+= 0,2cos 2 1 θπφ (2.13) Khi đó ta có thể biểu diễn s 1 (t), s 2 (t) theo ( ) t 1 φ như sau: ( ) bb TtEts ≤≤= 0, 11 φ ( ) bb TtEts ≤≤−= 0, 12 φ Vùng Z 1 Vùng Z 2 s 1 s 2 E − E Hình 2.3: Không gian tín hiệu BPSK Vậy điều chế BPSK được đặc trưng bởi không gian tín hiệu một(N=1) chiều với 2 điểm bản tin(M=2) như ở hình 2.3 và toạ độ được tính: () () ∫ == b T b Edtttss 0 1111 φ () () ∫ −== b T b Edtttss 0 1221 φ Để quyết đònh tín hiệu thu được là 0 hay 1 ta chia không gian tín hiệu thành 2 vùng: • Vùng Z 1 : các điểm gần bản tin b E+ nhất (ứng với 0). • Vùng Z 2 : các điểm gần bản tin b E− nhất (ứng với 1). Quy tắc quyết đònh là dự đoán tính hiệu là s 1 (t) jau “0” được phát nếu tín hiệu thu rơi vào vùng Z 1 và là s 2 (t) hay “1” nếu rơi vào Z 2 . Tuy nhiên có thể xảy ra hai quyết đònh sai. Tín hiệu s 2 (t) được phát, tuy nhiên do tác dụng của nhiễu, tín hiệu thu rơi vào vùng Z 1 và ngược lại. http://www.ebook.edu.vn Đ ơn cực/ lưỡng cực T/h vào T/h BPSK Sóng mang () t 1 φ ∫ b T dt 0 So sánh T/h BPSK Sóng mang () t 1 φ Hình 2.4: Sơ đồ khối máy phát và máy thu BPSK T/h ra Để tính toán xác suất gây ra lỗi nếu phát điểm 1, giá trò quan sát nếu phát điểm “1” là: () () dtttyy b T 1 0 1 φ ∫ = với y(t) là tín hiệu thu được. Ta có thể rút ra hàm phân bố xác suất khi ký hiệu 1 hay tín hiệu s 2 (t) được phát: () ( ) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −= 2 1 0 11 1 exp 1 1 bY Ey N N yf π Xác suất lỗi mà khi phát ký hiệu 1 mà máy thu quyết đònh là 0 bằng: () () 1 0 2 1 0 0 111 1 exp 1 )1(10 dyEy N N dyyfP bYe ∫∫ ∞∞ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +−== π Từ đó ta tính được: () ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 00 2 2 1 10 N E Q N E erfcP bb e Do tính đối xứng nên ( ) ( ) 0110 ee PP = do đó xác suất lỗi trung bình đối với điều chế BPSK là: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 0 2 N E QP b e (2.14) Ta có sơ đồ bộ điều chế và giải điều chế BPSK tương quan như hình 2.4 http://www.ebook.edu.vn 2.3. ĐIỀU CHẾ PSK VI SAI (DPSK) Logic Circuit BPSK Modulator Delay T b DPSK signal Input data {m k } {d k } {d k-1 } cos(2 π f c ) Bandpass filter Logic Circuit Delay T b Intergrate and Dump Threshold device output DPSK signal Hình 2.6 Sơ đồ khối của máy phát và máy thu DPSK Điều chế DPSK là dạng điều chế mà phương pháp giải điều chế không cần phải là dạng kết hợp với mục đích để giảm độ phức tạp của máy thu. Máy thu không kết hợp rẻ hơn và dễ chế tạo hơn do đó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin vô tuyến. Trong hệ thống DPSK, chuỗi tín hiệu nhò phân đầu vào trước hết được mã hoá vi sai sau đó đó được điều chế BPSK. Chuỗi tín hiệu mã hoá vi sai {d k } được tạo ra từ chuỗi nhò phân đầu vào {m k } bằng cách cọng m k và d k-1 . Mục đích là để ký hiệu d k không đổi so với ký hiệu trước nếu ký hiệu đầu vào m k là 1, và d k sẽ đổi nếu m k là 0. Bảng 1 minh hoạ cách tạo tín hiệu DPSK từ chuỗi m k theo công thức 1− ⊕= kkk dmd {m k } 1 0 0 1 0 1 1 0 {d k } 1 1 0 1 1 0 0 0 {d k-1 } 1 1 0 1 1 0 0 0 1 Bảng 2.1 Minh hoạ quá trình mã hoá vi sai Hình 2.6(a) là sơ đồ khối của máy phát DPSK. Trong hình này có phần tử trễ với thời gian là 1 bit T b và mạch logic để tạo chuỗi mã hoá vi sai từ tín hiệu nhò phân đầu vào. Tín hiệu đầu ra được đưa vào bộ điều chế BPSK để thu được tín hiệu http://www.ebook.edu.vn DPSK. Ở máy thu, chuỗi tín hiệu gốc được khôi phục từ tín hiệu DPSK bởi các mạch bổ sung như ở hình 2.6(b). 2.4. ĐIỀU CHẾ PHA VUÔNG GÓC (QPSK) 2.4.1. XÁC SUẤT LỖI Cũng như ở BPSK điều chế pha kiểu này được đặc trưng bởi viêc thông tin của luồng số được truyền đi bằng pha của sóng mang. Ta có thể viết công thức cho sóng mang được điều chế 4-PSK như sau: [] ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ << ≤≤++ = Ttt Tttf T E ts c i ;0,0 0,)(2cos 2 )( θθπ Trong đó: I = 1,2,3,4 tương ứng với phát đi các ký hiệu hai bit: 00, 10, 11 và 10 E là năng lượng tín hiệu phát trên moat ký hiệu T = 2T b là thời gian của môt ký hiệu f c là tần số sóng mang )(t θ là góc pha được điều chế θ là góc pha ban đầu Mỗi giá trò của pha tương ứng với hai bit duy nhất của tín hiệu được gọi là cặp bit, chẳng hạn ta có thể lập các giá trò pha để biểu diễn tập các cặp bit được mã hoá Grey như sau: 10, 00, 01 và 11. Góc pha ban đầu θ là một hằng số nhận giá trò bất kỳ trong khoảng 0 đến 2 π , vì góc pha này không ảnh hưởng đến quá trình phân tích nên ta sẽ đặt bằng không. Sử dụng biến đổi lượng giác, ta có thể viết lại phương trình trên lại dạng tương đượng như sau: Tt Ttt tfi T E tfi T E ts cc i ≤≤ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ >< ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −+ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −− = 0, ,0,0 )2cos( 4 )12(cos 2 )2sin( 4 )12(sin 2 )( π π π π Trong đó: i = 1,2,3,4 Dựa trên công thức trên ta có thể đưa ra các nhận xét sau: • Chỉ có hai hàm cơ sở trực giao chuẩn, )( 1 t φ và )( 2 t φ trong biểu thức s i (t). Dạng tương ứng của các, )( 1 t φ và )( 2 t φ được đònh nghóa như sau: [] Ttf T t c ≤≤= 0,2sin 1 )( 1 πφ [] Ttf T t c ≤≤= 0,2cos 1 )( 2 πφ • Tồn tại bốn điểm bản tin bới các vectơ tương ứng được xác đònh như sau: http://www.ebook.edu.vn 4,3,2,1 4 )12(cos 4 )12(sin = ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − = i iE iE s i π π Các phần tử của các vectơ tín hiệu: s i1 và s i2 có các giá trò đươc tổng kết ở bảng. Hai cột đầu của bảng cho ta các cặp bit và pha tương ứng của tín hiệu QPSK, trong đó bit 0 tương ứng với điện áp 2 E + , còn bit 1 tương ứng với điện áp 2 E − . Toạ độ của các điểm bản tin Cặp bit vào 0 ≤ t≤T Pha của tín hiệu QPSK(radian) S i1 S i2 00 01 11 10 π /4 3 π /4 5 π /4 7 π /4 + 2E + 2E - 2E - 2E + 2E - 2E - 2E + 2E Bảng 2.2 Các vectơ ở không gian tín hiệu của QPSK Từ khảo sát ở trên ta thấy một tín hiệu QPSK được đặc trưng bởi một không gian chiều (N=2) và bốn điểu bản tin (M=4) như ở hình vẽ: 00 10 01 11 Vùng Z 1 Vùng Z 3 Vùng Z 4 Vùng Z 2 Hình 2.8 : Không gian tín hiệu điều chế QPSK Thí dụ : Hình 2.9 cho thấy một luồng số đưa lên điều chế QPSK. Chuỗi cơ số hai đầu vào 11000001 được cho ở hình 2.9a. Chuỗi này lại được chia thành hai chuỗi bao gồm các bit lẻ và các bit chẳn. Hai chuỗi này được biểu thò ở các dòng trên cùng của các hình 2.9b và 2.9c. Các dạng sóng thể hiện các thành phần đồng pha và lệch pha vuông góc của QPSK cũng được cho ở các hình 2.9b và 2.9c. Có thể nhận xét riêng hai dạng sóng này như các dạng tín hiệu 2-PSK. Cộng chúng ta được dạng sóng QPSK ở hình 2.9d. http://www.ebook.edu.vn 1000 1 1 1 00000 11 00 Đầu vào Nhánh lẻ Nhánh chẳn QPSK Hình 2.9: Quá trình hình thành sóng QPSK Để hiểu được nguyên tắc quyết đònh khi tách sóng chuỗi số liệu phát, ta phân chia không gian tín hiệu thành 4 phần như sau: • Tập hợp của các điểm gần nhất điểm bản tin liên quan với vectơ tín hiệu s 1 . • Tập hợp của các điểm gần nhất điểm bản tin liên quan với vectơ tín hiệu s 2 . • Tập hợp của các điểm gần nhất điểm bản tin liên quan với vectơ tín hiệu s 3 . • Tập hợp của các điểm gần nhất điểm bản tin liên quan với vectơ tín hiệu s 4 . Để thực hiện việc phân chia nói trên ta kẻ hai đường vuông góc chia đều hình vuông nối các điểm bản tin sau đó đánh dấu các vùng tương ứng. Ta được vùng quyết đònh là các góc phần tư có đỉnh trùng với gốc toạ độ. Ở hình 2.10 các vùng này được đánh số là Z 1 , Z 2 , Z 3 , và Z 4 . Ta có thể biểu diễn tín hiệu thu được như sau: Tttxtsty i ≤ ≤ + = 0)()()( Trong đó: i =1,2,3,4 x(t) là hàm mẫu của quá trình ngẫu nhiên nhiễu Gauss có giá trò trung bình 0 và mật độ phổ công suất N 0 /2. Vectơ quan trắc y của một máy thu QPSK nhất quán có hai thành phần y 1 và y 2 được xác đònh như sau: http://www.ebook.edu.vn 2 0 22 1 0 11 4 )12(cos )()( 4 )12(sin )()( xiE dtttyy xiE dtttyy T T + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −= = + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −= = ∫ ∫ π φ π φ Trong đó i=1,2,3,4 Vậy y 1 và y 2 là các giá trò mẫu của các biến ngẫy nhiên Gauss độc lập có các giá trò trung bình bằng ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − 4 )12(cos π iE và ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − 4 )12(cos π iE tương ứng và có phương sai bằng nhau và bằng N 0 /2. Bây giờ quy tắc quyết đònh chung chỉ đơn giản là đoán s i (t) được phát nếu điểm tín hiệu thu liên quan đến vectơ y quan trắc rơi vào vùng Z i . Sẽ xảy ra một quyết đònh sai khi chẳng hạn tín hiệu s 1 (t) được phát nhưng tạp âm x(t) lớn đến mức mà điểm tín hiệu thu rơi ra ngoài vùng Z 1 . Ta nhận thấy rằng nhờ tính đối xứng của các vùng quyết đònh, xác xuất diễn giải điểm tín hiệu thu đúng không phụ thuộc vào tín hiệu nào được phát. Giả sử ta biết rằng tín hiệu s 1 (t) được phát. Máy thu sẽ đưa ra một quyết đònh đúng nếu điểm tín hiệu thu được trình bày bởi vectơ quan trắc y nằm trong vùng Z 1 của biểu đồ không gian tín hiệu ở hình 2.8. Vậy đối với một quyết đònh đúng khi tín hiệu s 1 (t) được phát, các thành phần của vectơ quan trắc y: y 1 và y 2 phải cùng dương (hình 2.10). 0 y 1 y 2 Vùng quyết đònh đúng Vùng quyết đònh sai Hình 2.10: Vùng quyết đònh đúng và Điều này có nghóa rằng xác suất của một quyết đònh đúng bằng xác suất có điều kiện của sự kiện liên hợp y 1 >1 và y 2 >0, khi s 1 (t) được phát. Vì các biến ngẫu nhiên y 1 và y 2 độc lập với nhau, nên xác suất quyết đònh đúng P c cũng bằng tích các xác suất có điều kiện của các sự kiện y 1 >0 và y 2 >0, khi s 1 (t) được phát. Ngoài http://www.ebook.edu.vn ra cả hai y 1 và y 2 đều là các biến ngẫu nhiên có giá trò trung bình bằng 2E và phương sai bằng N 0 /2 nên ta có thể viết như sau: 2 0 2 2 0 0 1 0 2 1 0 0 )2( exp 1 . )2( exp 1 dy N Ey N dy N Ey N P c ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − − ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − −= ∫∫ ∞∞ ππ Trong đó tích phân thứ nhất vế phải là xác suất có điểu kiện của sự kiên y 1 >0 và tích phân thứ hai là xác xuất có điều kiện của y 2 >0, khi s 1 (t) được phát. Đặt: 0 2 N Ey z − = Khi thay các biến y 1 và y 2 bằng x ta có thể viết lại: 2 2 2 0 )exp( 1 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −= ∫ ∞ dzzP NE c π Từ đònh nghóa của hàm bù lỗi ta được : ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − ∫ ∞ 0 2 2 22 1 1)exp( 1 0 N E erfcdzz NE π Vậy ta có: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −= ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −= 0 2 0 2 0 24 1 2 1 22 1 1 N E erfc N E erfc N E erfcP c Vây xác suất trung bình đối với lỗi ký hiệu cho trường hợp QPSK kết hợp được xác đònh như sau: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = − = 0 2 0 24 1 2 1 N E erfc N E erfc PP ce Ở vùng (E/2N 0 ) >> 1 ta có thể bỏ qua thành phần thứ hai ở vế phải của biểu thức trên. Vậy ta có công thức tính xác suất trung bình của lỗi ký hiệu đối với QPSK kết hợp: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 00 2 2 N E Q N E erfcP e Ở hệ thống QPSK ta thấy rằng có hai bit trên một ký hiệu. Điều này có nghóa rằng năng lượng được phát trên một ký hiệu gấp hai lần năng lượng trên một bit, nghóa là: E = 2E b Vậy có thể biểu diễn xácc suất trung bình của lỗi ký hiệu theo tỷ số E b /N 0 : ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = 00 2 2 N E Q N E erfcP bb e [...]...http://www.ebook.edu.vn 2. 4 .2 PHỔ VÀ BĂNG THÔNG CỦA TÍN HIỆU QPSK 0 -1 0 Normalized PSD -2 0 -3 0 -4 0 -5 0 -6 0 f c- 3R b f c- 2R b f c- R b fc f c- R b f c- 2R b f c- 3R b Hình 2. 11: Mật độ phổ côn g suất của tín hiệu QPSK Mật độ phổ công suất của tín hiệu QPSK có thể tìm theo các giống như đối với tín... (t ) và φ 2 (t ) Kết quả nhận được cặp sóng 2- PSK Sau đó 2 sóng này được cọng với nhau tạo ra tín hiệu QPSK Do tính trực giao của 2 sóng mang nên có thể tách 2 luông tín hiệu này được Lưu ý rằng độ rộng bit T của tín hiệu QPSK gấp hai lần độ rộng của dòng tín hiệu http://www.ebook.edu.vn Rb /2 Input Data LPF Serial to Parralel Converter Rb QPSK Output Local Oscilltor Σ 900 Rb /2 LPF Hình 2. 12 Máy phát... theo công thức ⎡⎛ sin π ( f − f )T ⎞ 2 ⎛ sin π ( f + f )T ⎞ 2 ⎤ c s c s ⎢⎜ ⎟ ⎜ π ( f − f )T ⎟ + ⎜ π ( f + f )T ⎟ ⎥ ⎟ ⎜ ⎢⎝ c s c s ⎠ ⎥ ⎠ ⎝ ⎣ ⎦ 2 2 ⎡⎛ sin π ( f − f )T ⎞ ⎛ sin π ( f + f )T ⎞ ⎤ c s c s = Eb ⎢⎜ ⎜ π ( f − f )T ⎟ + ⎜ π ( f + f )T ⎟ ⎥ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢⎝ c s c s ⎠ ⎝ ⎠ ⎥ ⎣ ⎦ E PQPSK (t ) = s 2 Băng thông của tín hiệu QPSK BW=Rb /2 giảm ½ so với băng thông tín hiệu BPSK 2. 4.3 MÁY THU PHÁT QPSK Bây giờ ta... Signal BPF Carrier Recovery Decision circuit Symbol Timing Recovery 900 LPF MUX Recovered Signal Decision circuit Hình 2. 13 Máy thu QPSK 2. 5 ĐIỀU CHẾ OQPSK (OFFSET QPSK) Chuyển mức Luồng vào Phân luồng Trễ Tb φ1 (t ) = 1 sin [2 f c ] T Tín hiệu QPSK Chuyển mức φ 2 (t ) = 1 cos [2 f c ] T Hình 2. 14: Sơ đồ bộ điều chế OQPSK Biên độ của tín hiệu điều chế QPSK là hằng số, tuy nhiên khi đi qua bộ lọc tạo dạng,... quá trình điều chế và giải điều chế QPSK Hình 2. 12 cho thấy sơ đồ khối của một bộ điều chế QPSK điển hình Luồng cơ số hai đầu vào b(t) qua bộ phân luồng chia thành hai luồng độc lập chứa các bit chẳn và các bit lẻ (hai luồng I và Q) Bộ chuyển đổi mức chuyển đổi các ký hiệu 0 và 1 thành lưỡng cực tương ứng với + E và - E Ta thấy rằng ở mọi khoảng thời gian, 2 luồng tín hiệu này được nhân với hai tín hiệu... điều chế OQPSK Dạng này ít bò ảnh hưởng của các bộ lọc không tuyến tính Sơ đồ khối của bộ điều chế OQPSK như hình 2. 14 Ta thấy phương pháp điều chế OQPSK chỉ khác phương pháp QPSK ở nhánh Q được làm trễ đi thời gian Tb là độ rộng của một bit Do hai dòng tín hiệu I, Q đều có độ rộng bit là 2Tb nên khi làm trễ ở nhánh Q đi một thời gian Tb thì 2 bit đưa vào bộ điều chế sẽ không có trường hợp chuyển từ... http://www.ebook.edu.vn khoảng thời gian nhất đònh Nếu các bộ lọc không tuyến khi tín hiệu qua điểm không (zero crossing) thì sẽ gây ra hiện tượng tròn ở miền dốc của phổ và làm rộng phổ do độ trung thực của tín hiệu bò ảnh hưởng do các mức điện áp nhỏ sẽ bò ảnh hưởng nhiều trong quá trình truyền dẫn Để tránh hiện tượng này việc dụng các bộ lọc tuyến tính cho tín hiệu QPSK là không hiệu quả Một dạng khác của... ít bò ảnh hưởng sái dạng AM sang AM hoặc AM sang PM sinh ra bởi mạch khuếch đại công suất Xác suất lỗi của phương pháp điều chế OQPSK cũng được tính như ở phương pháp QPSK, là: ⎛ Eb ⎞ ⎛ 2 Eb ⎟ ⎜ Pe = erfc⎜ ⎜ N ⎟ = 2Q⎜ N 0 ⎠ 0 ⎝ ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ . VÀ BĂNG THÔNG CỦA TÍN HIỆU QPSK f c - 3R b f c -2 R b f c -R b f c f c -3 R b f c -2 R b f c -R b Normalized PSD -6 0 -5 0 -4 0 -3 0 -2 0 -1 0 0 Hình 2. 11: Mật độ phổ công suất của tín hiệu. + 2E + 2E - 2E - 2E + 2E - 2E - 2E + 2E Bảng 2. 2 Các vectơ ở không gian tín hiệu của QPSK Từ khảo sát ở trên ta thấy một tín hiệu QPSK được đặc trưng bởi một không gian chiều (N =2) . (2. 10) hay: () [] bcc b b Tttf T E ts ≤≤+= 0,2cos 2 1 θπ (2. 11) () [] bcc b b Tttf T E ts ≤≤+−= 0,2cos 2 2 θπ (2. 12) Từ các phương trình (2. 11), (2. 12) ta thấy rằng chỉ có một hàm cơ sở là: http://www.ebook.edu.vn