ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐiỀU CHẾ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ

ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐiỀU CHẾ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ

Text GVHD: Hồ Đức Tâm Linh Text NỘI DUNG CHÍNH I. Hệ thống thông tin số. II. Điều chế. III. Các kỹ thuật điều chế số. Text I. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ 1. Định nghĩa : hệ thống thông tin số là tập hợp các thiết bị bao gồm (phần cứng, phần mềm), môi trường truyền dùng để truyền tin từ nơi này đi nơi khác bằng tín hiệu số. 2. Sơ đồ tổng quát: Text I. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ 3. Chức năng các khối: - Nguồn tin : có thể là nguồn bất kỳ : voice, video, telex, data, image - Tạo khuôn hay format : định dạng tín hiệu thành tín hiệu số cơ bản (thường tốc độ lớn). - Mã hóa nguồn : nén thông tin nhằm giảm số bit nhị phân yêu cầu để truyền bản tin. - Mật mã hóa: Mã bản tin được mã hóa để đảm bảo tính bảo mật. - Mã hóa kênh: thêm các bit dư để kiểm tra lỗi hoặc sửa lỗi, khắc phục các tác động xấu của kênh truyền - Ghép kênh: Ghép nhiều kênh con lên 1 kênh tổng để tận dụng hệ thống đường dài -> giảm chi phí (bạn thử tưởng tượng tivi có 20 kênh mà phải dùng 20 dây để nối vào máy tính thì sẽ thấy giá trị của nó ngay). - Điều chế : Điều chế ở đây là điều chế số rồi ghép m bit thành 1 symbol, rồi mỗi symbol gán cho 1 dạng sóng truyền đi. - Trải phổ - Đa truy nhập : cho phép nhiều người cùng truy cập vào mạng để sử dụng dịch vụ. Text I. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ Ưu điểm: Tăng được khả năng truyền dẫn dữ liệu. Tăng khả năng hợp, độ tin cậy của hệ thống. Dễ dàng trong việc mã hóa để nén dữ liệu. Khả năng mã hóa kênh để tối thiểu hóa các ảnh hưởng của tạp và nhiễu. Dễ dàng cân đối công suất, thời gian và độ rộng dải thông để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên có hạn này. Dễ dàng chuẩn hóa các tín hiệu. Nhược điểm: Hệ thống thông tin số phức tạp hơn hệ thống tương tự tương đương. Bao gồm nhiều thành phần hơn  chi phí lắp đặt lớn hơn. Phức tạp hơn. Yêu cầu độ chính xác cao. Text NỘI DUNG CHÍNH I. Hệ thống thông tin số. II. Điều chế. III. Các kỹ thuật điều chế số. Text II. ĐIỀU CHẾ: Điều chế tín hiệu là quá trình biến đổi một hay nhiều thông số của một tín hiệu tuần hoàn theo sự thay đổi một tín hiệu mang thông tin cần truyền đi xa. Tín hiệu tuần hoàn gọi là sóng mang. Tín hiệu mang thông tin gọi là tín hiệu được điều chế. Ở đầu thu bộ giải điều chế sẽ dựa vào sự thay đổi thông số đó của sóng mang tái tạo lại tín hiệu mang thông tin ban đầu. Các thông số của sóng mang được dùng trong quá trình điều chế có thể là biên độ, pha, tần số. Sóng mang thường là các tín hiệu cao tần có dạng hình sin: COS(ωt+Φ) Text II. ĐIỀU CHẾ: Text NỘI DUNG CHÍNH I. Hệ thống thông tin số. II. Điều chế. III. Các kỹ thuật điều chế số. Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Digital → Analog FSK PSKASK QAM [...]... CHẾ SỐ: Dạng chòm sao M-QAM Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Một số dạng chòm sao của 16-QAM: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Bộ điều chế : Bộ điều chế QAM hầu như giống với bộ điều chế MPSK do cả hai đều là các trình tự điều chế trực giao Chúng ta Text có thể viết tín hiệu QAM như sau: Trong đó Bộ điều chế III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Bộ giải điều chế: Text ... so với ASK và PSK III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Tạo tín hiệu điều chế FSK: Sử dụng chuyển mạch Tách sóng FSK: Text * Phương pháp không kết hợp: Dùng bộ lọc thông dải: III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Dùng vòng khóa pha PLL Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: * Phương pháp kết hợp: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Bộ thu Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: 3 Điều pha:... KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Dạng sóng Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: *** Điều pha M-mức: MPSK là trường hợp mở rộng của PSK 2 mức, tăng số trạng thái của pha từ 2 lên 4, 8, 16,…, 2i Text mức Giản đồ chòm sao: III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: 4 Điều biên cầu phương QAM (Quadrature Amplitude Modulation): Text Dạng điều chế này có thể coi như là sự kết hợp của ASK và PSK tức... thái là M (M>2) Text Sơ đồ điều chế và giải điều chế III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Dạng sóng Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: 2 Điều tần: Frequency-Shift Keying (FSK) Sử dụng hai tần số sóng mang: tần số cao tương ứng mức 1, tần số Text thấp tương ứng mức 0  A cos(2πf1t + θ c ) binary 1 s (t ) =   A cos(2πf 2t + θ c ) binary 0 Ưu điểm: Ít lỗi hơn so với ASK Dễ đồng bộ Bền và ít ảnh hưởng bởi nhiễu... THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Phương pháp kết hợp: thực hiện bằng cách trộn tín hiệu đã điều chế ở đầu vào với tín hiệu sóng mang chuẩn được tạo ra từ bộ Text dao động nội lấy từ tín hiệu đầu vào Phương pháp này tuy phức tạp nhưng có thể khôi phục tín hiệu chính xác hơn khi có tạp âm xen vào III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: *** Điều biên M-mức: Điều chế ASK nhiều mức là sự mở rộng từ điều chế ASK nhị phân với số trạng... Khó đồng bộ Ít dùng trong thực tế Thường dùng trong cáp quang III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Tạo tín hiệu điều chế ASK: Text Sử dụng bộ trộn Sử dụng khóa chuyển mạch III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Tách sóng ASK: Phương pháp không kết hợp: mạch đơn giản nhất bao gồm một Text Diode tách sóng và bộ lọc phẳng Nhược điểm là khả năng phân... càng được nhiều hơn, nghĩa là tốc độ truyền tăng lên (tuy nhiên, số mức vẫn bị giới hạn) III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Nhược điểm: Thiết bị thu phải khôi phục sóng mang, phải tách sóng kết hợp -> phức tạp hơn, khó thực hiện hơn Text Tạo tín hiệu điều chế PSK: III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Tách tín hiệu PSK: Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Mạch khôi phục sóng mang: mạch vòng Custas: thực chất là hai... biên độ và pha, người ta coi biên độ và pha như 2 trục của một hệ tọa độ và người ta gọi đó là "chòm sao tín hiệu" Si(t) = AiCos(2∏ft+ Φi) i=1, 2,…M Trong đó Ai là biên độ và là pha Φi là pha của tín hiệu thứ i trong tập tín hiệu M mức ASK hay PSK có thể biểu diễn nhiều mức chứ không phải chỉ 0 với 1 và ta có các loại gọi là 16-QAM (4*4), 64-QAM gọi chung lại là mQAM III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: Dạng... KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: 1 Điều biên: Amplitude-Shift Keying (ASK) Dùng 2 biên độ khác nhau của sóng mang để biểu diễn 0 và 1 Text (thông thường một biên độ bằng 0)  A cos(2πf t + θ c ) s (t ) =  0  binary 1 binary 0 Ưu điểm: Chỉ dùng một sóng mang duy nhất Phù hợp trong truyền số liệu với tốc độ thấp (khoảng 1200bps trên kênh truyền) Nhược điểm: Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu Khó đồng bộ Ít dùng trong thực... Phase-Shift Keying (PSK) Sử dụng một tần số sóng mang và thay đổi pha của sóng mang này Text  A cos(2πf c t + π ) binary 1 s (t ) =  binary 0  A cos(2πf c t ) Ưu điểm: Công suất phát yêu cầu thấp hơn so với Ask và PSK với cùng một xác suất lỗi Ít bị ảnh hưởng của nhiễu Nếu không kết hợp với FSK thì không bị giới hạn độ rộng băng (giống với ASK) Càng điều chế ở nhiều mức thì dữ liệu chuyển tải càng . Tâm Linh Text NỘI DUNG CHÍNH I. Hệ thống thông tin số. II. Điều chế. III. Các kỹ thuật điều chế số. Text I. HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ 1. Định nghĩa : hệ thống thông tin số là tập hợp các thiết bị bao. xen vào. Text III.CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ: *** Điều biên M-mức: Điều chế ASK nhiều mức là sự mở rộng từ điều chế ASK nhị phân với số trạng thái là M (M>2). Sơ đồ điều chế và giải điều chế. Text III.CÁC. hiệu mang thông tin gọi là tín hiệu được điều chế. Ở đầu thu bộ giải điều chế sẽ dựa vào sự thay đổi thông số đó của sóng mang tái tạo lại tín hiệu mang thông tin ban đầu. Các thông số của sóng