Điều chế ASK đại học bách khoa

Điều chế ASKAmplitude-Shift Keying 1.. Biểu đồ chòm sao của tín hiệu BASK... Biên độ của sóng mang được chuyển hay khóa bởi tín hiệu nhị phân mt.. Trường hợp này còn được gọi là đóng –mở

Điều chế ASK(Amplitude-Shift Keying)

1 ASK nhị phân(BASK- Binary Amplitude-Shift Keying)

Một tín hiệu BASK có thể được xác định bởi công thức:

s(t) = A m(t)cos2 t 0 t T (1.1)

Trong đó:

A là hằng số

m(t) = 0 hoặc 1

là tần số sóng mang

là thời gian tồn tại bit

Nó có công suất P = /2 vì vậy A = √ Do đó (1.1) có thể viết được như sau:

s(t) = √ m(t)cos2 t 0 t T

= √ √ m(t)cos2 t 0 t T

= √ √ m(t)cos2 t 0 t T (1.2) Trong đó E = PT là năng lượng chứa đựng trong thời gian tồn tại bit Nếu chúng ta

coi (t)= √ cos2 t là hàm trực giao cơ sở thì có thể biểu thị không gian tín hiệu

hay biểu đồ chòm sao của tín hiệu BASK như sau:

(t)= √ cos2 t

0 √

Hình 1 Biểu đồ chòm sao của tín hiệu BASK

Hình 2 biểu diễn chuỗi tín hiệu BASK được sinh ra từ chuỗi nhị phân 0101001 Biên độ của sóng mang được chuyển hay khóa bởi tín hiệu nhị phân m(t) Trường hợp này còn được gọi là đóng –mở khóa on-off keying (OOK)

Chuỗi nhị phân 0 1 0 1 0 0 1

m(t)

1

t

T a)

s(t)

Tín hiệu BASK A t

-A b)

Hình 2 a) Tín hiệu điều chế nhị phân b) Tín hiệu BASK

Biến đổi Fourier của tín hiệu BASK s(t) là:

S(f) = ∫

dt + ∫

S(f) = M(f- ) + M(f+ ) (1.3)

Mục đích của việc nhân bởi tín hiệu sóng mang Acos2 chỉ là để dịch phổ của tín hiệu điều chế m(t) đến Hình 3 mô tả phổ biên độ của tín hiệu BASK khi m(t) là chuỗi xung chu kì

m(t)

0 1 0 1

1

0

T 2T 3T t

a)

M(f)

f

0 B=

b)

S(f)

- - - - + - + 0 - - +

Hình 3 a) Tín hiệu điều chế, b) Phổ của a), c) Phổ của tín hiệu BASK

Do chúng ta đã định dải thông được chiếm bởi tín hiệu băng cơ sở m(t) từ 0 Hz đến điểm first zero-crossing, chúng ta có B Hz của băng thông cho tín hiệu cơ sở và 2B Hz từ

tín hiệu BASK Hình 4 mô tả bộ điều chế và khả năng thực hiện có thể của bộ giải điều chế kết hợp cho tín hiệu BASK

m(t) s(t)

Acos2 t

a)

0.5Am(t)cos4 t + 0.5Am(t)

cos2 t

b)

Hình 4 a) Bộ điều chế BASK; b) Bộ giải điều chế kết hợp

2 M-ary Amplitude-Shift Keying (M-ASK)

Một tín hiệu M-ary Amplitude-Shift Keying (M-ASK) có thể được xác định bởi công thức:

s(t) = cos2 t, 0 t T

0, trường hợp còn lại (1.4)

Trong đó:

= A[2i –(M-1)] (1.5)

với i= 0,1, , M-1 và M≥4 Ở đây A là hằng số, là tần số sóng mang, và T là khoảng thời gian tồn tại 1 symbol Tín hiệu có công suất = /2, vì thế = √ Khi đó (1.4)

có thể viết thành:

X



s(t)= √ cos2 t 0 t T = √ √ cos2 t 0 t T = √ √ cos2 t 0 t T (1.6)

Trong đó = là năng lượng của s(t) bao trong khoảng thời gian tồn tại i=

1,2, M-1.Hình 5 mô tả biểu đồ chòm sao tín hiệu của tín hiệu M-ASK và 4-ASK

(t)= √ t (t)

0 √

Hình 5 a)Biểu đồ chòm sao của M-ASK và b) của 4-ASK Hình 6 mô tả chuỗi tín hiệu được tạo ra bởi chuỗi nhị phân 00 011011

Chuỗi nhị phân 0 0 0 1 1 0 1 1

0 a) time

m(t)

Tín hiệu 4-ary 3

1

-1

-3 b)

Tín hiệu 4-ASK s(t)

3A

A

-A

-3A

c)

Hình 6 Điều chế 4-ASK:

a)Chuỗi nhị phân

b)Tín hiệu 4-ary

c) Tín hiệu 4-ASK

bits

a) Acos2 t 0.5Am(t)cos4 t + 0.5Am(t) m(t)

0.5Am(t)

Hình 7 a) Bộ điều chế M-ASK và b) Bộ giải điều chế kết hợp

Bộ chuyển nối tiếp sang song song

Bộ D/A

x



Bộ A/D