ĐỀ tài điều CHẾ và GIẢI điều CHẾ PSK

Điều chế (modulation) làm biến đổi tín hiệu theo tín hiệuđiều khiển khác.Cụ thể là, tín hiệu bị biến đổi gọi sóng mang (hay tín hiệumang tin tức).Tín hiệu điều khiển sóng mang(gây biến đổi ) gọi tín hiệu mang tin (hay gọi tin tức) Có thể định nghĩa lại là, điều chế làquá trình làm thay đổi thông số sóng mang theo tín hiệu mang tin Điều chế số: trình ba thông số biên độ, tần số pha củasóng mang thay đổi theo tín hiệu (hay luồng số) đưa vào điều chế để thông tin sóng mang phù hợp với đường truyền Tại phải điều chế số? ➢ĐCS làm giảm băng thông nên có hiệu sử dụng phổ cao (giảm băng thông, tăng số lượng kênh thông tin ghép vào luồng bănggốc số) ➢Phù hợp với hệ thống đòi hỏi hiệu phổ lớn nhờ điều chế nhiềumức Hình 2: mô tả trình điều chế giải điều chế số I.Điều chế PSK (phase shift keying): Khóa dịch pha (PSK – phase shift keying) dạng điều chế góc, biên độ không đổi khóa dịch pha tương tự điều chế pha thông thường có khác PSK tín hiệu vào tín hiệu nhị phân pha đầu có số lượng giới hạn Điều chế PSK phương pháp hiệu để truyền tín hiệu số nói phương pháp PSK phương pháp điều chế triệt để sóng mang băng thông tín hiệu PSK nhỏ băng thông tín hiệu FSK dùng tín hiệu dài máy thu phải có mạch dao động tạo sóng mang để thực việc giải điều chế; tín hiệu dao động phải có cung tần số pha sóng mang máy phát 1.Điều chế PSK: Giả sử có sóng mang biểu diễn: x0(t)=A.cos(t 0ω +φ) Biểu thức tín hiệu gốc :s(t) tín hiệu nhị phân (0,1) chuỗi NRZ Do ta có : Khi s(t)=0: P(t)= Acost 0ω Khi s(t)=1: P(t)= A.cos(t 0ω +180) Đối với khóa dịch pha PSK,thông tin chứa pha tức thời sóngmang điều chế.Thường pha ấn định so sánh tương thích vớisóng mang pha biết-PSK kết hợp Đối với PSK nhị phân ,các trạngthái pha 0và 180sẽ sử dụng 1.1.Nguyên tắc khóa dịch pha nhị phân : Nguyên tắc: tín hiệu nhị phân tác dụng lên sóng mang làm thayđổi pha sóng mang Cụ thể : ✔Bít 1: pha sóng mang ✔Bít 0: pha sóng mang 180 Các giá trị ngược lại nguyên tắc chung có đảo bít pha sóng mang lệch 180 Bảng chân lý tín hiệu điều chế PSK: Nhị phân đầu vào Pha đầu Logic 180 Logic Có thể thấy rõ ràng cách biểu diễn đồ thị thời gian trạngthái tín hiệu PSK Hình3: Đồ thị thời gian trạng thái 1.2 Quá trình điều chế giải điều chế PSK Điều chế khóa dịch pha nhị phân PSK Với n=2: ΔΦ = ,thì ta có kiểu điều chế 2-PSK P(t)= S Hình sơ đồ khối thực điều chế PSK Phương pháp điều chế 2-PSK hay điều chế ngược pha PRK (Phase Reversal Keying) giới thiệu hình Sơ đồ tạo tín hiệuPSK dạng sin với hai giá trị pha tuỳ thuộc giá trị Data : Khi Data bit = 1, tín hiệu PSK pha với sóng mang Khi Data bit = 0, tín hiệu PSK ngược pha (180) với sóng mang Hình 5: Quan hệ pha /thời gian đầu điều chế PSK theo tín hiệu vào Đó điều chế, trình giải điều chế làm rõ phương pháp sơ đồ khối thực sau :Giải điều chế PSK thực sơ đồ Hình Sơ đồ gồm táilập sóng mang nhân Hình Phương pháp giải điều chế PSK Bộ giải điều chế PSK bao gồm : • Sơ đồ lấy bình phương • để chuyển tín hiệu khác pha pha • Vòng giữ pha PLL phát lại nhịp với tần số gấp đôi tần số mang • Bộ dịch pha ∆ để hiệu chỉnh pha • Bộ chia hai để đưa tần số tín hiệu tái lập tần số sóng mang • Bộ nhân tín hiệu thực nhân sóng điều chế PSK với sóng mang tái lập Giả sử tần số sóng mang f C,ωC= 2πf C, ta có hai trường hợp:Khi tín hiệu PSK là+sin( ωC t) ứng với Data bit = 1, sóng mang tái lập sin(ωCt),sơ đồ nhân cho tín hiệu sin( ωC t)( C t)=( ωC t)=½(1-cos(2ωC t) = ½ ½cos(2ωC t) Trong biểu thức thành phần thứ hai xoay chiều, có tần số gấp đôi tầnsố sóng mang Khi sử dụng lọc thông thấp với tần số cắt tần số sóngmang, khử bỏ thành phần xoay chiều dương thành phần 1chiều thứ giữ lại biểu diễn trạng thái “1” Data bit.Khi tín hiệu PSK -sin( C t) ứng với Data bit =0, sơ đồ nhân cho tín hiệu : -sin( ωC t) sin( ωC t) = - ( ωC t) = -½(1cos(2ωC t)= -½ + ½cos(2ωC t) Trong biểu thức thành phần thứ hai xoay chiều, có tần số gấp đôitần số sóng mang Khi sử dụng lọc thông thấp với tần số cắt tần số sóng mang , khử bỏ thành phần xoay chiều âm thành phầnmột chiều thứ (-1/2)được giữ lại biểu diễn trạng thái “0” Data bit 1.3.Giản đồ xung tín hiệu điều chế giải điều chế PSK( mô matlab) Tín hiệu PSK với tín hiệu điều chế dạng nhị phân : [0 110001100] S Dạng tín hiệu BPSK với tín hiệu dạng nhị phân vào : [1 1 0101 1 ] 1.4 Nhận xét : Sơ đồ điều chế PSK có độ phức tạp trung bình, sử dụng chủ yếutrong kỹ thuật radio số Hệ thống có đặc trưng sau: • Sai số phương pháp FSK • Phổ cực tiểu tín hiệu điều chế (FW) tốc độ truyền bit(F b) • Hiệu suất truyền = (xác định (F b/ FW) = 1) • “Tốc độ Baud” định nghĩa tốc độ điều chế tốc độ truyền Fb Kỹ thuật điều chế BPSK mã hóa bít đơn độc chúng có haitrạng thái đầu , kỹ thuật điều chế số , người ta thường tận dụng mã hóa mức cao (M>2) Số trạng thái pha đầu hệ thống M mức đóM=4 tức có trạng thái pha đầu ra, …khi đó: ➢ N=4,8,16,… ➢N=log2M Trong  N: số bít mã hóa  M : số trạng thái pha đầu với N bit Ta lại có: B=f b/log2M Trong • f b :là tốc độ bít đầu vào(Hz) • B: độ rộng băng tần tối thiểu(bps) • M số trạng thái đầu Ứng dụng :Điều chế khóa dịch pha sử dụng rộng dãi hệthống thông tin quân , thương mại , hệ thống vi ba số Phương thứcđiều chế xem phương thức điều chế hiệu cho ứngdụng truyền tin vô tuyến đảm bảo xác suất lỗi thấp đối vớimột mức tín hiệu thu định đo chu kỳ tín hiệu September 28, 2010 Tà i l i ệ u t h a m k h ả o : V i b a s ố _ N X B b u đ i ệ n TS BùiThiện Minh 2.Bàigiảng kỹ thuật thông t n số 3.Digital_Modulation 4.http://www.mathworks.com 5.http://sinhvienvt.net 6.http://en.wikipedia.org/wiki/Phase-shift_keying PHẦN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN: ………… PHÂN Trường cao đẳng kĩ thuật Lý Tự Trọng Khoa Điện -Điện tử ĐỀ TÀI: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ PSK NHÓM 4: NGUYỄN TẤN DUY NGÔ QUANG HẢI LÊ HOÀNG TUẤN DƯƠNG MINH TRIẾT [...]... PHÂN Trường cao đẳng kĩ thuật Lý Tự Trọng Khoa Điện -Điện tử ĐỀ TÀI: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ PSK NHÓM 4: 1 2 3 4 NGUYỄN TẤN DUY NGÔ QUANG HẢI LÊ HOÀNG TUẤN DƯƠNG MINH TRIẾT ...• “Tốc độ Baud” được định nghĩa như tốc độ điều chế bằng tốc độ truyền Fb Kỹ thuật điều chế BPSK mã hóa các bít đơn độc và chúng chỉ có haitrạng thái đầu ra , ở kỹ thuật điều chế số , người ta thường tận dụng mã hóa ở mức cao hơn (M>2) Số các trạng thái pha đầu ra là hệ thống M mức trong đóM=4 tức có 4 trạng... N bit Ta lại có: B=f b/log2M Trong đó • f b :là tốc độ bít đầu vào(Hz) • B: độ rộng băng tần tối thiểu(bps) • M là số các trạng thái đầu ra Ứng dụng :Điều chế khóa dịch pha hiện nay được sử dụng rộng dãi trong các hệthống thông tin quân sự , thương mại , các hệ thống vi ba số Phương thứcđiều chế này có thể xem là một phương thức điều chế hiệu quả cho các ứngdụng truyền tin bằng vô tuyến vì nó đảm