Đề cương thu phát tổng hợp

ĐỀ CƯƠNG THU PHÁT TỔNG HỢP Câu hỏi điểm 1.1 Tỷ số tín hiệu tạp âm lượng tử : khái niệm ; công thức tính Giải thích tần số lấy mẫu tăng, tỷ số tín hiệu tạp âm lượng tử tăng  Tỷ số tín hiệu tạp âm lượng tử.: Thông số lý thuyết : Giả thiết có tạp âm lỗi lượng tử, biên độ tạp âm lượng tử biến ngẫu nhiên phân bố bước lượng tử, đầu vào dạng sin có biên độ FSR ADC Khi SNR cực đại xác định: SNR = 6, 02 + 1, 76 + 10.lg( fs ) f max [dB] Trong đó:   fs : tần số lấy mẫu f max : tần số cực đại tín hiệu tương tự đầu vào Thông số thực tế :  Trong ADC thực tế, SNR xác định cách đo lỗi dư(Lỗi dư kết hợp tạp âm lượng tử , tạp âm ngẫu nhiên méo phi tuyến )  Lỗi dư ADC xác định cách lấy đầu ADC trừ ước tính tính hiệu đầu vào, kết lỗi dư 1.2 Các thông số thực tế ADC bao gồm:lỗi dư, số bit hiệu dụng dải động nhiễu giả (khái niệm cách xác định) Các thông số thực tế ADC bao gồm :  Lỗi dư : kết hợp tạp âm lượng tử , tạp âm ngẫu nhiên méo phi tuyến (Nghĩa tất thành phần không mong muốn tín hiệu đầu (ADC) Cách xác định :Lỗi dư ADC xác định sử dụng đầu vào dạng sin cho ADC, sau lấy đầu ADC trừ ước PHOTO HUYỀN TRANG tính tín hiệu đầu vào, tín hiệu lại lỗi dư Sau tính công suất bình phương trung bình lỗi dư SNR tìm chia công suất bình phương trung bình tín hiệu đầu vào cho công suất trình bình bình phương lỗi dư  Số Bít hiệu dụng (ENOB : Effective Number of Bits): số bit cần thiết ADC lý tưởng để công suất tạp âm trung bình bình phương ADC lý tưởng công suất trung bình bình phương lỗi dư ADC thực tế  Dải động nhiễu giả (SFDR : Spurious Free Dynamic Range ) thông số hữu ích để dặc tả ADC Để định nghĩa SFDR ta giả thiết đầu vào ADC tone hàm sin SFDR thực cách lấy FFT (Fast Fourier Tranform : biến đổi fourier nhanh) đầu ADC Sau biến đổi phổ đầu ADC thể dạng công suất đầu dB phụ thuộc tần số Khi SFDR hiệu số tín hiệu đầu vào hàm sin công suất đỉnh tín hiệu nhiễu giả lớn phổ đầu ADC 1.3 Bộ thu phát vô tuyến định nghĩa phần mềm lý tưởng (sơ đồ khối kiến trúc; nguyên lý hoạt động) Giải  Giả thiết biến đổi ADC có lọc chống xuyên băng bên DAC có lọc khôi phục tín hiệu tương tự bên SDR có tính sau: PHOTO HUYỀN TRANG Sơ đồ điều chế, định kênh giao thức để phát thu tất định phần mềm phân hệ xử lý số Các xử lý thực DSP (bộ xử lý tín hiệu số) - Bộ Circulator lý tưởng sử dụng để phân tách tín hiệu đường phát đường thu Circulator kết hợp với lọc thu/phát -> hạn chế băng tần thu phát - Lọc xuyên băng lọc khôi phục tín hiệu DAC (không thể hiện) - 1.4 Tần số ảnh máy thu ngoại sai (khái niệm , nguyên nhân, ảnh hưởng cách xử lý tần số ảnh) Giải  Khái niệm Là tín hiệu nhiễu I, đối xứng với tần số tín hiệu mong muốn qua tần số dao động ngoại sai (dao động nội máy thu, cách tín hiệu mong muốn khoảng tần số trung tần)  Nguyên nhân: + Tín hiệu RF đầu vô tuyến thu là: + PHOTO HUYỀN TRANG : tần số góc tín hiệu hữu ích : tần số góc tín hiệu không mong muốn + Tín hiệu dao động nội LO + tín hiệu đưa vào trộn có đặc tính vào phi tuyến sau: i = + + …… v= + + + Kếtquả có nhiều thành phần có thành phần sau: i= … + + +……… + Bộ lọc trung tần cho phép thành phần hiệu tần qua, tổng tần bị lọc Nếu = + = Thì - = = (xem hình dễ học thuộc nha bé trai bé gái) - Nếu = - = Thì - = - = Trong tần số trung tần  Thành phần nhiễu sau trộn lọt vào tầng trung tần máy thu với tín hiệu hữu ích lọc trung tần máy thu loại bỏ Thành phần nằm đối xứng với tín hiệu hữu ích qua tần số dao động nội thang tần số -  Giải pháp: Nhiễu ảnh loại bỏ cách dùng lọc trước trộn trình biến đổi từ RF vào IF 1.5 Tạp âm 1/f (khái niệm; công thức tính ; phân tích ảnh hưởng tạp âm 1/f) Tạp âm 1/f( tạp âm nhấp nháy) xuất sau biến đổi hạ tần làm giảm cấp độ mạnh kênh băng hẹp Giải  Khái niệm: tạp âm 1/f(tạp âm nhấp nháy) tạp âm tần số thấp xuất sau hạ tần tâm băng gốc (con Hương béo không chép phần mà làm láo ???) PHOTO HUYỀN TRANG  Công thức tính: Thuật ngữ tạp âm 1/f bắt nguồn từ mật độ tạp âm xác định sau: • Phân tích ảnh hưởng tạp âm 1/f Tạp âm đầu trộn bao gồm ảnh hưởng tạp âm 1/f tính toán sau: n = n0[(f2-f1)+faln(f2/f1)]V2 n0 sàn tạp âm quy đổi đầu vào hạ tần, tín hiệu băng thong có phổ băng gốc xác định f1,f2 fa xác định tần số tạp âm nhấp nháy sàn tạp âm nhiệt máy thu nối tầng Tạp âm nhấp nháy làm tăng tạp âm sau trộn dẫn tới giảm cấp mạnh độ nhạy (nhất kênh hẹp) 1.6 Méo bậc máy thu biến đổi trực tiếp:khái niệm (viết công thức), vẽ hình, phân tích ảnh hưởng méo bậc có tín hiệu nhiễu Khái niệm  Ảnh hưởng: méo bậc hay gọi IMD2 (méo điều chế giao thoa bậc ) máy thu DCR gây tín hiệu chặn phá làm giảm cấp tỷ số tín hiệu tập âm máy thu PHOTO HUYỀN TRANG Tín hiệu t/h mong muốn có thành phần chiều thành phần bậc  Ảnh hưởng - Nhiễu phá liên tục : dịch DC mạnh Tín hiệu điều chế : Tạo phổ nhiễu quanh DC làm giảm cấp S/N HÌNH VẼ  Phân tích : Rò tín hiệu phát vào máy thu , t/h rò với t/h thu đồng thời khuếch đại LNA qua giải điều chế Băng gốc t/h rò t/h thu cắt mức gọi lài điểm cắt bậc máy thu phi tuyến IP2 (cái cần xem lại) PHOTO HUYỀN TRANG IP2 thông số quan trọng, cho đánh méo tính phi tuyến bậc hai IMD2 hỗ trợ định lượng độ nhạy máy thu tín hiệu nhiễu 1.7 Giải pháp trạm gốc phân bố dựa kỹ thuật truyền tín hiệu số băng gốc sợi quang (vẽ hình trình bày) Trong kiến trúc trạm gốc phân bố DBS (distributed base station) , RRU (remote radio frequency unit- đơn vị vô tuyến đặt xa) coi phần tử thu phát tín hiệu vô tuyến , đơn vị băng gốc BBU (base band unit) coi phần tử xử lý phát tín hiệu băng gốc từ/đến RNC Thiết kế phân bố DBS cho phép nhà khai thác di động triển khai RRU hệ thống nguồn tách riêng so với BBU Các RRU BBU kết nối với cáp quang đơn mode Đầu số: Trong giải pháp tínn hiệu băng gốc đưa lên khối RRU đặt tháp anten đường cáp quang Truyền tín hiệu băng gốc sợi quang cho phép: + 1_ phát thu trực tiếp tín hiệu băng gốc sợi quang + 2_không cần biến đổi tần số vô tuyến vào quang + 3_sử dụng hệ thống khai thác bảo dưỡng BTS + 4_sử dụng chung sở hạ tâng cho ứng dụng khác + 5_tùy chọn phát triển sóng mang đoạn ô Ký hiệu : BB: phần băng gốc , D/A biến đổi số sang tương tự RF : thành phần vô tuyến , O/E: biến đổi điện vào quang E/O : biến đổi quang vào điện, RRU : đơn vị vô tuyến đặt xa PHOTO HUYỀN TRANG 1.8 Giải pháp trạm gốc phân bố dựa kỹ thuật truyền sóng vô tuyến sợi quang (RoF) (Vẽ hình trình bày) Trong kiến trúc trạm gốc phân bố DBS (distributed base station) , RRU (remote radio frequency unit- đơn vị vô tuyến đặt xa) coi phần tử thu phát tín hiệu vô tuyến , đơn vị băng gốc BBU (base band unit) coi phần tử xử lý phát tín hiệu băng gốc từ/đến RNC Thiết kế phân bố DBS cho phép nhà khai thác di động triển khai RRU hệ thống nguồn tách riêng so với BBU Các RRU BBU kết nối với cáp quang đơn mode  RF over Fiber: Trong giải pháp tín hiệu vô tuyến từ thiết bị nhà truyền lên RRU đặt anten đường cáp quang Cần có: 1- thiết bị bổ sung riêng 2- chuyển đổi nhiều lần tần số vô tuyến 3- quản lý riêng Ký hiệu : BB: phần băng gốc , D/A biến đổi số sang tương tự RF : thành phần vô tuyến , O/E: biến đổi điện vào quang E/O : biến đổi quang vào điện, RRU : đơn vị vô tuyến đặt xa PHOTO HUYỀN TRANG 1.9 Kiến trúc trạm gốc (BTS) dựa vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) (Vẽ hình giải thích nguyên lý hoạt động) (cần xem lại ?) PHOTO HUYỀN TRANG Phần băng gốc Phần trung tần Phần vô tuyến Rx ADC DDC Xử lý băng gốc Đầu vô tuyến (RFE) Tx DAC DUC Kiến trúc tổng quát BTS sở SDR PHOTO HUYỀN TRANG 10 3.6 Các cấu trúc hệ thống anten phân tập thu: vẽ các sơ đồ phân tập thu giải thích nguyên lý phân tập thu (Hạnh done) Nguyên lý phân tập thu : kết hợp tín hiệu thu từ hai anten độc lập để tín hiệu tốt Có hai sơ đồ kết hợp tín hiệu thu : √ Kết hợp chọn lựa : chuyển mạch thực hai tín hiệu thu đến từ hai anten để chọn lựa tín hiệu thu tốt dựa tỷ số tín hiệu tạp âm Đạt độ lợi phân tập từ đến 4dB √ Kết hợp cực đại : hai tín hiệu thu đánh trọng số theo tỷ số tín hiệu tạp âm tương ứng, sau kết hợp đồng pha Đạt độ lợi phân tập từ đến 7dB Các cấu trúc anten phân tập thu  Phân tập cho ô đẳng hướng mặt ngang (ô omni) PHOTO HUYỀN TRANG 44 Cần anten omni Hai anten thu phân cực đứng (Rxa Rxb) đặt cách 12-15λ Anten phát (Tx) đặt cao để đảm bảo cách ly > 30dB Rx Tx  Phân tập cho ô phân đoạn - Cần anten đoạn ô Các anten đặt bình độ cách ly chúng tốt trường hợp omni Để giảm bớt số lượng anten cho phân tập thu, sử dụng biện pháp : √ Sử dụng lọc song công để phân chia tín hiệu phát thu từ anten √ Sử dụng chia tín hiệu thu để phân phối tín hiệu thu từ anten đến nhiều anten √ Sử dụng anten lưỡng cực chéo để pannel anten chứa đồng thời hai anten 3.7 Vẽ sơ đồ khối chức xử lý băng gốc phát xử lý băng gốc thu trạm gốc BTS Giải thích nguyên lý hoạt động sơ đồ  Các khối chức xử lý băng gốc phát : bao gồm khối thực xử lý chuyển đổi tín hiệu số vào tương tự thích hợp cho điều chế PHOTO HUYỀN TRANG 45 Xử lý băng gốc phát thực xử lý tín hiệu số sau : -  Mã hóa phát kiểm tra lỗi cách chèn CRC (Cyclic Redundance Check : kiểm tra vòng dư) Mã hóa phát lỗi dựa mã xoắn turbo Đan xen khối để hoán vị vị trí bit nhằm tránh lỗi cụm Điều chế OFDM để truyền luồng số nhiều sóng mang nhằm giảm thiểu ISI truyền sóng đa đường gây Luồng số chia thành hai luồng song song : luồng I (đồng pha) luồng Q (vuông pha) để điều chế sóng mang cos sin khối điều chế trung tần Lọc RRC (Root Raised Cosin : hai cosin tăng) để tạo dạng xung trước đưa lên điều chế nhằm giảm nhiễu DAC (Digital to Analog Converter) để biến đổi từ số vào tương tự Các khổi chức xử lý băng gốc thu : lọc biến đổi tín hiệu tương tự vào tín hiệu số xử lý tín hiệu thực thể xử lý tốc độ chirp PHOTO HUYỀN TRANG 46 Xử lý băng gốc thu thực xử lý tín hiệu số sau : Các lọc RRC để lọc xung số Bộ giải điều chế OFDM để khôi phục lại luồng số từ luồng số nhỏ truyền sóng mang - Bộ giải đan xen khối để xếp bit theo trình tự trước đan xen phía phát - Bộ giải mã xoắn turbo để sửa lỗi - Bộ giải mã CRC để phát lỗi - 3.8 Giải thích nguyên lý hoạt động biến đổi số-tương tự với tín hiệu RF (RF DAC) Vẽ hình giải thích nguyên lý hoạt động máy phát tuyến tính sử dụng RF DAC • (((Cấu trúc biến đổi RF DAC PHOTO HUYỀN TRANG 47 • Nguyên lí hoạt động  Tín hiệu số sau điều chế nâng tần lên trung tần     đến tách sóng pha/tần Tín hiệu đầu VCO tần số RF hạ tần xuống trung tần cách trộn với tần số dao động từ dao động nội thứ hai qua lọc thông thấp Kết thu tín hiệu trung tần vào tách sóng pha tần Bộ tách sóng pha/tần so sánh pha tín hiệu số đầu vào với tín hiệu trung tần thu từ đầu VCO Điện áp sai pha đưa lên nạp bơm để điều chế pha/tần cho VCO Kết tín hiệu đầu VCO tần số RF có pha tần số giống pha tần tín hiệu số đầu vào Lúc tín hiệu đầu RF DAC tín hiệu tương tự tần số RF mang thông tin tín hiệu số đầu vào ))) Phần (((nghiêng))) chưa thống có nên viết hay không chưa biết hay không Chưa xác định RF DAC có bao gồm vòng khóa pha PLL không sử dụng PLL đầu vào IF số thành đầu RF tương tự Nhưng hình 3.20 vẽ thành hình 3.24 à? Gần ngày thi đến câu chốt lại sau Tạm thời hỏi nguyên lí viết phần nguyên lí thôi, đến hôm thi chốt lại sau • Nguyên lý hoạt động: o DAC thông thường có hiệu phụ thuộc vào giới hạn méo xẩy độ chuyển mạch số liệu (nguyên nhân gây méo: ISI, đồng định thời không hoàn hảo jitter đồng hồ) PHOTO HUYỀN TRANG 48 o RF DAC chuyển tín hiệu số đầu vào thành tín hiệu RF tương tự đầu o Do trực tiếp chuyển từ tín hiệu số thành tín hiệu RF tương tự, RF DAC khắc phục ưu điểm dễ bị tạp âm pha dao động nội biến đổi nâng tần, giảm độ phức tạp hệ thống không cần tới trộn, phần tử lọc lẫn biến đổi dòng điện vào điện áp, o RF DAC cần chuyển mạch đồng dạng sóng xung cần vòng khóa pha • Cấu trúc máy phát tuyến tính sử dụng RF DAC • Nguyên lí hoạt động  Tín hiệu số sau điều chế xử lí khối DSP đưa lên hai nhánh I Q để biến đổi nâng tần lên tần số trung tần cách trộn với tần số từ dao động NCO Biến đổi nâng tần thực để tạo tín hiệu đầu thực (để tránh cần RF DAC)  Tín hiệu IF số thấp tần cộng từ hai nhánh I Q đưa sang RF DAC  Đầu DAC tín hiệu tương tự tần số RF qua lọc băng thông, khuếch đại tần số RF đến anten phát Bộ khuếch đại công suất PA sử dụng để đảm bảo mức công suất phát cần thiết PHOTO HUYỀN TRANG 49 Câu hỏi điểm 4.1 Kiến trúc máy thu đơn băng đổi tần (máy thu ngoại sai): vẽ sơ đồ giải thích nguyên lý hoạt động Giải  Kiến trúc máy thu ngoại sai tương tự: (mũi tên xuống từ lọc chọn băng, từ lọc loại bỏ tần số ảnh)  Nguyên lý hoạt động + Biến đổi tín hiệu RF thành IF trình xử lý thu: Trộn tín hiệu RF với tín hiệu tuần hoàn tạo từ dao động nội (LO) - Tần số trung tần tạo ra:  Hoạt động: - + T/h RF lọc lọc chọn băng + Sau khuếch đại khuếch đại tạp âm thấp LNA có hiệu NF tốt Tín hiệu + tạp âm thu qua khuếch đại thành tín hiệu (đã KĐ) + tạp âm (đã KĐ) + tạp âm nội Do (SNR)out < (SNR)in Tạp âm thấp tạp âm KĐ, cần có LNA trình trộn thường trình gây tạp âm lớn dẫn đến tăng NF giảm độ nhạy + Tiếp tục qua lọc loại bỏ tần số ảnh Tín hiệu ảnh gây nên nhiễu ảnh dẫn tới nhiễu trùng tần số, cần phải lọc trước qua trộn PHOTO HUYỀN TRANG 50 + Tín hiệu đưa đến trộn để trộn chuyển đổi vào IF: ngược lại + Tín hiệu khuếch đại đáng kể lọc trung tần + Tín hiệu chuyển đổi hạ tần vào tín hiệu băng gốc cách vào giải điều chế lọc chống xuyên âm để loại bỏ tín hiệu băng Bản chất giải điều chế so sánh, khác mang thông tin + Tín hiệu đưa đến biến đổi tương tự vào số (ADC) để đầu tín hiệu băng gốc số Bộ ADC có chức năng: • Lấy mẫu • Quyết định: so sánh với ngưỡng để định bit + Cuối cùng, tín hiệu đưa lên xử lý tín hiệu băng gốc xử lý tín hiệu số DSP Chức DSP: Tách giải khuôn dạng điều chế AGC (điều chỉnh khuếch đại tự động) nhanh AFC (điều khiển tần số tự động) Dãn tín hiệu tương tự Giải đan xen, giải mã sửa lỗi phát lỗi số liệu  Ưu điểm o Làm việc tần số IF cho phép o Đơn giản hóa việc thiết kế khuếch đại, lọc IF cần làm việc tần số cố định (ưu điểm so với máy thu biến đổi trực tiếp) o Hoạt động ổn định  Nhược điểm o Tín hiệu xuất băng tần thu gây giảm độ nhạy o Tín hiệu ảnh I: gây nhiễu ảnh, dẫn đến nhiễu trùng tần số, cần phải lọc bỏ trộn • • • • • 4.2 Kiến trúc máy thu trung tần số: vẽ sơ đồ giải thích nguyên lý hoạt động Giải  Kiến trúc máy thu trung tần IF số PHOTO HUYỀN TRANG 51  Nguyên lý hoạt động: + Biến đổi tín hiệu RF thành IF tương tự trình xử lý thu: Trộn tín hiệu RF với tín hiệu tuần hoàn tạo từ dao động nội (LO) - Tần số trung tần tạo ra: - + Thực trộn hạ tần lần với để tạo trung tần băng gốc + Trung tần băng gốc có lợi: đủ cao để chọn kênh, đủ thấp để xử lý trực tiếp ADC DSP (10-50 MHz) + Hạ tần vuông góc I/Q tích hợp DSP  Hoạt động: + T/h RF lọc lọc chọn băng + Sau khuếch đại khuếch đại tạp âm thấp LNA có hiệu NF tốt Tín hiệu + tạp âm thu qua khuếch đại thành tín hiệu (đã KĐ) + tạp âm (đã KĐ) + tạp âm nội Do (SNR)out < (SNR)in Tạp âm thấp tạp âm KĐ, cần có LNA trình trộn thường trình gây tạp âm lớn dẫn đến tăng NF giảm độ nhạy + Tiếp tục qua lọc loại bỏ tần số ảnh Tín hiệu ảnh gây nên nhiễu ảnh dẫn tới nhiễu trùng tần số, cần phải lọc trước qua trộn + Tín hiệu đưa đến trộn để trộn chuyển đổi vào IF: ngược lại PHOTO HUYỀN TRANG 52 + Tín hiệu khuếch đại đáng kể lọc trung tần + Thực trộn hạ tần lần với để tạo trung tần băng gốc +Sau lấy mẫu IF gốc ADC, IF số tạo + T/hiệu số trộn hạ tần để tạo nên tín hiệu băng gốc phức (nghĩa để tạo thành phần băng gốc I Q).T/hiệu IF số (tạo cách lấy mẫu t/h IF băng thông tốc độ lấy mẫu fs) trộn với dao động vuông góc (NCO : dao động điều khiển) tần số xác fs/4 Bằng cách nhân mẫu IF số với chuỗi tuần hoàn [ -1 0] kênh thực [0 -1 ] kênh ảo + Sau luông I, Q băng gốc lọc lọc FIR(đáp ứng xung kim hữu hạn) băng thông tạo nên t/h băng gốc số yêu cầu để đến trình xử lý + Cuối cùng, tín hiệu đưa lên xử lý tín hiệu băng gốc xử lý tín hiệu số DSP Chức DSP: • • • • • Tách giải khuôn dạng điều chế AGC (điều chỉnh khuếch đại tự động) nhanh AFC (điều khiển tần số tự động) Dãn tín hiệu tương tự Giải đan xen, giải mã sửa lỗi phát lỗi số liệu 4.3 Kiến trúc máy thu sử dụng trung tần tương tự trung tần số: vẽ sơ đồ giải thích nguyên lý hoạt động Giải PHOTO HUYỀN TRANG 53  Kiến trúc cho phép lựa chọn IF phù hợp cho việc sử dụng ADC công suất thấp đầu cuối cầm tay Và cần ADC máy thu biến đổi trực tiếp cần ADC  Nguyên lý hoạt động + T/h RF lọc lọc chọn băng + Sau khuếch đại khuếch đại tạp âm thấp LNA có hiệu NF tốt Tín hiệu + tạp âm thu qua khuếch đại thành tín hiệu (đã KĐ) + tạp âm (đã KĐ) + tạp âm nội Do (SNR)out < (SNR)in Tạp âm thấp tạp âm KĐ, cần có LNA trình trộn thường trình gây tạp âm lớn dẫn đến tăng NF giảm độ nhạy + Tín hiệu đầu vào sau lọc băng thông khuếch đại tạp âm nhỏ biến đổi trực tiếp vào băng gốc + Tín hiệu băng gốc vuông góc nhận sau lọc lọc thông thấp để xác định kênh băng thông mong muốn + Tín hiệu biến đổi nâng tần vuông góc đến trung tần IF phù hợp với biến đổi A/D tiêu thụ công suất thấp trước lọc băng lọc thông thấp băng gốc sau biến đổi hạ tần + Tín hiệu đưa đến biến đổi tương tự vào số (ADC).Sau lấy mẫu IF gốc ADC, IF số tạo Bộ ADC có chức năng: • Lấy mẫu • Quyết định: so sánh với ngưỡng để định bit PHOTO HUYỀN TRANG 54 + Khi t/h IF nhận biến đổi hạ tần với độ xác cao biến đổi hạ tần khối xử lý máy thu số.T/hiệu số trộn hạ tần để tạo nên tín hiệu băng gốc phức (nghĩa để tạo thành phần băng gốc I Q).T/hiệu IF số (tạo cách lấy mẫu t/h IF băng thông tốc độ lấy mẫu fs) trộn với dao động vuông góc (NCO : dao động điều khiển) 4.4 Kiến trúc máy thu đa kênh trung tần (IF) số: vẽ sơ đồ khối giải thích nguyên lý hoạt động Giải  Nguyên lý hoạt động: + Mở rộng máy thu IF số + Nhiều biến đổi hạ tầng vuông góc thực miền số cách sử dụng dao động điều khiển số NCO + Tích hợp thu đa sóng mang với độ chọn lọc kênh tốt + Phù hợp cho BTS Tiết kiệm đáng kể phần cứng vô tuyến so với giải pháp sử dụng nhiều máy thu riêng lẻ  Hoạt động: + T/h RF lọc lọc chọn băng + Sau khuếch đại khuếch đại tạp âm thấp LNA có hiệu NF tốt Tín hiệu + tạp âm thu qua khuếch đại PHOTO HUYỀN TRANG 55 thành tín hiệu (đã KĐ) + tạp âm (đã KĐ) + tạp âm nội Do (SNR)out < (SNR)in Tạp âm thấp tạp âm KĐ, cần có LNA trình trộn thường trình gây tạp âm lớn dẫn đến tăng NF giảm độ nhạy + Bộ lọc loại bỏ tần số ảnh bị bỏ máy thu thu đa kênh + Tín hiệu đưa đến trộn để trộn chuyển đổi vào IF: ngược lại Do máy thu thu đa kênh nên dao động nội kiến trúc máy thu IF số thay thành tổng hợp băng hay nhóm kênh + Tín hiệu khuếch đại đáng kể lọc trung tần Bộ lọc sử dụng lọc IF đa kênh + Thực trộn hạ tần lần với để tạo trung tần băng gốc +Sau lấy mẫu IF gốc ADC, IF số tạo + Nhiều biến đổi hạ tầng vuông góc thực miền số cách sử dụng dao động điều khiển số NCO + T/hiệu số trộn hạ tần để tạo nên tín hiệu băng gốc phức (nghĩa để tạo thành phần băng gốc I Q).T/hiệu IF số (tạo cách lấy mẫu t/h IF băng thông tốc độ lấy mẫu fs) trộn với dao động vuông góc (NCO : dao động điều khiển) + Sau luồng I, Q băng gốc lọc lọc FIR(đáp ứng xung kim hữu hạn) băng thông tạo nên t/h băng gốc số yêu cầu để đến trình xử lý + Cuối cùng, tín hiệu số băng gốc đưa lên xử lý tín hiệu băng gốc xử lý tín hiệu số DSP Chức DSP: • • • • • Tách giải khuôn dạng điều chế AGC (điều chỉnh khuếch đại tự động) nhanh AFC (điều khiển tần số tự động) Dãn tín hiệu tương tự Giải đan xen, giải mã sửa lỗi phát lỗi số liệu 4.5 Giải thích nguyên tắc lọc nội suy lợi điểm Vẽ sơ đồ khối trình bày kiến trúc máy phát sử dụng đầu IF số lọc nội suy Giải PHOTO HUYỀN TRANG 56  Nguyên tắc lọc nội suy: • Kỹ thuật nội suy hoạt động dựa nguyên tắc tăng tốc độ lấy mẫu hiệu dụng dạng sóng đầu vào cách tổng hợp mẫu bổ sung vào mẫu gốc • Các mẫu xây dựng dựa giá trị trung bình đánh trọng số mẫu gốc Khi DAC cần hoạt động tốc lấy mẫu này( thường hay lần tốc độ lấy mẫu gốc) Điều đặt yêu cầu cao DAC cho phép khối lượng xử lý tín hiệu lớn( thứ trước xử lý nội suy) hoạt động tốc độ lấy mẫu thấp  Lợi điểm: • Nội suy đảm bảo sản phẩm xuyên băng DAC tạo phân cách đủ xa khỏi kênh mong muốn sản phẩm suy giảm đến mức chấp nhận lọc chống xuyên băng thông thấp tương tự • Sử dụng DAC nhận đầu tần số IF khả dụng ( nhiều chục MHz) Vì xử lý biến đổi nâng tần vuông góc miền tần số loại bỏ ảnh triệt rò LO hoàn hảo  Sơ đồ khối kiến trúc máy phát sử dụng đầu IF số lọc nội suy • Tín hiệu luồng số đầu vào đưa qua DSP (bộ xử lí tín hiệu số) với chức năng: o Mã hóa (mã hóa kênh để kiểm soát bit lỗi, mật mã để đảm bảo an ninh đường truyền vô tuyến, mà hóa nguồn để tín hiệu phù hợp với đường truyền vô tuyến) o Đan xen để phân tán lỗi o Ngẫu nhiên hóa để đảm bảo tính ngẫu nhiên luồng số PHOTO HUYỀN TRANG 57 o Tạo khung phát vô tuyến để có thêm vị trí gửi thông tin nghiệp vụ • Các tín hiệu từ DSP chia làm luồng cho qua lọc nội • • • • • suy số băng thông Các đầu xử lý nội suy số cấp cho biến đổi nâng tần vuông góc NCO ( Numerically Controlled Oscillatorr : dao động điều khiển số) làm tín hiệu dao động nội Đầu biến đổi nâng tần vuông góc số cấp cho DAC đầu IF DAC lấy mẫu tần tốc độ lấy mẫu lên đến vài trăm MHz.Đầu DAC chứa băng mong muốn cộng với hài sản phẩm xuyên băng Các thành phần gây nhiễu lọc lọc băng thông (bộ lọc SAW) Sau IF chuyển vào RF biến đổi nâng tần Tín hiệu qua lọc băng thông Tín hiệu tiếp tục qua khuếch đảm bảo mức phát cần thiết đưa lên anten phát để phát PHOTO HUYỀN TRANG 58