XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ SỐ BẰNG LẬP TRÌNH GUI TRONG MATLAB.

XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ SỐ BẰNG LẬP TRÌNH GUI TRONG MATLAB. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ SỐ BẰNG LẬP TRÌNH GUI TRONG MATLAB.

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

ĐOÀN THỊ LỆ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ SỐ BẰNG LẬP

TRÌNH GUI TRONG MATLAB.

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG; MÃ SỐ: D52027

CHUYÊN NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn: ThS Vũ Đức Hoàn

HẢI PHÒNG - 2015

LỜI CẢM ƠN

Ngành Điện tử - viễn thông là một ngành được sử dụng rất nhiều để tạo ranhững thiết bị tiên tiến và hiện đại giúp cho cuộc sống của con người trở nên dễdàng hơn trong việc thu phát tín hiệu.Chính vì thế đây là một lĩnh vực khó, đòihỏi sự sáng tạo và chăm học hỏi Em là một sinh viên ngành Điện tử viễn thông– Khoa Điện – Điện tử - trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, em luôn tự hào vềngành mình đang theo học Đồng thời em nhận thức được vai trò và trách nhiệmcủa một người kỹ sư điện tử viễn thông trong tương lai và em muốn góp phầncông sức nhỏ bé của mình vào sự phát triển của đất nước

Trong thời gian em theo học tại trường (2011 – 2016) em đã nhận được sựgiúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong trường, trong khoa và đặc biệt là cácthầy cô trong ngành Hôm nay em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả cácthầy cô trong trường Đại học Hàng Hải Việt Nam nói chung và các thầy cô giáotrong khoa, trong ngành nói riêng đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho emnhững kiến thức hay và bổ ích

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo ThS Vũ Đức Hoàn

đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và trực tiếp hướng dẫn em trong thời gian qua để emhoàn thành tốt bài tốt nghiệp của mình

Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên đề tài tốt nghiệp của em khôngtránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của cácthầy cô giáo cũng như các bạn sinh viên để thiết kế tốt nghiệp của em được hoànthiện hơn , giúp em có một kiến thức tổng hợp vững vàng hơn sau khi ra trường.Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày tháng năm 2015

Sinh viên thực hiệnĐoàn Thị Lệ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu tôi đã đưa ra trong đồ án này làdựa trên các kết quả thu được trong quá trình tự nghiên cứu và học tập của riêngtôi Tôi không sao chép kết quả nghiên cứu nào của tác giả khác Nội dung đồ áncủa tôi có sử dụng tài liệu tham khảo và số thông tin nguồn tài liệu từ các nguồntin, giáo trình, bài giảng được liệt kê trong danh mục sách tham khảo Tôi xinchịu hoàn toàn trách nhiệm và sẽ chấp hành mọi hình thức kỷ luật, xử lý củađoàn thể, của nhà nước nếu như phát hiện ra bài làm của tôi có dấu hiệu saochép dưới bất kì hình thức nào

Hải Phòng, ngày tháng năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đoàn Thị Lệ

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv

LỜI NÓI ĐẦU viii

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM CỦA LẬP TRÌNH GUIDE TRÊN MATLAB 1

1.1 Giới thiệu về GUI 1

1.2 Các bước thực hiện khi làm việc với GUI 1

1.3 Các thuộc tính đối tượng trong GUI 7

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ 10

2.1 Điều chế và giải điều chế tín hiệu tương tự 10

2.1.1 Điều biên và giải điều biên AM truyền thống 10

2.1.2 Điều chế và giải điều chế SSB-AM 15

2.1.3 Điều chế tần số 18

2.1.4 Điều chế pha và giải điều chế pha 21

2.2 Điều chế và giải điều chế tín hiệu số 23

2.2.1 Điều chế dịch biên độ ASK 24

2.2.2 Điều chế khóa dịch tần số FSK 26

2.2.3 Điều chế khóa dịch pha PSK 29

2.2.4 Điều biên vuông góc QAM 32

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ & GIẢI ĐIỀU CHẾ BẰNG LẬP TRÌNH GUI TRÊN MATLAB 33

3.1 Giải pháp thiết kế chương trình mô phỏng điều chế và giải điều chế trên GUI.33 3.2 Thiết kế giao diện chương trình 35

3.3 Thuật toán và thiết lập code cho chương trình 44

3.4 Cách sử dụng, tổng hợp và phân tích các kết quả mô phỏng 50

NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ASK Amplitude Shift Keying Điều chế khóa dịch biên độ

PSK Phase Shift Keying Điều chế khóa khóa dịch pha

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.2 Giao diện hộp thoại lựa chọn thiết kế của GUI 3

Hình 1.5 Chương trình được tạo ra sau khi lưu chương trình 6 Hình 1.6 Quà trình gọi hàm và viết hàm trong nút ấn 6

Hình 2.1 Dạng tin tức,sóng mang và tín hiệu điều biên AM 8 Hình 2.2 Tín hiệu điều chế có độ sâu điều chế la 50% 12 Hình 2.3 Tín hiệu điều chế có độ sâu điều chế la 100% 12 Hình 2.4 Tín hiệu điều chế khi hiện tượng quá điều chế xảy ra 12

Hình 2.8 Sơ đồ của mạch tạo tín hiệu SSB qua DSB-SC 16 Hình 2.9 Sơ đồ của mạch tạo tín hiệu SSB bằng phươngpháp quay pha 16

Hình 2.12 Dạng tin tức, sóng mang và tín hiệu điều tần FM 18 Hình 2.13 Biểu diễn hàm Bessel loại 1 bậc n=1÷9 20 Hình 2.14 Phổ của tín hiệu FM trong các trường hợp 21

Số hình Tên hình Trang

Hình 2.16 Hình ảnh tin tức, sóng mang và tín hiệuđiều pha PM 23

Hình 2.19 Mật độ của phổ công suất của tín hiệu ASK 2 26 Hình 2.20 Dạng tin tức, sóng mang và tín hiệu FSK 27

Hình 2.23 Tín hiệu, sóng mang và tín hiệu điều chế PSK phối hợp 30 Hình 2.24 Tín hiệu, sóng mang và tín hiệu điều chế PSK vi sai 31

Hình 2.26 Sơ đồ bộ điều chế và giải điều chế QAM 32

Hình 3.3 Giao diện được tạo ra để thực hiện điều chế tương tự 35 Hình 3.4 Giao diện được tạo ra để thực hiện điều chế số 36 Hình 3.5 Các thuộc tính thay đổi của Static Text 36 Hình 3.6 Cách viết tiếng việt có dấu của

Hình 3.8 Các thuộc tính có thể thay đổi của Bushbotton 40

Hình 3.10 Giao diện chương trình chính của đề tài 41 Hình 3.11 Giao diện chương trình điều chế tương tự 42

Số hình Tên hình Trang

Hình 3.13 Thiết kế giao diện GUI bằng code lệnh 43 Hình 3.14 Lưu đồ thuật toán của chương trình điều chế tương tự 44 Hình 3.15 Lưu đồ thuật toán của điều chế tín hiệu số 47

Hình 3.19 Kết quả mô phỏng AM với tin tức hình Sin có

m

f =50Hz và

m

v =50mV, và sóng mang có f c=30000Hz và v c= 50mV, nhiễu của kênh truyền là 1dB

56

Số hình Tên hình Trang

Hình 3.26

Kết quả mô phỏng AM với tín hiệu âm thanh WAV và sóng mang có f c=30kHz và v c= 50mV và khi bỏ qua nhiễu kênh truyền

57

Hình 3.27

Kết quả mô phỏng SSB-AM với tín hiệu âm thanh WAV và sóng mang có f c=30kHz và v c= 50mV, nhiễu kênh truyền là 1dB

58

Hình 3.28

Kết quả mô phỏng SSB-AM với tín hiệu âm thanh WAV và sóng mang có f c=30kHz và v c= 50mV , khi bỏ qua nhiễu kênh truyền

58 Hình 3.29 Giao diện mô phỏng điều chế tần số (FM) 59 Hình 3.30 Giao diện mô phỏng điều chế pha (PM) 59 Hình 3.31 Điều chế pha với tín hiệu hình sin có Fm=100Hz, Am =

50mV,và sóng mang có Fc=60000Hz, Vc=50mV 60Hình 3.32 Điều chế tần số với tín hiệu hình âm thanh.wav có tên là ss và

LỜI NÓI ĐẦU

MATLAB là một phần mềm do công ty Mathwords thiết kế MATLABcung cấp một môi trường làm việc thông minh và rất hiệu quả, cho phép thựchiện các bài toán từ đơn giản đến phức tạp Ngoài những ứng dụng được viếttrên Script file thì chương trình MATLAB còn được thực hiện thông qua GUIhoặc SIMULINK MATLAB được xây dựng nên để tính toán một cách nhanhchóng các phép toán phức tạp Không những thế nó còn dùng để thực hiện xử lý

đồ họa một cách chính xác nhanh và với độ sai số là rất nhỏ.Matlab thường ứngdụng để tính toán thông thường, mô phỏng các mô hình trong thực tế, phân tíchkhảo sát đồ thị , mạch điện tử, ứng dụng thu và phát âm thanh

Đề tài em chọn là “ Xây dựng chương trình mô phỏng các kỹ thuật điều chế

và giải điều chế tương tự, số bằng lập trình GUI trên MATLAB” Dưới sự

hướng dẫn của thầy giáo Th.S Vũ Đức Hoàn nên em đã làm xong đề tài với 3nội dung :

Chương I Các đặc điểm của lập trình GUIDE trên matlab

Chương II Các phương pháp điều chế và giải điều chế

Chương III Thiết kế và xây dựng chương trình mô phỏng điều chế và giảiđiều chế bằng lập trình GUI

Đề tài này chắc chắn không tránh khỏi sai sót,nên em mong được sự đónggóp ý kiến của các thầy cô để đề tài của em được hoàn chỉnh hơn

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM CỦA LẬP TRÌNH GUIDE TRÊN MATLAB 1.1 Giới thiệu về GUI.

Graphical User Interface (GUI) là giao diện người sử dụng đồ họa trongmatlab GUI được xây dựng dựa trên nhiều thanh công cụ do người lập trình tạo

ra GUI cho phép người sử dụng thực hiện nhiệm vụ tương tác Người dùngkhông phải tạo ra tất cả chương trình của một giao diện mà chỉ việc gõ các lệnhvào nơi cần thiết thực hiện lệnh gọi

Giao diện sử dụng của GUI tương tự như các phần mềm VB6, C++ Cácthành phần trong giao diện bao gồm các menu, slider, push button ,radio,popupmenu, axes và thanh công cụ Ngoài ra, giao diện GUI bao gồm đầy đủcác chương trình để thực hiện phép toán và thực hiện mô phỏng trong khônggian hai chiều hoặc ba chiều GUI thực hiện nhiệm vụ thông qua các tác độngcủa người dùng lên giao diện Người dùng không cần thiết biết cấu trúc chươngtrình vẫn có thể thực hiện được chương trình một cách chính xác

GUI được thực hiện gọi hàm thông qua các hàm CALLBACK sau khi đượctác động lên chính đối tượng thuộc giao diện mà người sử dụng tạo ra HàmCALLBACK có chức năng gọi ra vị trí của chương trình mà người dùng sẽ phảithực hiện trên đó nghĩa là sau khi chạy chương trình việc tác động vào đối tượngđược viết code tương ứng sẽ cho ta một kết quả phù hợp với đoạn code đượcviết đó

1.2 Các bước thực hiện khi làm việc với GUI

GUI bao gồm các Bush button ( nút ấn), popupmenu( hộp liệt kê) slider(thanh trượt), radiobutton(nút chọn), axes (đồ họa) Giao diện đồ họa ngườidùng tạo một môi trường làm việc dễ dàng, tiện dụng và rất chuyên nghiệp Tuynhiên để tạo môi trường làm việc với GUI không hề đơn giản Bởi vì GUI đòihỏi người dùng phải có vốn hiểu biết sâu về thuộc tính và chức năng của từngđối tượng trong đó Việc xử lý các hàm trong GUI cũng đòi hỏi người lập trình

phải hiểu sâu và có sự định hướng trước là nên đặt chương trình đó vào vị trínào và thực hiện với chức năng gì.

Để thực hiện một mô phỏng trên GUI thì người dùng phải khởi động

của matlab có được là:

Hình 1.1 Giao diện của MATLAB.

Khi giao diện của Matlab hiện thị lên như hình 1.1 người dùng sẽ quan sátđược có các phần chính trong giao diện như các thanh công cụ, ô CurrentFolder – góc trên bên trái (Nơi hiện thị các bài trong cùng một folder có cùngđường link) Dưới ô Current Folder là Workspace, không gian làm việc chính cótên Command Window Đây là nơi làm việc chính của matlab cũng là nơi liênkết với GUI, SIMULINK Để thực hiện với GUI thì người dùng phải gõ lệnh

guide vào cửa sổ Command Window Lúc này người dung sẽ thu được hộp

thoại lựa chọn thiết kế của GUI:

Hình 1.2 Giao diện hộp thoại lựa chọn thiết kế của GUI.

Trong cửa sổ hiện thị có nhiều sự lựa chọn v mỗi lựa chọn ấy sẽ tương ứng vớitừng chức năng khác nhau:

 Create New GUI: Tạo một GUI mới

- Blank GUI: Là một hộp thoại rỗng

- GUI with uicontrol: Cửa sổ GUI vời một số các điều khiển uicontrol

- GUI with axes and menu: Cửa sổ GUI với Axes và menu để biểu diễn

đồ thị

- Modal question dialog: Hộp thoại đặt câu hỏi yes or no

 Open existing GUI: Mở một chương trình đã được tạo ra từ trước.

Để tạo một cửa sổ mới ta chọn Blank GUI sau đó click OK ta sẽ được một giao

diện như sau:

Hình 1.3 Cửa sổ thiết kế của GUI.

Trong GUI người dùng có thể thực hiện các thao tác để tùy biến để phùhợp với yêu cầu đặt ra Giao diện này cho phép người lập trình bố trí, sắp xếpcác công cụ, lựa chọn các thành phần Các thành phần trên có những thuộc tính

có thể thay đổi được như tên, màu sắc, kích cỡ, font chữ và vị trí

Mở một GUI mới được thực thi bằng cách chọn File New GUI khi đóchúng ta có một giao diện như hình 1.3 Vùng trung tâm là không gian làm việccủa GUI Chúng ta có thể tạo ra bất cứ thành phần nào trong vùng hoạt độngbằng cách CLICK vào biếu tượng đó

Bảng 1.1 Hình dạng & chức năng đối tượng trong thư viện thiết kế của GUI Biểu

Push Button Là nút ấn Khi ấn vào sẽ thực hiện lệnh được viết trong

hàm callback của nó.

Slider Nó có dạng thanh trượt Nó dùng để đi chuyển thanh

trượt để biểu diễn giá trị của một tham số nào đó Radio button

Được dùng để tạo sự lựa chọn duy nhất Khi lựa chọn ô

đó thì nó sẽ thực thi lệnh callback Nhưng dạng này chỉ

có một sự lựa chọn duy nhất Check box Sử dụng để đánh dấu, nó có thể sử dụng để dánh dấu

nhiều ô cùng một lần.

Edit text Là nơi để nhập các kí tự vào và nó có thể thay đổi được

Static text

Là các kí tự được hiện thi thông qua hàm callback hoặc

sử dụng để viết nhãn cho các biểu tượng và nội dung của

nó chỉ có thể thể thay đổi khi chũng ta thay đổi trong các lệnh hoặc thay đổi trong TAP thuộc tính của nó

Pop-up menu Mở danh sách các lựa chọn Nó chỉ chọn được duy nhất

một lựa chọn.

Axes Tạo giao diện đồ họa, dùng để hiện thị hệ trục tọa độ

nhưng không có chức năng gọi hàm.

Toggle button Là nút ấn có 2 điểu khiển Nó được thực hiện cả khi nhấn

và nhả chuột Panel Tạo ra một nhóm các biểu tượng để quản lý và nó không

có khả năng gọi hàm.

Button group Quản lý sự lựa chọn radio buttion

Khi thực hiện xây dựng giao diện trên GUI thì đầu tiên người sử dụng phảixác định các thành phần của giao diện và phác họa trên giấy cách bố trí cũngnhư tạo một giao diện đẹp nhất có thể Sau đó chọn các đối tượng trong GUI vàsắp xếp như trên giấy đã phác thảo ra Sau khi có một giao diện như mong muốnthì người dùng sẽ thiết lập thuộc tính cho từng đối tượng như font chữ, kíchthước, vị trí , giá trị Nhấn F5 để lưu giao diện vừa tạo ra File lưu đó có dạng

“.fig”, đồng thời lúc đó cũng tạo ra một file cùng tên nhưng vời đuôi “.m ” để

cho người sử dụng viết lệnh vào đó và thực hiện chương trình Viết chương trình

bằng các thuật toán đã được học và click chuột vào RUN để chạy chương trình.

Để hiểu rõ hơn ta xét ví dụ đơn giản sau: Giao diện gồm một nút ấn, 2 ôtext, 2 ô edit text và một axes hiện thị đồ thị

Bước 1: Tạo giao diện với yêu cầu đặt ra là

gồm 1 nút ấn, 2 ô edit text, 1 axes và 2 ô text:

Bước 2: Thay đổi kích thước thuộc tính của

từng đối tượng để phù hợp với yêu cầu và thẩm mĩ

người tạo ra giao diện đó

Đầu tiên ta thiết lập thuộc tính cho nút ấn, việc

đầu tiên là click 2 lần vào đối tượng ta sẽ thu được

một bảng thuộc tính trong hộp thoại “INSPECTOR UICONTROL” như trong

hình 1.3 Cửa sổ này liệt kê tất cả thuộc tính của nút ân và cho phép chúng tathay đổi giá trị của thuộc tính này

Hình 1.4 Cửa sổ thể hiện thuộc tính của nút ấn

Với nút ấn ta có thể thay đổi thuộc tính màu sắc của nút ấn

(Backgroudcolor) màu sắc tên của nút ấn (Foreground Color), font chữ(Fontsize), Loại chữ (FontWeight), Position Đối với đối tượng chuỗi ký tựchúng ta thiết lập hai thuộc tính String là chuỗi kí tự xuất hiện trên giao diện.Tên của đối tượng chuỗi là yêu cầu cần thiết trong quá trình gọi hàm

Thứ hai Với ô Text Thuộc tính có thể thay đổi như màu sắc của text

(Backgroudcolor) màu sắc tên của nút ấn (Foreground Color), font chữ(Fontsize), Loại chữ ( FontWeight), Position Nhưng tuy nhiên với TEXT thì

ta không dùng để gọi hàm trong chương trình code

Thứ ba với ô edit text những đối tượng có thể thay đổi là màu sắc của text

(Backgroudcolor) màu sắc tên của nút ấn (Foreground Color), font chữ

(Fontsize), Loại chữ (FontWeight), Position Với ô edit text ta không phải

nhập tên hoặc giá trị bởi vì nó dùng để thực hiện nhập biến đầu vào hoặc thểhiện biến đầu ra của một chương trình cụ thể

Bước 3: Lưu giao diện vừa mới được tạo ra với rên vd1 Sau khi lưu chương

trình sẽ tạo ra 2 file vd1.fig và file vd1.m Do giao diện đã được tạo xong việc

cuối cùng chúng ta phải làm là viết lệnh vào file vd1.m

Hình 1.5 Chương trình được tạo ra sau khi lưu chương trình.

Các đối tưởng trong giao diện sẽ được hình thành một function với têntương ứng đã được tạo ra Tên của hàm con sẽ là Tag_Callback

Bước 5: Lập trình cho hàm con tương ứng với hút ấn Lập trình này cóchức năng chỉ cận Click chuột thì tự động thực hiện các hàm trong đó Quá trìnhthực hiện hàm sẽ được thể hiện như hình sau:

Nơi xảy ra hiện tượng Click chuột

Pushbotton1_Callback Các hàm con sẽ được gọi ra từ pushbotton1

Hình 1.6 Quá trình gọi hàm và viết hàm trong nút ấn

Nội dung của hàm pushbotton được thực hiện như sau:

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

grid on

Hình 1.7 Giao diện sử dụng của vd1

1.3 Các thuộc tính đối tượng trong GUI.

Mỗi đối tượng của GUI đều có những thuộc tính mà người sử dụng có thểthay đổi được Các thuộc tính có một số điểm khác biệt tùy thuộc vào đối tượng

mad được sử dụng.Giá trị thuộc tính sẽ được thay đổi nhờ hàm set hoặc hàm

get Trong khi thiết kế một giao diện thì ta thay đổi thuộc tính của đối tượng nhờ

bảng “INSPECTOR UICONTROL” còn trong chương trình code ta bắt buộc phải sử dụng get hoặc set.

Bảng 1.2 Các thuộc tính cơ bản của figture

Position Vị trí và kích thước của figure

Value: là một vector gồm 4 thành phần (left bottom width height)

Color Màu nền của figure

Units Đơn vị của các thành phần

trong position

Value: centimeter, inches, points normalize, pixels, charactor Name Tên của figure được hiện thị Value: chuỗi

Numbertitle Hiện thị bức ảnh Value: on, off

Resize Cửa sổ hình có thể thay đổi

Pointer Chọn kiểu ảnh dấu nhấp chuột

Một số đặc tính cơ bản của uiconltrol

Bảng 1.3 Các thuộc tính cơ bản của đối tượng uicontrol

BackgroundColor Mầu nền của đối

Value: pushbutton, slider, frame,edit text, text, listbox, radiobutton,checkbox, popupmenu

phần trong position

Value:centimeter,inches, pointsnormalize, pixels,charactor

FontAngle Trạng thái của ký tự Value :normal, italic, oblipue

HorizontalAlign

Max Giá trị lớn nhất của

Value Giá trị hiện tại của

đối tượngPosition Vị trí và kích thước

của figure

Value: là một vector gồm 4 thànhphần ( left bottom width height)

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ 2.1 Điều chế và giải điều chế tín hiệu tương tự.

Muốn truyền âm thanh qua một khoảng cách nào đó thì chỉ truyền ở mộtkhoảng cách ngắn do âm thanh có tần số thấp và công suất nhỏ vì vậy để truyềnđược âm thanh hoặc tín hiệu khác đi xa thì trước tiên khi truyền người ta biếnđổi các tín hiệu này thành các loại tín hiệu đặc biệt có chứa tin tức và có thể dễdàng lan truyền được thông qua kênh truyền dẫn Tín hiệu này gọi là tín hiệuđiều chế Quá trình biến đổi tín hiệu mang tin tức thành tín hiệu điều chế đượcgọi là điều chế tín hiệu

Để điều chế tín hiệu người ta thường sử dụng một tín hiệu có tần số caohơn tần số của tín hiệu tin tức rất nhiều và cho các thông số của tín hiệu này thayđổi theo quy luật của tin tức Tín hiệu này thường được gọi là sóng mang Sóngmang là các tín hiệu cao tần không mang tin tức và là tín hiệu tương tự Để bênthu thu được tín hiệu giống hoàn toàn so với bên phát thì phía thu phải thực hiệnthêm một quá trình Quá trình đó gọi là quá trình giải điều chế Vậy giải điềuchế là quá trình tách tín hiệu tin tức ra khỏi sóng mang, hay nói cách khác là loại

bỏ sóng mang để khôi phục tín hiệu ban đầu

Tùy theo sự lựa chọn mà ta có các phương pháp điều chế như sau: Điềuchế biên độ (AM), Điều chế tần số (FM), Điều chế pha (PM)

2.1.1 Điều biên và giải điều biên AM truyền thống.

a) Điều chế biên độ.

Điều biên là quá trình làm cho biên độ tải tin biến đổi theo tin tức

Xét tín hiệu tin tức có dạng như sau:

 là độ lệch pha của tín hiệu tin tức

Tín hiệu sóng mang có dạng như sau:

( ))

CO

V t là biên độ cực đại của sóng mang, f c là tần số của sóng mang, c( )t là

độ lệch pha của sóng mang

Trong tín hiệu AM thì biên độ của tín hiệu sóng mang thay đổi theo quyluật của tin tức.Nếu ta coi độ lệch pha ban đầu của tín hiệu sóng mang và tínhiệu tin tức là bằng 0 thì tín hiệu AM có dạng như sau:

( ) ( )[1 cos(2 )] os(2 )

V t V t m  f t c  f t

303\*MERGEFORMAT (.)

Hình 2.1 Hình ảnh tin tức,sóng mang và tín hiệu điều biên AM.

Ta thấy đường bao biên độ của tín hiệu điều chế biên độ AM chính là dạngcủa tín hiệu tin tức Một giá trị quan trọng có liên quan đến mức độ thay đổibiên độ tín hiệu của sóng mang điều chế đó chính là hệ số điều chế Nó đượcđịnh nghĩa là tỷ lệ giữa biên độ tín hiệu điều chế và biên độ của sóng mang và mđược tính theo công thức:

max min max min

m c

V V V m

V V V



 404\* MERGEFORMAT (.)Với mỗi hệ số điều chế khác nhau ta được các dạng tín hiệu AM khác nhau.Thường thì người ta chỉ lấy giá trị của m trong khoảng từ 0- 1 vì quá 1 sẽ sảy rahiện tượng quá điều chế Hiện tượng quá điều chế sảy ra thì sẽ làm cho tín hiệu

AM thu đượcvượt quá ngưỡng không và đảo chiều Quá điều chế này phát sinh

ra thêm các tần số mới làm cho bên thu khó thu được tín hiệu và gây ảnh hưởngđến các kênh khác Để thấy được sự ảnh hưởng của hệ số điều chế ta xét ví dụsau và quan sát dạng tín hiệu

- Với m=0.5 thì tín hiệu thu được có độ sâu điều chế là 50%

Hình 2.2 Tín hiệu điều chế có độ sâu điều chế là 50%

- Với m=1 thì độ sâu điều chế là 100%

Hình 2.2 Tín hiệu điều chế có độ sâu điều chế là 100%

- m>1 thì độ sâu điều chế >100% lúc này tín hiệu AM là:

Hình 2.4 Tín hiệu điều chế trong trường hợp quá điều chế

Đây là trường hợp minh chứng cho hiện tượng quá điều chế sảy ra Nếu hiệntượng này xảy ra thì bên thu sẽ không khôi phục được tín hiệu Chính vì thế các

hệ thống bắt buộc không để xảy ra hiện tượng này

Với mỗi một tín hiệu cho trước thì người sử dụng sẽ biết được phổ tần của tínhiệu đó như thế nào Bằng cách xét biểu thức của AM và sử dụng một số biếnđổi trong toán học thì biểu thức của tín hiệu AM có dạng như sau:

( ) ( ){cos(2 ) cos[2 ( ) [ os(2 ) ]}

Khi một tín hiệu được điều chế thì sẽ sinh ra nhiều thành phần tần số khácnhau.Các tần số này tạo thành do sự khác nhau giữa tần số sóng mang và tínhiệu cần điều chế Như công thức trên thì có 3 dạng tần số được tạo thành là tần

số sóng mang , tần số f c f mđược gọi là tần số thấp (LSB) và tần số f c f mđượcgọi là tần số trên (USB)

fc

Hình 2.5 Các dải biên của tín hiệu AM

Băng thông của tín hiệu AM là khoảng tần số sai lệch giữa dải biên tần trên

và dải biên tần dưới: B 2f m m( ax)Việc sử dụng phổ và băng thông của tín hiệu

AM rất quan trọng, nó xác định lượng kênh truyền dẫn tối đa cho phép ở mộtkhoảng tần số nào đó mà không gây trở ngại tới kênh khác

b) Giải điều chế biên độ

Để tách tín hiệu tín hiệu mang điều chế ra khỏi sóng mang từ tín hiệu điều biên

AM người ta có thể sử dụng phương pháp tách sóng đường bao hoặc phươngpháp tách sóng biên độ đồng bộ.Vmax−Vmin Vmax+Vmin

Phương pháp tách sóng đường bao là phương pháp đơn giản gồm có mộtdiode tách sóng và một mắt lọc RC (giá trị R,C phải được chọn thích hợp đểtránh méo tín hiệu) Tín hiệu vào mạch tách sóng là tín hiệu AM và tín hiệu sautách sóng là tín hiệu tin tức m’ hoạt động như một mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ.Điện áp lớn nhất có thể bằng giá trị điện áp sóng mang Biên độ của sóng mangbiến đổi theo nguồn tin mang điều chế Vì vậy để tách sóng việc cần thiết phảichọn là giá trị của RC phải phù hợp

D

Hình 2.6 Mạch tách sóng đường bao dùng diode.

Ngoài phương pháp tách sóng đường bao thì phương pháp tách sóng biên

độ cũng là một dạng của giải điều biên Tín hiệu điều biên được trộn với tín hiệukhác để thu được sóng mang.Sau đó cho tín hiệu của bộ trộn này đi qua bộ lọc

để lọc thông thấp để thực hiện tách sóng Sơ đồ khối của phương pháp tách sóngbiên độ đồng bộ như sau:

Bộ điều chế

Hình 2.7 Sơ đồ mạch tách sóng biên độ đồng bộ.

Giả sử tín hiệu điều biên có dạng là

( ) os(2 )

u t U c  f t

606\* MERGEFORMAT (.)Tín hiệu điều biên được nhân với một tín hiệu không điều chế cùng pha,cùng tần số có dạng là u t m( ) B0 cos(2  f t c )để tạo ra một tín hiệu u0 :

0 ( ) A os(2 c )* 0 cos(2 c ) 0 [1 cos(2 2 )]c

u t U c  f t B  f t K   f t

707\*MERGEFORMAT (.)Trong đó K0 là hệ số khuếch đại của mạch nhân Khi đó tín hiệu qua bộ lọc thông thấp sẽ được loại bỏ đi tần số cao Cuối cùng tín hiệu đầu ra sẽ là

v out( )t K u t0 ( )m 808\*

MERGEFORMAT (.)Điều chế AM thường ứng dụng trong truyền thanh, truyền hình Do tínhiệu AM có thể phát những bước sóng trung và dài nên nó có thể truyền đượctín hiệu với khoảng cách xa Thiết bị đơn giản, giá thành hợp lý nên nó được sửdụng một cách phổ biến Ngoài những lợi ích trên thì mạch điều chế AM rất lớn

và cồng kềnh Do biên độ của sóng tải thay đổi nên rất dễ bị ảnh hưởng bởinhiễu, nên khi đó khi truyền âm thanh chất lượng sẽ kém, độ chọn lọc tín hiệukhông cao

2.1.2 Điều chế và giải điều chế SSB-AM.

Do quá trình điều biên nói trên phần 2.1.1 qua điều chế cho ta hai dải biêntần và một tần số sóng mang Nếu truyền cả hai dải biên tần và tần số sóng mang

nó có những bất lợi là công suất cung cấp cho quá trình truyền tin lớn, hiệu quảtin tức không cao và khó tách tín hiệu ở bên thu Lại biết cả hai biên tần đềuchứa tín hiệu tin tức trong đó nên ta chỉ cần truyền đi một biên tần là đủ thôngtin để máy thu khôi phục được tín hiệu Quá trình điều chế để tạo ra một biên tầnnhư vậy được gọi là điều chế đơn biên

Điều chế đơn biên (SSB – Signal Side Band) là quá trình điều chế tạo ramột biên tần của tín hiệu AM Việc thực hiện trở nên phức tạp hơn nhưng côngsuất truyền giảm đi rất nhiều và phương pháp này sẽ làm tăng khả năng chốngnhiễu Khoảng cách truyền tin là như phương pháp AM truyền thống nhưngcông suất giảm đáng kể Việc

Những phương pháp sử dụng để điều chế AM-SSB như phương pháp lọc,phương pháp quay pha 900 Với phương pháp lọc để thu được tín hiệu SSB-AMcách đơn giản nhất là ta cho tín hiệu DSB-AM( điều chế biên độ đã nén sóng

mang – Double Side Band Amplitude Modulation) qua các bộ lọc để lọc đi

biên tần trên hoặc biên tần dưới sao cho thu được băng tần nằm trong khoảngtần số sử dụng

Hình 2.8 Sơ đồ khối tạo tín hiệu SSB qua DSB-SC

Ngoài phương pháp lọc thì phương pháp xoay pha 900 rất hay được sửdụng

Điều chế cân bằng 1

Điều chế cân bằng 2

Xoay pha 900

Tín hiệu tin tức có dạng c t( )U c C os(2 f t c )

10010\* MERGEFORMAT (.)

Tín hiệu tin tức được chia làm 2 phần 1 phần đi trực tiếp vào bộ điều chế cầnbằng 1 kết hợp với tín hệu sóng mang Ngõ ra bộ điều chế cân bằng 1 có dạngnhư sau:

1 cos( ) cos( ) [ os( ) os( ) ]

Bộ quay pha 900 biến đổi cos thành sin khi đó ngõ ra của bộ cân bằng 2 là:

V t  V V U U c    t 13013\* MERGEFORMAT (.)

Hình 2.10 Dạng tín hiệu SSB thu được.

- Phổ của tín hiệu như sau:

fc -fm fc fc + fm

Hình 2.11 Dạng phổ của tín hiệu LSSB

Do tín hiệu được truyền đi chỉ có một biên tần nên phía thu thu tín hiệucũng trở nên dễ dàng hơn Thay vì giải điều chế 2 biên tần như AM truyền thốngthì SSB chỉ cần giải điều chế một bên tần nhất định ( LSSB hoặc USSB)

Nguyên tắc giải điều chế: Tách sóng đơn biên cũng là một mạch nhân tínhiệu đã điều chế với một tín hiệu dao động có cùng tần số và pha ban đầu Sau

đó cho qua bộ lọc thông thấp để thu được tín hiệu tin tức Để giải điều chế đượctín hiêu SSB-AM ta cần phải đồng bộ được sóng mang bên phát và bộ dao độngnội bên thu

Các phương pháp giải điều chế SSB-AM: Ta có thể sử dụng phương pháptách sóng biên độ đồng bộ Khi tín hiệu dao động nội được đồng bộ về mặt tần

số cũng như pha ban đầu lúc này ta có mạch tách sóng biên độ đồng bộ giúpgiảm méo tín hiệu khi thu được sau bộ lọc Ngoài ra ta còn có thể sử dụngphương pháp tách sóng đường bao để tận dụng ưu điểm đơn giản của mạch điềuchế nhưng đồng thời cũng phải đồng bộ được sóng mang bên phát với bên thu

Ưu và nhược điểm của điều chế SSB-AM.

Phổ của tín hiệu SSB có băng thông bằng một nửa độ rộng băng thông của

AM truyền thống do đó độ rộng băng thông của SSB là Bt = W Bởi vậy trongcùng một dải tần sử dụng thì số đài có thể bố trí tăng gấp đôi

Dùng tín hiệu SSB sẽ thực hiện bảo mật tốt, do nếu không biết tần số sóngmang thì sẽ không thu được tin tức Do vây mà loại điều chế này được phổ biếndùng trong kỹ thuật quân sự

Đối với tín hiệu AM trong giải sóng ngắn thì độ méo tín hiệu truyền làmgiảm biên độ điện áp ở đầu thu Mà điều chế AM truyền thống là không thể triệttiêu sóng mang khi truyền đi nên công suất truyền là rất lớn Và tổn hao côngsuất ở đầu ra của máy thu được đánh giá là 50% Còn đối với SSB thì mọi tintức đều được phát trong một dải biên nên không có hiện tượng chia pha Chính

vì thế công suất tổn hao nhỏ

Do ảnh hưởng của hiện tượng pha đinh trong truyền sóng mà tần số sóngmang f0 có thể bị suy giảm Đối với máy thu AM có lúc m > 1( hiện tượng quáđiều chế) sẽ gây méo Nếu pha đinh rất lớn làm mất hẳn tần số sóng mang thìmáy thu sẽ không thu được tín hiệu Còn đối với máy thu SSB pha đinh làm suygiảm hay triệt tiêu tần số sóng mang không gây ảnh hưởng gì

Tuy nhiên SSB cũng có những nhược điểm như yêu cầu kỹ thuật cao bộ lọcphải rất hẹp và dốc, việc tạo tần số sóng mang trong máy thu phải chính xác.Máy phát và máy thu tín hiệu SSB có cấu trúc phức tạp hơn Bởi vậy nó chỉđược sử dụng trong các loại thông tin thoại hoặc máy phát tín hiệu nhiều kênh

Tín hiệu sóng mang là v t  c( ) A.sin( t) với Ω >  15015\*MERGEFORMAT (.)

Nếu tần số của tín hiệu sóng mang v t c( ) bị biến điệu theo biên độ của tínhiệu đang điều chế v t m( ) thì ta thu được tín hiệu điều chế tần số là v t M( ) có dạngnhư sau:

( ) A.sin[ (t)]

M

v t   16016\* MERGEFORMAT (.)với (t) là góc pha và một phần của tín hiệu v t M( )

Hàm xung( )t của tín hiệu điều tần được định nghĩa như sau:

( )t K v t ( )m

   17017\* MERGEFORMAT (.)Trong đó K là độ nhạy điều chế

Mối quan hệ giữa hàm xung ( )t và hàm góc (t) :

( )t ( )t dt

   18018\* MERGEFORMAT (.)

Trong trường hợp v t m( ) B.sin( t)  thì (t) được xác định như sau:

( )t .t K B os( )c t



 

19019\* MERGEFORMAT (.)Khi đó biểu thức của tín hiệu điều tần có dạng như sau:

( ) sin[ os( )]

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -1

0 1

0 1

0 1

min

( )

Phổ của tín hiệu điều tần:

Dựa vào các mối quan hệ lượng giác và hệ số điều chế mf ta có thể biểudiễn tín hiệu điều tần như sau:

FM

u (t) =B.cos[ t+cos( )]  t

25025\* MERGEFORMAT (.)

u (t) =B.{cos( t).cos[  m c f os( )]-sin( t).sin[ t  m c f os( )] t 26026\*

MERGEFORMAT (.)Biểu diễn dưới dạng hàm Bessel ta được:

1

u (t) =B.{J (m )cos( t)+ ( ).[cos( ) ( 1) [cos(n )t)]

n f n

Biên độ tỷ lệ với hàm Bessel loại một bặc n:

1 Bessel Functions of the First Kind for v = 0,1,2,3,4

1 Bessel Functions of the First Kind for v = 5,6,7,8,9

X

J v

Hình 2.13 Biểu diễn hàm Bessel loại 1 bậc n=1÷9.

Phổ của tín hiệu điều tần với dạng sine (tần số f) trải vô hạn, tuần hoàn , đốixứng nhau qua phổ của tần số sóng mang (các khoảng cách là f, 2f, 3f, 4f,…) vàbiên độ tỷ lệ như hàm Bessel Theo lý thuyết thì phổ của tín hiệu FM trải vô hạnnhưng thực tế khi bậc của hàm Bessel càng cao thì biên độ càng nhỏ nên độ rộngbăng tần FM được Carson định nghĩa:

w 2 (1 f) 2.( )

B  f m   F f 29029\* MERGEFORMAT (.)

m f =10

J3=25 J8=32 J4=22 J9=29 J5=20 J10=.2

m f =2

J3=0.35 J4=0.13

m f =0.2

Bw=2f(f+m f )=2f

J0 (mf)=0.99 J1=0.1

Hình 2.14 Phổ của tín hiệu FM trong các trường hợp

Điều chế tần số FM có băng thông rộng (với điều chế dải rộng), tính chốngnhiễu cao hơn điều chế biên độ, do thông số thay đổi là tần số chứ không phảibiên độ Vì thế, điều tần thường được sử dụng trong hệ thống thông tin điều chếtương tự Một vài ứng dụng của điều tần FM trong thực tế Ngoài ra FM có tínhchọn lọc rất cao nên lượng thông tin truyền tải nhiều hơn có thể : dùng trongphát thanh stereo, tiếng TV, Viba, truyền hình vệ tinh…Nhược điểm của nó là

FM có bước sóng ngắn nên khó truyền được đi xa, dễ bị chặn bởi chướng ngạivật Hơn nữa mạch của điều tần khá phức tạp nên tốn kém

2.1.4 Điều chế pha và giải điều chế pha.

Điều chế pha PM ( Phase Modulation) là dạng điều chế mà trong đó phacủa sóng mang thay đổi theo quy luật của tin tức còn các thông số khác khôngthay đổi

Giả sử tín hiệu tin tức là m t( )Acos(m t) 30030\*MERGEFORMAT (.)

Sóng mang cao tần khi chưa được điều chế:

0 k m t p ( ) ( )t c t k m t p ( )

32032\* MERGEFORMAT

(.)Tín hiệu điều chế pha có dạng như sau:

U t B c t k m t

33033\* MERGEFORMAT (.)Với k p là độ nhày điều chế

Hình 2.15 Sơ đồ khối của mạch điều chế pha PM

Theo sơ đồ đầu vào là tín hiệu tin tức m(t) ngõ ra là tín hiệu U PM( )t

Tín hiệu PM có dạng như sau

( ) os[ ( )]= os[ os( )]= B os[ os( )]

U t B c t k m t B c t k A c  t c t m c  t 35035\*MERGEFORMAT (.)Với m p k A p. là hệ số điều chế không phụ thuộc vào tần

số của tín hiệu tin tức Biểu diễn tín hiệu tin tức, và tín hiệu diều chế như sau:

t

Hình 2.16 Tín hiệu tin tức, sóng mang và tín hiệu điều chế pha PM.

Quá trình phân tích phổ, băng thông của tín hiệu điều chế pha tương tự vớiđiều tần FM Phổ của PM và FM có thể phân biệt khi tăng giảm tần số tín hiệuđiều chế f

Do đó băng thông của tín hiệu PM nhỏ hơn FM, nhiễu ít hơn và tỷ số tínhiệu trên nhiễu lớn hơn Bên cạnh đó, trong mạch FM có độ di tần cao, chỉ sốđiều chế lớn, tần số sóng mang bị trôi còn điều pha PM thì độ ổn định tần số dễthực hiện Tuy nhiên, thu tín hiệu PM sẽ phức tạp hơn so FM nên người ta vẫn

sử dụng FM là phổ biến hơn

Ứng dụng: PM là dạng điều chế quan trọng trong thông tin FM gián tiếpdải hẹp, thông tin vệ tinh, thông tin vũ trụ… với tính chống nhiễu cao

2.2 Điều chế và giải điều chế tín hiệu số

Tín hiệu số là một tín hiệu trong đó các thông tin ban đầu được chuyển đổithành một chuỗi các bít trước khi truyền Tín hiệu số được đặc trưng cơ bản bởi

số mức và thời gian tồn tại thường ký hiệu là Ts Tín hiệu số thực chất là tínhiệu tương tự sau khi được mã hóa Quá trình xử lý tín hiệu gồm các bướcchuyển đổi, mã hóa và điều chế Trong đó điều chế là một khâu vô cùng quantrọng Kỹ thuật điều chế là kỹ thuật gán tín hiệu cần truyền đi vào tín hiệu sóngmang và tín hiệu sóng mang này có nhiệm vụ là truyền đến nơi thu

Mục đích của việc điều chế là dời phổ tần của tín hiệu cần truyền đến mộtvùng phổ tần khác thích hợp với tính chất đường truyền và nhất là có thể đồngthời truyền trên nhiều kênh cùng một lúc.Tín hiệu số có một phổ tần rất rộng vànếu như chỉ có một kênh vô tuyến có băng tần hữu hạn để truyền dẫn các tínhiệu số thì là không đủ Vì thế kỹ thuật điều chế số có thể được dùng để điều chếsóng mang, cái mà sẽ làm thay đổi biên độ, pha hoặc tần số của sóng mangthành từng mức gián đoạn

Tín hiệu Băng tần

vô tuyến Bit

Sóng mang

Bit tin

Hình 2.17 Sơ đồ khối của điều chế và giải điều chế số

Có những dạng điều chế số như sau:

- Khóa dịch biên độ ASK ( Amplitude Shift Keying)

- Khóa dịch tần số FSK ( Frequency Shift Keying)

- Khóa dịch pha PSK ( Phase Shift Keying)

- QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

2.2.1 Điều chế dịch biên độ ASK

Bản chất của phương pháp điều chế khóa biên độ là biên độ của sóng mangđược chuyển đổi giữa 2 mức với tốc độ được xác định trước bởi tốc độ bít củatín hiệu nhị phân được truyền Về mặt toán học, điều chế ASK tương đương vớiviệc nhân tín hiệu sóng mang với tín hiệu tin tức dạng nhị phân

Tín hiệu số được cho là một bản tin số m(t).

Giả sử tín hiệu sóng mang có dạng:

( ) os2. c

s t A c f t 36036\* MERGEFORMAT (.)Khi đó tín hiều điều chế ASK có dạng như sau: s t  A m t c.   os2 f t c 37037\

-2 0

-2 0

Hình 2.18 Hỉnh ảnh các loại tín hiệu trong điều chế ASK

Hình 2.18 minh họa quá trình điều chế ASK Quá trình này cần có một sóngmang c(t) và một tin hiệu bản tin dưới dạng nhị phân 11010101 Nếu nguồn số

có M trạng thái hoặc mức, và mỗi một mức đại diện cho một chu kỳ T, thì dạngsóng đã điều chế tương ứng với trạng thái thứ i là S t i  theo kiểu khóa dịchbiên độ sẽ là:

( ) os( )

S t D A c  t 38038\* MERGEFORMAT (.)

Trong đó D t i  là mức thứ i của dạng sóng nhiều mức có độ rộng T

Giả sử số mức giới hạn là 2 như là đối với tín hiệu số nhị phân như vậy tần số

có dạng như sau:   2n /t

Và mật độ của phổ công suất của tín hiệu điều chế có biểu thức nhưsau:

Hình 2.19 Mật độ phổ của công suất tín hiệu ASK.

Phổ của tín hiệu điều chế ASK có phần lớn công suất(khoảng 95% côngsuất)trong độ rộng băng 3/T Để giảm độ rộng băng có thể thực hiện bằng cáchdùng xung cosin-tăng Kết quả thu được các điểm 0 của phổ xuất hiện ở nhữngkhoảng f0 n T/ (với n = 1, 2, ).Vì thế tất cả các thành phần của phổ giánđoạn sẽ bị triệt tiêu, trừ trường hợp f = f0 và f =f0  1/T

Tín hiệu số được khôi phục lại nhờ thực hiện mạch giải điều chế Tại đâytín hiệu thu từ bên phát sẽ được nhân một lần nữa với sóng mang cùng tần số vàbiên độ với tín hiệu sóng mang bên điều chế

2.2.2 Điều chế khóa dịch tần số FSK

Frequency Shift Keying (FSK) là điều chế khóa dịch biên độ Tín hiệu FSK

có dạng sóng dao động với các tần số khác nhau , mỗi bit được đặc trưng bởi cáctần số khác nhau này của tín hiệu FSK có thể được xem như là tín hiệu trực

giao và nó thường được sử dụng để truyền tin tức có tốc độ thấp FSK rất hayđược sử dụng vì đây là phương pháp tương đối dễ dàng để tạo tín hiệu và dùnggiải điều chế không kết hợp Khi tin tức số được truyền đi thì phương pháp sửdụng một cách đơn giản là dịch tần số sóng mang đi một khoảng nhất định vàtương ứng với từng bit tin.

a) Điều chế FSK

Giả sử tin tức có dạng nhị phân

0 1

( ) ( )

2 sóng mang là về mặt tần số Hoạt động của từng bit giống như trong điều chếASK Tín hiệu ra của hai ASK này sẽ được cộng lại tại bộ cộng và tạo nên tínhiệu điều chế FSK Nói cách khác, FSK đươc thực hiện một trên sóng mang thứnhất với tín hiệu mức “1”và một thực hiện trên sóng mang thứ hai với tin hiệumức “0 Biểu thức biểu diễn điều chế FSK có dạng như sau:

1 ( ) ( ) 1 2 ( ) ( ) 2 1 ( ) os( ) 1 2 ( ) os( ) 2

FSK

v s t c t s t c t s t c  t s t c  t 41041\*

MERGEFORMAT (.)Tín hiệu FSK có dạng như sau: