Xây dựng bộ giải điều chế cho tín hiệu điều chế pha

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Chương TỔNG QUAN TRUYỀN THÔNG SỐ 10 1.2 Các kênh thông tin 12 1.2.1 Kênh nhiễu Gauss trắng cộng tính AWGN 13 1.2.2 Kênh băng thông hạn chế 15 1.2.3 Kênh fading 15 1.2.4 Vai trò điều chế tín hiệu 16 1.3 Các loại điều chế số 17 Chương KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ PHA 20 2.1 Kỹ thuật điều chế pha PSK 20 2.2 Kỹ thuật giải điều chế pha PSK 23 2.2.1 Giải điều chế BPSK 23 2.2.2 Giải điều chế QPSK 26 Chương CÀI ĐẶT BỘ GIẢI ĐIỀU CHẾ TRÊN PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 34 3.1 Cài đặt giải điều chế pha QPSK 34 3.1.1 Ngôn ngữ lập trình công nghệ ứng dụng 34 3.1.2 Sơ đồ khối chức 35 3.2 Cài đặt hàm chức 36 3.2.1 Hàm khôi phục timing (Timing Recovery) 36 3.2.2 Hàm thực cân (Equalizers) 37 3.2.3 Hàm khôi phục sóng mang (Carrier Recovery ) 38 3.2.4 Hàm thực ánh xạ symbol sang bit (Mapping) 39 3.3 Thử nghiệm, đánh giá 40 3.3.1 Tín hiệu tác động mô hình kênh 42 3.3.2 Tín hiệu bị lệch tần số trung tâm 44 3.3.3 Tín hiệu bị tác động nhiễu 46 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 50 LỜI CAM ĐOAN Trước hết, xin chân thành cám ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Đặng Văn Chuyết, Bộ môn truyền thông mạng máy tính, Viện Công nghệ thông tin truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người tận tình giúp đỡ suốt trình hoàn thiện luận văn Tôi xin chân thành cám ơn thầy cô giáo Viện Công nghệ Thông tin Truyền thông nói riêng Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung dạy, cung cấp kiến thức quý báu cho suốt trình học tập nghiên cứu trường Cuối xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp, người cổ vũ, quan tâm, giúp đỡ suốt thời gian học tập làm luận văn Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi; Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Lê Xuân Hoàng DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Thuật ngữ tiếng anh Thuật ngữ tiếng việt ADC Analog to Digital Converter Bộ biến đổi tương tự số AGC Automatic Gain Control Tự động điều chỉnh mức khếch đại ASK Amplitude Shift Keying Khóa dịch biên AWGN Additive white Gaussian noise Nhiễu Gauss trắng cộng tính BFSK Binary Frequency Shift Keying Khóa dịch tần nhị phân BPF Bandpass Filter Bộ lọc thông dải BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân CR Carrier Recovery Khôi phục sóng mang DAC Digital to Analog Converter Bộ biến đổi số tương tự FIR-filter Finite Impulse Response Filter Bộ lọc đáp ứng xung hữu hạn GMSK Gausian Minimum Shift Khóa dịch tần cực tiểu Gauss Keying I In-phase Component Thành phần đồng pha ISI InterSymbol Interference Xuyên nhiễu dấu LPF Lowpass Filter Bộ lọc thông thấp MASK M-ary ASK, M-ary Amplitude Modulation Điều chế biên độ M mức MF Matched Filter Bộ lọc tương thích MFSK M-ary Frequency Shift Keying Khóa dịch tần M mức MPSK M-ary Phase Shift Keying Khóa dịch pha M mức Orthogonal frequency-division Ghép kênh phân chia theo tần số multiplexing trực giao OOK Binary On-Off Keying Khóa đóng mở nhị phân PDF Probability density function Hàm mật độ xác suất PLL Phase-locked Loop Vòng khóa pha PSD Power spectral density Mật độ phổ công suất Q Quadrature Component Thành phần vuông pha OFDM QAM Quadrature Amplitude Điều chế biên độ cầu phương Modulation QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha cầu phương RF Radio Frequency Tần số vô tuyến SNR Signal-to-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu tạp âm STR Symbol Timming Recovery Khôi phục định thời symbol TCM Trellis coded modulation Điều chế mã lưới DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ truyền thông số tiêu biểu 10 Hình 1.2 Mô hình hệ thống truyền thông số cho điều chế giải điều chế 12 Hình 2.1 Các biểu đồ tín hiệu PSK 22 Hình 2.2 Dạng chòm tín hiệu BPSK 23 Hình 2.3 Dạng sóng tín hiệu BPSK 24 Hình 2.4 Bộ điều chế BPSK (a), giải điều chế BPSK (b) 24 Hình 2.5 Xác suất lỗi bit BPSK 26 Hình 2.6 Chòm tín hiệu QPSK 27 Hình 2.7 Dạng sóng tín hiệu QPSK 28 Hình 2.8 Bộ điều chế (a) giải điều chế QPSK (b) 29 Hình 2.9 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang BPSK 30 Hình 2.10 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang QPSK 31 Hình 2.11 Hai loại tổng hợp symbol vòng hở 32 Hình 2.12 Tổng hợp xung đồng hồ cổng sớm muộn 33 Hình 2.13 Mô tả việc định thời cổng sớm muộn 33 Hình 3.1 Sơ đồ khối chức thực điều chế giải điều chế 35 Hình 3.2 Sơ đồ trình giải điều chế 36 Hình 3.3 Dữ liệu gốc dạng bit dạng ảnh 40 Hình 3.4 Dữ liệu sau điều chế 40 Hình 3.5 Màn hình chương trình 41 Hình 3.6 Sơ đồ khối chức đánh giá hiệu giải điều chế 42 Hình 3.7 Phổ chòm tín hiệu 42 Hình 3.8 Phổ chòm tín hiệu sau timing recovery 43 Hình 3.9 Phổ chòm tín hiệu sau equalizer 43 Hình 3.10 Chòm tín hiệu sau Costas loop 43 Hình 3.11 So sánh liệu bit sau khôi phục ban đầu 44 Hình 3.12 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số 44 Hình 3.13 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số sau timing recovery 45 Hình 3.14 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số sau equalizer 45 Hình 3.15 Chòm tín hiệu có offset tần số sau Costas loop 45 Hình 3.16 So sánh liệu sau khôi phục có offset tần số 46 Hình 3.17 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu 46 Hình 3.18 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu sau timing recovery 46 Hình 3.19 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu sau equalizer 47 Hình 3.20 Chòm tín hiệu có nhiễu sau Costas loop 47 Hình 3.21 So sánh liệu bit gốc sau khôi phục 47 MỞ ĐẦU - Lý chọn đề tài Ngày nay, với phát triển nhanh khoa học công nghệ kéo theo phát triển mở rộng nhiều lĩnh vực, phải kể đến lĩnh vực thông tin liên lạc Kỹ thuật điều chế - giải điều chế số tín hiệu đóng vai trò quan trọng hệ thống thông tin Có nhiều kiểu điều chế khác nhau, kiểu điều chế có đặc điểm kỹ thuật riêng hiệu sử dụng phổ, đặc tính chống nhiễu, tiện lợi cho việc giải điều chế, tính bảo mật,… việc vào phân tích kỹ thuật, bước xử lý, đặc điểm kỹ thuật, từ xây dựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp làm chủ kỹ thuật xây dựng phần thu phần phát hệ thống thông tin, đồng thời tạo sở nghiên cứu kỹ thuật phức tạp yêu cầu cần thiết Trong hệ thống thông tin nay, điều chế pha sóng mang dạng điều chế dùng phổ biến, đặc biệt hệ thống thông tin liên lạc tốc độ cao hệ thống thông tin viba, vệ tinh có ưu điểm khả chống nhiễu tốt, hiệu sử dụng băng tần cao, tốc độ điều chế nâng cao Từ lý trên, chọn đề tài nghiên cứu “Xây dựng giải điều chế cho tín hiệu điều chế pha” nhằm mô bước qui trình khôi phục tín hiệu làm rõ tảng lý thuyết, tạo sở phát triển thành sản phẩm ứng dụng - Mục tiêu nghiên cứu Cài đặt phần mềm giải điều chế dạng tín hiệu điều chế pha phần mềm ứng dụng, đánh giá kết khôi phục tín hiệu, mô bước thực thông qua phổ biên độ phổ chòm qui trình khôi phục - Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Hệ thống thông tin số, mô hình kênh truyền + Kỹ thuật điều chế khôi phục tín hiệu + Ngôn ngữ lập trình C++, khai thác thư viện ứng dụng + Thử nghiệm khôi phục tín hiệu từ file liệu tín hiệu điều chế băng gốc Trong khuôn khổ đề tài, tìm hiểu kỹ thuật giải điều chế pha, đưa qui trình bước xử lý, khai thác công nghệ thư viện ứng dụng, cài đặt phần mềm ứng dụng thực bước trình khôi phục tín hiệu, có thử nghiệm đánh giá Cụ thể, thực khôi phục tín hiệu từ file liệu tín hiệu điều chế QPSK băng gốc, cho kết bit, so sánh với liệu ban đầu chưa điều chế để đánh giá - Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài + Ý nghĩa khoa học Quá trình thực đề tài đưa nhìn tổng quan qui trình khôi phục tín hiệu, khai thác thư viện ứng dụng, qua phần mềm làm rõ tảng lý thuyết Góp phần nâng cao khả nghiên cứu cài đặt ứng dụng, nâng cao kiến thức xử lý tín hiệu, tạo sở cho nghiên cứu kỹ thuật điều chế phức tạp + Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài tạo phần mềm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, sở để tiếp tục nghiên cứu phát triển kỹ thuật tiếp theo, sản phẩm tạo góp phần làm rõ tảng lý thuyết, tiếp tục phát triển để ứng dụng thực tế - Phương pháp nghiên cứu + Nghiên cứu lý thuyết; + Khảo sát thực nghiệm; + Phân tích, tổng hợp; + Kiểm nghiệm thực tế Ngoài lời cảm đoan, danh mục chữ viết tắt, phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, nội dung luận văn kết cấu thành chương sau: Chương 1: Tổng quan truyền thông số: Chương mô tả mục đích, vai trò điều chế tín hiệu hệ thống thông tin số, phương pháp điều chế tín hiệu Bên cạnh mô tả ngắn gọn kênh thông tin, yếu tố ảnh hưởng khả khôi phục tín hiệu dạng điều chế số Chương 2: Kỹ thuật điều chế giải điều chế dịch pha: Chương trình bày kỹ thuật điều chế, giải điều chế tín hiệu pha từ luồng tín hiệu băng gốc Đi sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha dạng BPSK, QPSK kỹ thuật thực khối chức giải điều chế Chương 3: Cài đặt giải điều chế QPSK phần mềm ứng dụng: Chương thực cài đặt giải điều chế pha phần mềm ứng dụng, cụ thể dạng tín hiệu QPSK Đưa qui trình hàm xử lý chính, nêu chức năng, nguyên lý thực hàm Giới thiệu công nghệ thư viện ứng dụng, cài đặt phần mềm thực mô bước trình khôi phục tín hiệu cho kết dòng bit, có thử nghiệm đánh giá Chương TỔNG QUAN TRUYỀN THÔNG SỐ 1.1 Các hệ thống thông tin số Nguồn tương tự A/D Mã hóa nguồn Mã hóa kênh Điều chế Khuếch đại công suất Kênh truyền Người dùng tương tự D/A Giải mã kênh Giải mã nguồn Giải điều chế LNA Người dùng số Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ truyền thông số tiêu biểu Hình 1.1 sơ đồ khối hệ truyền thông số tiêu biểu Các khối chức sau: - Bản tin truyền từ nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) từ nguồn số (ví dụ: liệu tính toán) - Bộ biến đổi ADC lấy mẫu lượng tử hóa tín hiệu tương tự biểu diễn mẫu dạng số (bit 1) - Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số mã hóa chúng vào tín hiệu số ngắn Việc gọi mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ chiếm tín hiệu - Bộ mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu mã hóa nguồn mã hóa chúng thành tín hiệu số dài cách thêm phần dư để sửa sai phần thu bị nhiễu tác động xấu khác đường truyền dẫn - Hầu hết truyền dẫn dải thông tần số cao, điều chế dấu symbol số mã hóa sóng mang Đôi truyền dẫn băng sở, 10 triệt tiêu dẫn đến kênh truyền có phân tán biên độ pha Kênh đa đường lọc tuyến tính, cân lọc nhằm xóa hiệu ứng lọc kênh đa đường Chức năng: Bộ cân lọc dùng để xóa ISI cách khôi phục lại ảnh hưởng kênh đa đường Thực cân kênh giảm ảnh hưởng kênh truyền, cải thiện chất lượng tín hiệu thu Các thuật toán dùng cho cân kênh như: Least Mean Square Algorithm (LMS), Recursive Least Square (RLS), Constant Modulus Algorithm (CMA), … Ở sử dụng thuật toán CMA thực cân bằng, sử dụng tín hiệu nhận để cân mà không cần biết tín hiệu nguồn Nguyên lý: CMA (Constant Modulus Algorithm) thuật toán mù (blind equalizer), phù hợp với tín hiệu tín hiệu MPSK có tính chất điểm chòm tín hiệu nằm vòng tròn đơn vị Giải thuật modul không đổi CMA (Constant Modulus Algorithm) dựa thuộc tính đường bao không đổi dạng tín hiệu FM, PM, FSK, PSK, gọi có thuộc tính constant modulus (CM), truyền tác động kênh truyền (nhiễu giao thoa) thuộc tính CM bị Thuật toán CMA tìm lọc w để khôi phục thuộc tính CM mà không cần biết tín hiệu truyền Thuật toán CMA sử dụng số “tap” để dùng cho cân Việc xác định tap dựa dự đoán, thực nghiệm hiểu biết kênh truyền Mong muốn số tap nhỏ để giảm lượng tính toán mà bảo đảm đủ số bậc tự để hiệu chỉnh kênh Code C++ tham số thiết lập xem phần phụ lục 3.2.3 Hàm khôi phục sóng mang (Carrier Recovery ) Do thực tế thu tín hiệu đặt xác tần số thu ảnh hưởng kênh truyền, tượng doppler làm cho tần số phase tín hiệu thu bị biến đổi Vì chuyển băng gốc có offset tần số 38 phase, tín hiệu gần băng gốc Để thực khôi phục tín hiệu gốc cần thực điều chỉnh xác tần số phase sóng mang khôi phục băng gốc Chức năng: Xóa offset tần số để tín hiệu xử lý trực tiếp baseband Các thuật toán khôi phục sóng mang như: Phase locked loop, Costas loop, … Ta sử dụng vòng lặp Costas loop khôi phục sóng mang, sơ đồ trình bày hình 2.10 Nguyên lý: Các cân không bám đủ nhanh nên offset tần số dễ dàng vượt khả bám cân Đồng thời chạy cân bằng, tất điểm tín hiệu nằm đường tròn đơn vị, không xem chòm tín hiệu, khóa, khóa pha Mặt khác, có mặt offset tần số dẫn đến chòm tín hiệu nhận bị xoay tròn, hiệu ứng xoay tròn cần khắc phục trước định symbol xác Mục đích vòng lặp khôi phục sóng mang xóa offset tần số để tín hiệu xử lý băng gốc Hai việc cần thực giai đoạn Thứ nhất, sử dụng vòng lặp để bám tần số pha Thứ hai, khôi phục tần số chuẩn với điều kiện tần số vùng gần tần số lý tưởng Nếu xa quá, vòng lặp tìm tần số để khóa, liên tục tìm kiếm Có nhiều cách để hiệu chỉnh tần số thô, ta không đề cập Code C++ tham số thiết lập xem phần phụ lục 3.2.4 Hàm thực ánh xạ symbol sang bit (Mapping) Chức năng: Ánh xạ symbol thành nhóm bít tương ứng để đưa chuỗi liệu gốc Code C++ tham số thiết lập xem phần phụ lục 39 3.3 Thử nghiệm, đánh giá Đánh giá thử nghiệm giải điều chế tín hiệu QPSK thể giản đồ chòm tín hiệu liệu bit thu Dữ liệu gốc ban đầu: độ dài 400 bit, - Phần đầu khung 48 bit: 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00111110 11111011 - Phần ngẫu nhiên 352 bit, quan sát dạng bit dạng ảnh sau: Phần đầu khung 48 bit Phần đầu khung 48 bit Phần liệu ngẫu nhiên 352 bit Phần liệu ngẫu nhiên 352 bit Hình 3.3 Dữ liệu gốc dạng bit dạng ảnh Thực điều chế liệu lưu vào file: Hình 3.4 Dữ liệu sau điều chế Dữ liệu sau điều chế ghi với tên file QPSK_32k_8k_400.bit Trong đó, tham số dạng điều chế QPSK, tốc độ bit 32k, tốc độ điều chế 8k, chu kỳ bit 400 Màn hình chương trình: 40 Hình 3.5 Màn hình chương trình Màn hình hiển thị phổ chòm tín hiệu Màn hình hiển thị phổ chòm tín hiệu sau khôi phục timing Màn hình hiển thị phổ chòm tín hiệu sau cân kênh Màn hình hiển thị chòm tín hiệu sau khôi phục sóng mang Màn hình hiển thị dạng ảnh kết dòng bit Qui trình mô bước khôi phục tín hiệu thực cho 03 trường hợp sau: - Tín hiệu tác động mô hình kênh - Tín hiệu bị lệch tần số trung tâm - Tín hiệu có nhiễu Quan sát độ chụm chòm phổ tín hiệu qua bước thực ta thấy yếu tố tác động kênh truyền khắc phục như: offset tần số, nhiễu, kênh fading chọn lọc tần số qua cân khôi phục thành kênh fading 41 phẳng so sánh kết dòng bit khôi phục để đánh giá cho quy trình thực hiện, Sơ đồ khối chức đánh giá hiệu giải điều chế File liệu gốc Hàm đánh giá tỉ lệ lỗi bit Tỉ lệ lỗi bit File liệu giải điều chế Hình 3.6 Sơ đồ khối chức đánh giá hiệu giải điều chế 3.3.1 Tín hiệu tác động mô hình kênh B1 Thực FFT giản đồ chòm Hình 3.7 Phổ chòm tín hiệu B2 Thực khôi phục timing (Timing Recovery) 42 Hình 3.8 Phổ chòm tín hiệu sau timing recovery B3 Bộ cân (Equalyzer) Hình 3.9 Phổ chòm tín hiệu sau equalizer B4 Thực khôi phục sóng mang (Carrier Recovery) Hình 3.10 Chòm tín hiệu sau Costas loop B5 So sánh với luồng bit gốc: Tổng số bit: 102001, Số bit lỗi: 43 Hình 3.11 So sánh liệu bit sau khôi phục ban đầu 3.3.2 Tín hiệu bị lệch tần số trung tâm B1 Thực FFT giản đồ chòm Khi có offset tần số giản đồ chòm bị xoay phase Hình 3.12 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số B2 Thực khôi phục timing (Timing Recovery) 44 Hình 3.13 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số sau timing recovery B3 Bộ cân (Equalyzer) Khi thực cân bằng, điểm nằm đường tròn đơn vị Hình 3.14 Phổ chòm tín hiệu có offset tần số sau equalizer B4 Thực khôi phục sóng mang (Carrier Recovery) Hình 3.15 Chòm tín hiệu có offset tần số sau Costas loop B5 So sánh với luồng bit gốc: Tổng số bit: 102001 Số bit lỗi: Tỉ lệ lỗi (Bit error rate): 5.8823 x 45 Hình 3.16 So sánh liệu sau khôi phục có offset tần số 3.3.3 Tín hiệu bị tác động nhiễu Mức biên độ nhiễu: 0,26 B1 Thực FFT giản đồ chòm Giản đồ chòm bị có nhiễu Hình 3.17 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu B2 Thực khôi phục timing (Timing Recovery) Hình 3.18 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu sau timing recovery B3 Bộ cân (Equalyzer) 46 Hình 3.19 Phổ chòm tín hiệu có nhiễu sau equalizer B4 Khôi phục sóng mang (CarrierRecovery) Hình 3.20 Chòm tín hiệu có nhiễu sau Costas loop B5 So sánh với luồng bit gốc Tổng số bit: 102400 Số bit lỗi: 58 Tỉ lệ lỗi bit (Bit error rate): 56.86x Hình 3.21 So sánh liệu bit gốc sau khôi phục 47 KẾT LUẬN Luận văn đưa nhìn tổng quan hệ thống thông tin số điển hình Qua thấy vai trò điều chế giải điều chế tín hiệu hệ thống thông tin số Bên cạnh mô tả ngắn gọn kênh thông tin, yếu tố quan trọng hệ thống thông tin ảnh hưởng đến chất lượng truyền tin mà nơi thu việc khôi phục tín hiệu phải thực giải pháp kỹ thuật để khắc phục ảnh hưởng nó, bảo đảm chất lượng tín hiệu thu Trong giới hạn luận văn, tác giả cài đặt giải điều chế tín hiệu QPSK phần mềm ứng dụng, đọc từ file liệu điều chế, thể kết bước quy trình thông qua phổ biên độ chòm tín hiệu Thử nghiệm khôi phục liệu thông qua thay đổi vài tham số theo mô hình kênh offset tần số, mức nhiễu Đã thực qui trình khôi phục tín hiệu, khai thác thư viện mã nguồn mở, ứng dụng hỗ trợ giải kỹ thuật toán xử lý tín hiệu Tạo tiền đề tiếp tục nghiên cứu kỹ thuật điều chế khác Luận văn giới thiệu ngôn ngữ lập trình tổng quan công nghệ, thư viện ứng dụng Gnuradio dùng cho xử lý Nâng cao kỹ nghiên cứu, kỹ thuật khai thác thư viện ứng dụng để giải yêu cầu đặt Phần mềm cài đặt ứng dụng mô làm rõ tảng lý thuyết qui trình khôi phục tín hiệu, làm sở tiếp tục phát triển thành ứng dụng thực tế Tuy có cố gắng, thời gian có hạn, lĩnh vực nghiên cứu rộng, trình độ kiến thức kỹ phân tích tổng hợp hạn chế nên nội dung luận văn khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong Thầy, Cô giáo đóng góp ý kiến để luận văn hoàn thiện tốt Em xin chân thành cám ơn * Hướng phát triển luận văn - Tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm phát triển thành sản phẩm để ứng dụng thực tế - Nghiên cứu dạng điều chế phức tạp hơn, cài đặt thành sản phẩm ứng dụng./ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quốc Bình, Kỹ thuật truyền dẫn số, NXB Quân đội, 2001 [2] Nguyễn Viết Kinh, Trịnh Anh Vũ, Thông Tin Số, NXB giáo dục, 2007 [3] Nguyễn Ngọc Bích, Cơ sở xử lý số tín hiệu điều khiển số, NXB Quân đội, 2001 [4] Các hệ thống thông tin – Trình bày thông qua Matlab, Học viện Kỹ thuật Quân - Khoa vô tuyến điện tử, 2003 [5] Nguyễn Viết Kinh, Thông tin không dây – Nguyên tắc thực hành, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 1999 [6] Nguyễn Quang Kiên, Giáo trình Thiết Kế Logic Số, Học viện KTQS, 2011 [7] Fuqin Xiong, Digital Modulation Technique, Artech House Telecommunication Library, 2000 [8] Bernard Sklars, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Pren Hall PTR, 2001 [9] Jouko Vankka, Direct Digital Synthesizers: Theory, Design and Application, 2000 [10] Ha Nguyen, Ed Shwedyk, A First Course in Digital Communications, Press Cambridge University, 2009 [11] Fredric j Harris, Multirate Signal Processing for Communication Systems 1st Edition Trang web: www.gnuradio.org 49 PHỤ LỤC Code C++ hàm xử lý trình giải điều chế tín hiệu: Hàm khôi phục timing (Timing Recovery) Thư viện chương trình code C++: class DIGITAL_API pfb_clock_sync_ccf : virtual public block { public: typedef boost::shared_ptr sptr; static sptr make(double sps, float loop_bw, const std::vector&taps, unsigned int filter_size=32, float init_phase=0, float max_rate_deviation=1.5, int osps=1); } Tham số thiết lập: - Số mẫu symbol (sps): - Băng thông vòng lặp (loop_bw): 2*M_PI/100.0 - Bộ lọc: RRC - Kích thước lọc (filter_size): 32 - Phase khởi tạo (init_phase): - Độ lệch tốc độ tối đa (max_rate_deviation): 1.5 - Đầu số mẫu symbol (osps): Hàm thực cân (Equalizers) Thư viện chương trình code C++: class DIGITAL_API cma_equalizer_cc: virtual public sync_decimator { protected: virtual gr_complex error(const gr_complex &out) = 0; 50 virtual void update_tap(gr_complex &tap, const gr_complex &in) = 0; public: typedef boost::shared_ptr sptr; static sptr make(int num_taps, float modulus, float mu, int sps); virtual void set_taps(const std::vector&taps) = 0; virtual std::vector taps() const = 0; virtual float gain() const = 0; virtual void set_gain(float mu) = 0; virtual float modulus() const = 0; virtual void set_modulus(float mod) = 0; }; Tham số thiết lập: - Số tap (num_taps): 16 - Modulus: - Khuếch đại (mu): 0.01 - Số mẫu symbol (sps): Hàm khôi phục sóng mang (Carrier Recovery ) Thư viện chương trình code C++: class DIGITAL_API costas_loop_cc : virtual public sync_block, virtual public blocks::control_loop { public: typedef boost::shared_ptr sptr; static sptr make(float loop_bw, int order, bool use_snr=false); virtual float error() const = 0; }; Tham số thiết lập: - Băng thông vòng lặp(loop_bw): 2*M_PI/100 - Bậc lọc (order): 51 - Sử dụng SNR (use_snr): false Hàm thực ánh xạ symbol sang bit (Mapping) Thư viện chương trình code C++: class DIGITAL_API map_bb : virtual public sync_block { public: typedef boost::shared_ptr sptr; static sptr make(const std::vector&map); virtual void set_map(const std::vector&map) = 0; virtual std::vector map() const = 0; }; 52 ... 2: Kỹ thuật điều chế giải điều chế dịch pha: Chương trình bày kỹ thuật điều chế, giải điều chế tín hiệu pha từ luồng tín hiệu băng gốc Đi sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha dạng BPSK, QPSK... thuật điều chế số Ở điều chế CW, nhóm khóa ON Off (Bật tắt) tín hiệu chiều dài thay đổi sử dụng để điều chế tín hiệu Với điều chế PSK, số hữu hạn pha sóng mang sử dụng để điều chế tín hiệu Trong điều. .. 1)T kT dt r2k (b) Hình 2.8 Bộ điều chế (a) giải điều chế QPSK (b) Hình 2.8(b) sơ đồ giải điều chế tín hiệu QPSK Các tín hiệu kênh I kênh Q giải điều chế riêng hai tín hiệu BPSK riêng biệt Một biến