Thông tin và điều độ trong hệ thống điện - Chương 3

Tài liệu tham khảo giáo trình môn thông tin và điều độ trong hệ thống điện

Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 26 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Chỉång 3 CẠC NGUN L GHẸP KÃNH 3.1. Giåïi thiãûu chung: Giạ thnh ca âỉåìng truưn, kãnh truưn thäng tin trong nhiãưu trỉåìng håüp l ráút låïn v âäi khi cn âàõt hån c cạc thiãút bë thu, phạt. Âäúi våïi cạc hãû thäúng thäng tin hỉỵu tuún chàóng hản nhỉ âiãûn thoải thç kh nàng truưn nhiãưu tên hiãûu qua mäüt kãnh l vä cng quan trng. Ghẹp kãnh l quạ trçnh cho phẹp truưn hai hay nhiãưu tên hiãûu åí âáưu phạt trãn cng mäüt kãnh tin sao cho åí âáưu thu cọ thãø tạch âỉåüc riãng ra tỉìng tên hiãûu âọ vãư dảng ban âáưu . Cọ hai loải kãnh thäng dủng l ghẹp kãnh theo táưn säú (FDM - Frequency Division Multiplexing) thỉåìng dng âãø truưn cạc tên hiãûu liãn tủc, cn ghẹp kãnh theo thåìi gian (TDM - Time Division Multiplexing) cọ thãø dng âãø truưn cạc tên hiãûu säú cng nhỉ tỉång tỉû. 3.2. Ghẹp kãnh theo táưn säú (FDM) : Så âäư khäúi ca FDM nhỉ sau : Hçnh 3.1. Ghẹp kãnh theo táưn säú (FDM) Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 27 Cạc tên hiãûu âiãûn x1(t), x2(t), , xn(t) âỉåüc âỉa âãún cạc bäü âiãưu chãú M1, M2, ., Mn (Modulator), cạc mạy phạt G1, G2, ., Gn (Generator) phạt ra cạc sọng mang våïi cạc táưn säú f1, f2, , fn khạc nhau v âỉåüc âiãưu chãú båíi cạc tên hiãûu x1(t), x2(t), ., xn(t) tải cạc bäü âiãưu chãú . Cạc táưn säú ca mạy phạt f1, f2, ., fn âỉåüc chn khạc nhau âãø ghẹp kãnh (tỉång tỉû nhỉ viãûc phán chia táưn säú åí cạc âi phạt radio, cạc khong sọng khạc nhau v khäng ph nhau ). f1, f2, ., fn âỉåüc chn sao cho phäø ca cạc tên hiãûu ca cạc kãnh riãng r l khäng ph nhau, nghéa l cạc di biãn ca tên hiãûu âiãưu chãú khäng láún nhau (hçnh 3.2) . Hçnh 3.2. Cạc táưn säú trong FDM Cạc bäü lc thäng di F1, F2, ., Fn (Filter) cọ nhiãûm vủ cho qua nhỉỵng táưn säú cọ êch, tỉång ỉïng nàòm lán cáûn cạc táưn säú f1, f2, ., fn ca cạc sọng mang. Σ l bäü träün (hồûc bäü täøng) tuún tênh, chè cäüng âải säú cạc tên hiãûu vo våïi nhau v tên hiãûu träün cọ thãø âỉåüc âiãưu chãú thãm mäüt láưn nỉỵa tải bäü âiãưu chãú MΣ våïi táưn säú fΣ >> f1, f2, ., fn . ÅÍ âáưu thu cạc bäü lc thäng di F1' , F2' , ., Fn' cọ nhiãûm vủ chè cho qua cạc táưn säú thüc kãnh ca mçnh. Vê dủ bäü lc F1' cho qua táưn säú f1 v cạc táưn säú lán cáûn trong phảm vi phäø ca kãnh 1 . Sau âọ cạc bäü gii âiãưu chãú DM1, DM2, ., DMn (Demodulator) s gii âiãưu chãú cho ra lải cạc tên hiãûu x’1(t), x’n(t) thỉûc tãú l gáưn làûp lải dảng ca cạc tên hiãûu ban âáưu x1(t), x2(t), xn(t) theo mäüt t lãû no âọ. Âãø khúch âải tên hiãûu ta cọ thãø âàût thãm vo hãû thäúng cạc bäü khúch âải. f1 f U f2 fn Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 28 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Nhåì cọ FDM, nhiãưu cüc gi âiãûn thoải â âỉåüc truưn âi chè tãn mäüt säú ráút êt cạc cạp. Cạc tên hiãûu ngun thu l tiãúng nọi våïi di táưn säú trong khong 300-3000Hz âỉåüc dng âãø âiãưu chãú cạc sọng mang cọ nhỉỵng táưn säú khạc nhau v sau âọ cạc tên hiãûu â âỉåüc âiãưu chãú âỉåüc träün våïi nhau hçnh thnh nãn 1 kãnh. Quạ trçnh ghẹp kãnh ny cọ thãø âỉåüc làûp lải åí nhiãưu mỉïc âäü âãø mäüt säú låïn cạc cüc gi cọ thãø âỉåüc truưn âi chè trãn 1 kãnh (våïi gi thiãút l â di thäng). Säú cüc gi trãn cng 1 kãnh cọ thãø lãn âãún 10800 cüc v khi âọ di thäng u cáưu lãn âãún vi MHz. Khi âiãưu chãú thỉåìng dng loải âån biãn SSB. 3.3. Ghẹp kãnh theo thåìi gian (TDM): Cọ thãø gii thêch ngun l ghẹp kãnh theo thåìi gian (TDM) qua vê dủ sau âáy. Gi thiãút trãn mäüt kãnh truưn ta cáưn gåíi âi n tên hiãûu ám thanh, mäùi mäüt trong chụng âãưu cọ táưn säú giåïi hản fm=10 kHz. Trong thỉûc tãú, våïi cạc hãû thäúng âiãûn thoải, âãø âm bo vỉìa phi cháút lỉåüng tiãúng, táưn säú giåïi hản âỉåüc láúy tháúp hån nhiãưu. Khi cháúp nháûn fm=10kHz, viãûc råìi rảc họa tên hiãûu trãn phi tha mn âënh l K-S våïi chu k l: sfTmµ5010.10.21213=== . Nãúu dy xung råìi rảc l nhỉỵng xung hẻp cọ âäü räüng cåỵ 1ns, thç khong cạch giỉỵa 2 xung ỉïng våïi hai máùu råìi rảc liãưn nhau s ráút låïn. Âọ l thåìi gian träúng khäng cọ tên hiãûu. T säú giỉỵa thåìi gian ca xung råìi rảc våïi thåìi gian träúng tỉång âỉång våïi 1 giáy so våïi 1 ngy âãm. Nhỉ váûy cọ thãø táûn dủng thåìi gian träúng ny âãø truưn cạc máùu ca cạc tên hiãûu khạc. Do âọ, trãn cng mäüt kãnh ta cọ thãø truưn n tên hiãûu . Säú kãnh n cọ thãø ghẹp âỉåüc phủ thüc vo t säú giỉỵa chu k v âäü räüng xung láúy máùu, nhỉng n thỉåìng nh hån t säú trãn nãúu u cáưu cháút lỉåüng thu tên hiãûu cao. Så âäư khäúi ca TDM trong trỉåìng håüp n=3 nhỉ sau (hçnh 3.3): Hai thiãút bë chuøn kãnh phạt, thu giäúng nhau MUX 1 v MUX 2 s chuøn kãnh liãn tủc theo thỉï tỉû v âäưng bäü, vê dủ 1→2→3→1 åí c hai âáưu phạt v thu. Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 29 MUX1 MUX2 Hçnh 3.3. Ghẹp kãnh theo thåìi gian (TDM) Viãûc liãn kãút våïi kãnh tin ca mạy thu v mạy phạt thỉï i xy ra mäüt cạch âäưng thåìi nhåì cọ kãnh truưn tên hiãûu âäưng bäü. C thãø minh ha quạ trçnh phán kãnh TDM âäúi våïi m=3 nhỉ sau (hçnh 3.4): Tỉì hçnh v ta tháúy 3 tên hiãûu x1(t), x2(t), x3(t) âỉåüc truưn âäưng thåìi, nhỉng khi thu lải âỉåüc tạch riãng ra. Cạc hãû thäúng TDM trong thỉûc tãú thỉåìng dng cạc mảch âiãûn tỉí cọ chỉïa cạc FET (transistor trỉåìng) cọ täúc âäü âọng måí khạ cao. Hçnh 3.4. Quạ trçnh láúy máùu 3 kãnh theo thåìi gian (TDM) t x Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 30 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 3.4. So sạnh FDM v TDM: Cạc tên hiãûu trong hãû thäúng FDM âỉåüc truưn âi âäưng thåìi vãư màût thåìi gian, nhỉng nọ cọ cáúu trục phäø âỉåüc sàõp xãúp âãø sao cho åí âáưu thu cọ thãø tạch riãng cạc tên hiãûu nhåì cạc bäü lc thäng di (chàóng hản mảch LC). Cn cạc tên hiãûu trong hãû TDM âỉåüc truưn âi liãn tủc vãư táưn säú, nhỉng cáúu trục thåìi gian âỉåüc sàõp xãúp sao cho âáưu thu cọ thãø thu âỉåüc tỉìng tên hiãûu riãng r. Nọi cạch khạc trong FDM, nhiãưu tên hiãûu âỉåüc truưn trãn cng mäüt kãnh cng mäüt lục bàòng cạch chia s di thäng, mäùi tên hiãûu chè chiãúm mäüt pháưn ca di thäng. Cn trong TDM, mäùi tên hiãûu cọ thãø chiãúm ngun c di thäng ca kãnh, tuy nhiãn mäùi tên hiãûu âỉåüc truưn âi chè trong mäüt chu k thåìi gian ngàõn, tên hiãûu ny näúi tiãúp sau tên hiãûu kia. Cạc hãû thäúng thäng tin TDM cọ nhiãưu ỉu âiãøm hån cạc hãû thäúng FDM. - Viãûc thỉûc hiãûn hãû thäúng TDM âån gin hån FDM åí c nåi phạt láùn nåi thu. - TDM cọ tênh chäúng nhiãùu giỉỵa cạc kãnh ráút täút. Âàûc biãût våïi tên hiãûu PCM, khi tạch kãnh TDM thỉåìng cọ t säú S/N ráút cao. 3.5. Khại niãûm vãư truưn thäng song cäng, bạn song cäng v âån cäng: - Khi sỉû trao âäøi tin l âäưng thåìi theo hai chiãưu, ta cọ kiãøu truưn thäng song cäng (duplex), chàóng hản âiãûn thoải. - Khi sỉû trao âäøi tin l tỉìng chiãưu tưn tỉû, mäùi trảm khi l phạt, khi l thu v kãnh thäng tin phi cọ âàûc tênh truưn âỉåüc hai chiãưu, ta cọ hãû thäúng bạn song cäng (half-duplex), chàóng hản nhỉ liãn lảc bäü âm. - Khi sỉû trao âäøi tin chè l mäüt chiãưu, ta cọ kiãøu truưn thäng âån cäng (simplex), vê dủ nhỉ vä tuún truưn hçnh, truưn thanh v.v . . 3 kãnh theo thåìi gian (TDM) t x Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 30 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût -. Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 26 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Chỉång 3 CẠC NGUN