Mô phỏng điều chế QPSK

NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ SỐ Điều chế tín hiệu q trình biến đổi hay nhiều thơng số tín hiệu tuần hồn theo thay đổi tín hiệu mang thơng tin cần truyền xa Tín hiệu tuần hồn gọi sóng mang Tín hiệu mang thơng tin gọi tín hiệu điều chế Ở đầu thu giải điều chế dựa vào thay đổi thơng số sóng mang tái tạo lại tín hiệu mang thơng tin ban đầu Các thơng số sóng mang dùng q trình điều chế biên độ, pha, tần số Trong điều chế số, sóng mang tương tự biến đổi theo chuỗi bit có chiều dài cố định thay đổi Đây coi dạng biến đổi tương tự-số Hình dạng sóng mang lấy từ tập hợp hữu hạn symbol Ta hiểu: Điều chế số sử dụng thông tin số tác động lên thơng số sóng mang, làm cho thơng số sóng mang biến thiên theo quy luật thơng tin PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHẾ 4PSK 1.1 Cơ sở toán học điều chế 4PSK PSK phương thức điều chế mà pha tín hiệu sóng mang cao tần biến đối theo tín hiệu băng gốc Sóng mang hình sin biểu thị theo cơng thức chung sau: S(t) = A.cos(ɷct + θ) Trong đó:  A biên độ sóng mang  ɷc= 2πfc tần số góc sóng mang  fc tần số sóng mang  θ pha sóng mang Ta viết cơng thức cho sóng mang điều chế 4PSK sau: Si(t) =cos[2πfct + ] Với: θ(t) = (2i – 1).; E = A2.T Trong đó:  i= 1, 2, tương ứng với phát ký hiệu gồm bit: 00, 01, 11 10  E lượng tín hiệu phát ký hiệu  T = 2Tb thời gian tồn ký hiệu  Tb thời gian tồn bit  fc tần số sóng mang  θ(t) góc pha điều chế  θ góc pha ban đầu tín hiệu Mỗi giá trị pha tương tứng với hai bit tín hiệu gọi cặp bit, ta lập giá trị pha để biểu diễn tập cặp bit sau: 00, 01, 11 10 Góc pha ban đầu θ số, nhận giá trị khoảng từ đến 2π, góc pha khơng ảnh hưởng đến q trình phân tích tín hiệu điều chế nên ta đặt giá trị pha ban đầu θ không (θ = 0) Hay: Si(t) = cos[2πfct + ] = cos[2πfct + ] Qua biến đổi lượng giác, ta viết lại biểu thức sau: Si(t) = sin(2πfct) +cos(2πfct) Trong đó: θ(t) = (2i – 1).; ( i=1, 2, 3, 4) Theo công thức trên, ta có nhận xét: + Có hai hàm sở biểu thức Si(t), ta định nghĩa sau: Ø1(t) = cos(2πfct) Ø2(t) = sin(2πfct) Khi ta viết lại: Si(t) = Ø1(t) – Ø2(t) + Tồn điểm tương ứng với Vectơ xác định sau: Si = (Với i = 1, 2, 3, 4) Các phần tử Vectơ tín hiệu S i1 Si2 có giá trị tổng kết bảng Hai cột biểu diễn cặp Bit pha tương ứng tín hiệu 4PSK ngõ điều chế, bit tương ứng với điện áp bit tương ứng với điện áp Bảng: Các Vectơ không gian tín hiệu 4PSK Cặp bit Pha tín Tọa độ điểm hiệu 4PSK tin Si1 11 01 00 10 Si2 π/4 3π/4 5π/4 7π/4 Từ khảo sát ta thấy tín hiệu 4PSK đặc trưng không gian chiều bốn điểm tin hình vẽ Hình: hiệu (Mỗi 1.2 Sơ đồ Giản đồ chòm tín 4PSK ký hiệu kề khác bit) khối điều chế 4PSK Chuyển mã I 1 NRZ cos(2πfct) bitI Chuyển đổi nối tiếp Tín hiệu nhị sang song phân nhập vào bitQ song 11000110 chuoibit ∑ Tín hiệu sau điều chế sin(2πfct) 0 Chuyển mã NRZ Q s(t) si(t) 900 ... hiệu kề khác bit) khối điều chế 4PSK Chuyển mã I 1 NRZ cos(2πfct) bitI Chuyển đổi nối tiếp Tín hiệu nhị sang song phân nhập vào bitQ song 11000110 chuoibit ∑ Tín hiệu sau điều chế sin(2πfct) 0 Chuyển... đầu θ số, nhận giá trị khoảng từ đến 2π, góc pha khơng ảnh hưởng đến q trình phân tích tín hiệu điều chế nên ta đặt giá trị pha ban đầu θ không (θ = 0) Hay: Si(t) = cos[2πfct + ] = cos[2πfct + ]... hiệu S i1 Si2 có giá trị tổng kết bảng Hai cột biểu diễn cặp Bit pha tương ứng tín hiệu 4PSK ngõ điều chế, bit tương ứng với điện áp bit tương ứng với điện áp Bảng: Các Vectơ khơng gian tín hiệu