Bài giảng Lý thuyết tín hiệu: Chương 3 - Võ Thị Thu Sương

Bài giảng Lý thuyết tín hiệu - Chương 3: Điều chế AM cung cấp cho người học các kiến thức: Một số khái niệm cơ bản, giới thiệu điều chế AM, ưu/Nhược điểm của điều chế AM; các công thức AM, các mạch điều chế AM,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chương III: ĐIỀU CHẾ AM Một số khái niệm Giới thiệu điều chế AM Ưu / Nhược điểm điều chế AM Các công thức AM Các mạch điều chế AM Các phát tín hiệu AM Giới thiệu QAM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm  Sơ đồ hệ thống thơng tin  Mục đích điều chế  Phân loại điều chế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm Sơ đồ hệ thống thông tin Hệ thống truyền tin tức từ nguồn đến nơi nhận tin Ví dụ: - Điện thọai - Truyền hình - Phát - Vệ tinh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm Sơ đồ hệ thống thông tin (tt) Nguồn tin Bộ biến đổi Tin tức Máy phát Kênh truyền Máy thu Bộ biến đổi Nhận tin Tin tức Nguồn tin: tương tự, số Ví dụ: Tiếng nói, âm nhạc, hình ảnh… Bộ biến đổi tin tức: Chuyển tin tức thành tín hiệu phù hợp cho hệ thống thơng tin Ví dụ: Tiếng nói  Microphone  Điện áp Máy phát: Khuếch đại, Điều chế Ví dụ: Đài truyền hình, đài phát thanh, web server… Kênh truyền : Mơi trường trung gian thực việc truyền dẫn Ví dụ: không gian, dây dẫn, cáp đồng trục, cáp quang … Máy thu: Giải điều chế, khuếch đại, lọc nhiễu Ví dụ: TV, radio, … CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm Mục đích điều chế  Biến đổi nguồn tín hiệu tin tức sang nguồn tín hiệu phù hợp với thiết bị truyền tin  Cho phép sử dụng hữu hiệu kênh truyền  Tạo tín hiệu có khả chống nhiễu cao CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Tần số tín hiệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Một số khái niệm Phân loại điều chế Các hệ thống điều chế Liên tục Biên độ AM-SC AM SSB-SC SSB VSB CuuDuongThanCong.com Xung Góc Tương tự PM FM PAM PDM PPM https://fb.com/tailieudientucntt Số PCMDelta Chương III: ĐIỀU CHẾ AM Một số khái niệm Giới thiệu điều chế AM Ưu / Nhược điểm điều chế AM Các công thức AM Các mạch điều chế AM Các phát tín hiệu AM Giới thiệu QAM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Điều chế AM – Khái niệm Sóng mang điều hịa y (t ) Y cos đó: Y biên độ , (t) = t+ t tần số số góc pha tức thời Nếu tín hiệu tin tức x(t) tác động làm thay đổi biên độ sóng mang ta có tín hiệu điều biên y (t ) Y (t ) c o s t Y(t) đường bao biên độ, hàm thời gian biến thiên theo quy luật TH x(t) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Điều chế AM – Dãi tần số cho AM  Dãi tần số cho AM dãi tần 540kHz đến 1600KHz cho Broadcast tần số 27MHz cho Citizen dãi tần 108MHz đến 136MHz cho Aircraft dãi tần 3Mhz đến 30Mhz cho Internation Shortwave Broadcast (radio) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giải điều chế tín hiệu AM Tín hiệu AM đựơc giải điều chế mạch tách sóng yu (t) t hình bao sau: AM c A R y AM t C uc t A t Nếu đường bao biên độ có giá trị âm: y AM ( t ) u c (t ) t t điều chế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2.2.2 Tín hiệu AM Như A chọn cho đường bao TH AM Y(t) = x(t) +A không âm Điều thỏa mãn nếu: A m ax CuuDuongThanCong.com x (t) : x (t) https://fb.com/tailieudientucntt 2.2.2 Tín hiệu AM  Bề rộng phổ TH DSB : B AM B AM SC m ax  Hệ số hiệu suất lượng : Pb k% Py Pb: Công suất trung bình dải bên Py: Cơng suất TH AM AM-SC : AM : Pb Pb Py k% Py CuuDuongThanCong.com Px A 2 100% k% Px 100% Px A Px 100% https://fb.com/tailieudientucntt 2.2.2 Tín hiệu AM Ví dụ với x(t) = acos y AM (t ) a cos A y AM (t) A cos k% A 2 t mA t cos mA 0t Tín hiệu AM có dạng: A t cos m cos t cos t cos t t 100% mA m 2 m 100% m = a/A: độ sâu điều chế ( m Với m = ta có kmax= 33.33% TH AM khơng cao hiệu suất lượng CuuDuongThanCong.com ) https://fb.com/tailieudientucntt Các hệ thống điều chế liên tục 2.1 Sóng mang điều hịa 2.2 Điều chế biên độ 2.3 Điều chế góc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu điều chế góc Tín hiệu tin tức gắn vào tần số (pha) sóng mang y (t ) Y cos t  Tín hiệu điều pha PM (Phase Modulation) PM PM t t t d kpx t t k dt dx t p tần số sóng mang góc pha ban đầu kp số tỉ lệ dt  Tín hiệu điều tần FM (Frequency Modulation) FM FM t t t CuuDuongThanCong.com kp x t dt kfx t https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu điều chế góc  Độ lệch pha tần số: t t t •PM: kp x t PM PM •FM: FM FM k p CuuDuongThanCong.com max f x t max x t dt f k dt max kp x t PM max Tín hiệu PM dải hẹp max dx t k max kf x t dt FM max Tín hiệu FM dải hẹp max https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu điều chế góc  Quan hệ PM FM x t Mạch tích phân x t Mạch vi phân CuuDuongThanCong.com x t dt dx t dt PM t t kpx t FM t t kp ĐC PM y FM t ĐC FM y PM t https://fb.com/tailieudientucntt x t dt Tín hiệu điều chế góc Sóng mang Tín hiệu Tín hiệu điều chế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phổ tín hiệu điều chế góc y PM t YCos [ t  Tín hiệu PM dải hẹp: PM Y PM kpx t ] kp x t k pY max x x PM x m m m m m m •Bề rộng phổ BPM = 2wm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt m Phổ tín hiệu điều chế góc  Tín hiệu PM dải rộng (điều chế mức cao): (Rất khó phân tích với tín hiệu x(t) tổng quát) Xét x(t) = Xsinwmt Ta có: Z PM ( t ) Ye j t sin m t ( y PM t YCos [ t k p X sin m t] kpX ) khai triển thành chuỗi Fourier phức nhờ đẳng thức Bessel e j sin m t e j sin m t Jn e jn m t n y PM t Re Z PM (t ) Y Jn cos n m t n CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu PM dải rộng x m m PM m BPM m  Bề rộng phổ tính gần theo công thức Carson B PM 2( B PM 1) PM PM CuuDuongThanCong.com m m ( PM 0.5 ) ( PM 10) https://fb.com/tailieudientucntt Phổ tín hiệu FM y FM t YCos [ t Với x(t)=cos(wmt) k B - NBFM m + m B 25Y2J2n( x t dt ] f m WBFM m ) - CuuDuongThanCong.com m + m https://fb.com/tailieudientucntt Giải điều chế FM Đáp ứng tần số mạch cộng hưởng BFM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương IV: TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ Một số khái niệm Các hệ thống điều chế liên tục Rời rạc tín hiệu Điều chế xung Phân kênh theo tần số thời gian CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt 2.1 Tín hiệu AM – SC Giả sử tín hiệu CS x(t) có bề rộng phổ khỏang ( min- max) đặc trưng mật độ phổ CS x( ) TH x(t) tác động làm thay đổi biên độ sóng mang ta có tín hiệu AM-SC sau: y... (t) A cos k% A 2 t mA t cos mA 0t Tín hiệu AM có dạng: A t cos m cos t cos t cos t t 100% mA m 2 m 100% m = a/A: độ sâu điều chế ( m Với m = ta có kmax= 33 .33 % TH AM không cao hiệu suất lượng... https://fb.com/tailieudientucntt x t dt Tín hiệu điều chế góc Sóng mang Tín hiệu Tín hiệu điều chế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phổ tín hiệu điều chế góc y PM t YCos [ t  Tín hiệu PM dải hẹp: