Hệ đo đạo hàm bậc cao bằng phương pháp số ghép nối máy tính và xử lý tín hiệu

ĐẠI HỌC Q UỐ C GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC K H O A HỌC T ự NHIỄN ĐỂ TÀI : IIỆ ĐO ĐẠO HÀM BẬC CAO BANG PHƯƠNG PIIÁP SỔ GHÉP NỐI MÁY TÍNH VÀ x LÝ TÍN HIỆU M ã số: Q T - 96 - 05 C hủ trì đề t i : PGS Các cán phôi hợp : TS v o A n h Phi ThS GVC ThS G VC ThS G VC N C S GVC HÀ NỘI - 2002 Đặng H ùng Ngnỵễìì Đởtìg Lởm Nguyễn Văn Cương Trần Q uang Vinh BẤO CÁO TÓM TẮT a Tên để tài: Hệ đo đạo hàm bậc cao phương pháp số ghép T1ỐÌ máy tính xử lý tín hiệu M ã số : Q T - 96 - 05 b C hủ trì đề tài: PGS TS Vũ Anh Phi c Các cán tham gia : 1.Th.S GVC Đặng Hùng ThS GVC Nguyễn Đăng Lâm ThS GVC Nguyễn Văn Cương NCS GVC Trần Quang Vinh Một số sinh viên,cao học viên Bộ môn Vật lý Vô tuyến tham gia làm luện văn, đổ án tốt nghiệp theo hướng đề tài d M ục tiêu vá nội dung nghiên cứu l i m hiểu UIA, UIB caicl ghép nối vạn năng, xãy đựng thử nghiệm HA card ghép nối vạn điều kiện phịng llìí nghiệm Bộ mơn Vơ 1— Applicalion of the pcrivdorandom codes in scKimblci descrambler systems The Direct spread sequence (BPSK) \v;is s til tied Two practical modules for students Construction of the formes)was carried on LF - generator (pulse, sin reclniiịuilci Construction of the parametric - amplifier and parametric generator, parametric mixer (gain, band pass), two practical modules for students Publications: doc Sc work master of scientific works 16 diploma works for students - - MỤC LỤC Xây đựng card ghép nối vạn số ứng đụng card ghép nối Nghiên cứu phát khuếch đại thông số Mã hố tín hiệu 28 Nghiên cứu chức ICL 8038 tìm hiểu khả 36 thay IC xây dựng máy phát chức Kết luân 38 Những vấn đề khác 39 6.1 Các chữ viết tắt 39 6.2 Tài liệu tham khảo 4I 6.3 Phụ lục A 6.4 Phụ lục B 6.5 Phụ lục c - - LỜI MỞ ĐẦU Vào đầu năm 1990 nhiều cán Bộ môn Vật lý Vô tuyến (li sAn vào lĩnh vực xung số, số hố truyền tin, xử lý tín hiệu số, xfty dựng liệ chuyển đổi tương tự - số (ADC) số - tương tự (DAC), xẾ\y dựng liệ đo đao hàm bậc cao xử lý tín hiệu, lấy mẫu ghép nối hệ đo với máy vi lính Vì vậy, phần cứng, xfly dựng card ghép nối vạn cần 0 , rf>n = - p L = JLCc , mlh liên quan đến mi'll nnnfT lươiig killing (R) Thay vào (2.1) đăt R —- - , la 111ấy sir 111,'IV (Ini 7TCÚn( \ (hổng sớ íirctiig ứiig với việc đưa vào hệ điện (lử tìm R lirơnu điinnp Khi I R _\> R , lượng bơm đưa vào lớn tiêu liao đnn tlỌng rirnn hệ khơng tắt dàn mà cịn có xu hướng tăng nhanh theo hàm mũ, hình I H ìn h Các dường cong M(H) đo theo phương Hinli Xát (lịnh t m i ’np ( l ị hưt'11': r I M Sm,Cr>|, lừ c;k’ đưáuc 1‘onn ti'fil'w 'I (0 ~ t t / ) SPD cùa mfl'J YCo4AI với vi phân cùa từ độ lấy Iheo H theo t khó c ác loại inÃu (rong lie lít iiMii: Mill': T r o n g p h é p đ o S P D , s ự n h y c ả m c a o c ù a p h é p lấy vi p h â n với c c llùuiỉi ph.ni c ; fill c ù a t í n h i ệ u ( t r o n g d ó c ó d ộ t b i ế n v ề Gác m ứ c l ợ n c t c ù a b ộ b ic n dổi luíínp Ỉir-M> \ r > , p h â n g i ả i k h ô n g c a o ) l m c t i o v i ệ c x c đ ị n h c h í n h x c vị trí c ù a d i n h c ự c (rị trờ iK-rt U i o IIill D o v â v , trirớc v s a u k h i l ấ y vi p h n CÍÌI1 phai xìr lý lọc l ấn tliíip Ilicíi mini iliời I hi> s ố l i ệ u s ổ ( n h c c s ố l i ệ u t ỷ l ệ với d l l / d t VÌ1 d M / c i t ) d c l m t r n i li í n ụ r n n ẹ c; i n I; mức độ cân thiết Bộ lọc Bulterwnrili mắc pliải rnộl Iiliươc diêm lín hiên 1,1 I'l I" " n ê n g â y r a sai s ố d n g k ể t r o n g k h i x c đ ị n h vị Ụ:í c ự c trị c u a cltrniL’ c o n e vi phím ' I • lọc số khơng đệ quy FIR loại cửa sổ liươt (sliding window) 111 lliíci) Imp hơi) c;i l ọc c ó t h ể t ì m g i trị t r i m c hì nil h a y g i trị l m k l i ó p h ì n h Ili’i-II ' l m o n í’ lõi thi ếu > 1 ' ■■ t r o n g c a s ổ I r ượi | | Một phương pháp k'hác su (lụng lọc theo mien (ấn số dã d i ne ilur nghiêm l;ii li It, XUI1 Q t r ê n c s p h â n t í c h F o u r i e r đ n p c o n n III trẻ M i l l ) s:m (lã ( l i n e l i n n li' c h u kv ( + MI111V101 l-Hnml ! ) n h u hình till r;i 17 r ;í Iiinii Infill 'm m M I" A Ị ‘/ Mị ị = ( c h i s ố I VÌ ( / d ợ c g n c l i o d n e C O I ) ” t u lĩ ' (l i ici M! Ill I m I '■ từ bão 1)0,'1 >c ó Ihể hicii clicn ilico cluiỗi Fmu icr I1 Ỉ1 U li' I11'! /), " \lll( IIX ) - ^ < ■J-I ""-w , \ > p: T ■ V- - ■ \ ■■ :> \ V (.1) H ìn h Đ n g từ trễ (n h n h ] l l ) v cl.rcrng tỉỉ horí ban d H, I i lu n h [II t lm ỹ (a ) vã snn k h i da dư ợc tnÃn lio ìm hon (h ) [7 ], Ỏ dAv A = Jỉl2{l - H / I L J với l i Iliíiy ckSi piữii + / / „ „ ■// , L■I1 Ii I, , , -• I ' , , - r n ( ĩ + //•// I với H ciữíiV.-1-l /Ị '(1 C !v ■1 [n hồn), v:i \ = /T/M + " nhận dược bííng phép tính Fomict lời KỊC r (In III’ , 111 I Từ đó, lỉm dưĩmg cong phụ thuộc cị,, vi pi bànề viêc nliAn cac tlihi.il r ^ n hnạ ba cu;> plni l.-ng n, n g ợ c Fourier vé miền lif mriVig gỏc Uu die,,, cun vr:c Mr ■1 h||c J, .■ •’/ill I , t-r n m , V i Ị |]M , I t ■> p h é p lọ c c ó đ ặ c tru n g tần s ố m o n g m u ố n d ễ d n g (th í d ụ l ọ c chữ r i) D o sư b i ế n Iliicn e n hr trư n g t h e o h ìn h s i n n ê n q u trình lấ y m ẫ u s ố liệu M t h e o H k h ô n g đ ể u Vì ph;ii l un k h p s ố l i ệ u n g u y ê n t h u ỷ M( H) b ằ n g p h n g p h p n ộ i s u y với H b iến đ ổ i lu y ến líĩili I, Ir.V k h i p h â n tích F o u r ie r T o n b ộ q u trình x lý đ ợ c th ực h i ệ n d ễ d n g bời c h n e Irìnli M l b ằ n g c n g c ụ p h ẩ n m ề m L a b v i e w V ì x ]ý p o s t - t i m e n e n kỹ t h u ậ t v i ê n CO (lie c li Mi -li c h ọ n lại c c t h n g s ố (th í d ụ, b ề r ộ n g c a s ổ trượt, b ể r ô n g d i th on g c u a b ỏ Inc V V I ị I,, đ t d ợ c k ế ( q u m o n g m u ố n Q u trình x lý đ ợ c t h ự c liĩện n h hm đ ổ sau: H ì n h L u đ ổ xứ lý tính vi phân bậc t h e o p hương pháp Fourier ho;í Các d n g c o n g l độ cùn mÃi! B;iFe,:0 „ (liĩ đirưc sứ tlunp kicm Ha ['lnnnip ph.ÌỊ' n.'is H ì n h ( t r i) !à clường từ trễ /1/(7/;, liìtih ( ph ả i ) đườiiE úr Irc snu tin (ĨMM II.-ụ, vii chuniẹ c mi e t".' TI liniui h< Il i n l i D n g tir trễ M ( H ) cúii HaF:c r ( Mì n h c;íc kẽl CỊÌ t h u đ ư c d trừu ỉ! ct i np \'i ph : m Kk ' h.-ii tl M/ ur;> kliồĩig gian g ố c -TM I càn 11 \2 11 I: C h i m i x i m g t í n l i i Ọn ụi ;i C h u ỗ i tín h i ị u n s ả u q u t r ì n h d ợ c k ì p lại t h ì '• i IV.' I;11 ’ k ) i [ ■' r ; 1]II hI.:l! ( 1>-J1 ÍT I r o n ! : í ]'J m l i i m d ' U ' c i i 1111 ;1:• 111, U I i h ó n u t i i i i 'li' ưm_' ||||IL' n:’ ị ': '' M i " ĩ r ' k i'! ih h ỉ i n !P 'I ' ' b' >1' ì II 11: 'IỈII "■ ' ‘ | i h o M;i l ì NN KI c a c t i nh .! Mã ( i \ \ V V eề m m ạậ ll toán t n a n 111-: m ;i il n o ii d m ( iMN • NI J II' h - : m n o U i 1uUi iI L L’’ v v ã a n ià a I I " ’I ! 1I '- 1' ! l " V L.'1'i đ a t h ứ c p h t ' i n h Sr> \;i\ 'im ■1 II I 'I l i m m ũ t : a o n Iì a I I m n ; : tl ;t ill 1.1■; \"í 1.1ụ: (ta thiiv \ —X T I 1m> I s ò lui Mì' c U í c u 'Ỉ.II U n IỈI ( l a t h ứ c h c 111 g ố m pháI sitih b ậ c m I _ _ ' t i ' o n e h ệ C' f III L - (| ã Ỏ N N ' k 1' 11:1 l n M " • ' , T ioiih hộ M 11 1;V i h ì H “ -1 c a s o b a é m a L = i th è' - I i l ự c li.'" , U l m r íl :i ' l óí ií c 2 l í n h c h t c ù a m ã rí/VA.' T ính ghi dịch: l ii.il c h a t m ã t ì N N k h ó m : Hk h d - i MÔ., f lấn c h u k v x u n g n h ịp - T í n h c ũn đ oi : ,C v; ì u lính T oihm ;íc c a SÃ: M n , n m o n ,ư ú c lĩr n,:'.I r< I N N: từ m :N |N c u a so - tione V, (JNN s o ■■ I ;■ l i - v , M r : ' , i V ' ’ ' - m ỉI >'n.e c o ' - l ui ' i ul ;i > • n 1ÌCỊ)I I i o n p t [iv't t i N N In " - i inl i c l i t 11 , j K ' h ' ì m i' 1i■■11 i l ĩ u ■T^ I'1’ ' r ( ! c n i n s n l i tun-ri> li • la c h u i tín h i ệ u tlui d ợ c tứ k ê n h t i u v é n c h o d a t h ứ c phát s i n h ) ’ ■'■'! ' ! t I ' 'Ị" I r ’ ta th u d ợ c tín hiệu s i ố n s n h n s u ó n Ún trước phái tiọn Sơ đ khơi n h h ì n h d e m c h i a t h ô n g tin — 1_ T_ > Ị ; I; 1)11 — [ >: (): Di ụ J St H ì n h Sơ dồ khối pỈKÌr trọn ,■ I , K M (H in Irơ ti v ciiìi t r ị n t h c te KÀ I ■ trộn h o n toan g i ố n g V , V 111! ? - I l r ì v t i l l 111-’ " chưp ^ I’ ■' Ii:i ■^ d u lm 't 1 " ’ , ! (|! M 11 t r ộ n H i n h a , h ì n h b h\ ả n h I.n hi ệu tfn h.Ậu hạc K ố t luận: ì: 1H tiíiTiie i t oy l ỉ u '■ỉ- nbh f G N N t u ’ S c l i ế n b ậ c M ^ ỵ h - v ! t hành c ô n g '\l y i f s ‘ vS G N N i t ẹ p hồn tồn phù hợp ' Ơ1 ính tốn lý thuyôt ( ; v ' ' l i ” 1'1 lipr lí| H ì n h Tín hiệu t r ộ n , giải trón í líìri |;ìn Đ n g h i ê n c ứ u m ộ t vài ứ n g d ụ n s c ủ a m ã G N N tiến hnriỉi phái tiộri íV Ị '• ; C ì N N H i ê n đ ộ q u n h ị t h ì n i y k l i ò n t ; p h a i , q u I Ớ 11 t h ì l ì i m l i n n s : íi nl i IsiỌn C ũ r i i í t i n n a l i i ô n c ứ u n i l ' l l l u r i n g a u i x u n t ỉ f i l l i p ( l ù i c j u : í I i ì n l i ! T I ! ti ' II I III ■ • • • nhịp ' bị trọn vá giíii t iộn tươiii: line ị'hãi btiịií: nhau, neniú ri pli •' I■'■in ,:” i ‘iírii: 'Ị" ( lịnh q u t r ì n h t h u t í n h i ệ u n ế u x i m ẹ n h ị p Iiííi p h t v t l u i k h i ' r t y t n n i ' j M h •In fill '!M< khỊMẸ t h ể t hu ctirợc tín h i ệ u Về U L M ’iii t h i x ã v ( l i i e t ì n ế t bị tri:II c i t :;I'V1, "II til" pi ■I I,.- i,irim- -c 'I- f "*l'« t t c i IT x l n l t i li '11 li n ^ h v n 11 Ịị h a ' ĩ',’; n X ^ r - l -.,,1 S t u d y i n g (he Hiooiy j’l 5: r 11f 11 't 111.I'll 11 n If1 ứ n g dụng mil (ĨNN (rong Xíly (kriifi mó Mui, (lú nghiện, li ;u phổ íliiy trực (iếp Víí Ani l r i i i , N g u y e n JKthf L;ìm Lê Xn:'m I IlfK h o a V ậ t l ý, nc i i Ị i h , ù h ọ c K h n a học 'ì n h i r n i ) ì ì n < ; H Concmiclinn oỉ l \N (k-lici:mi|5 (ít-., III - ! R), p i n t ' s (nmn.i,,,,.; ;|||I SỊKTtrum l:\horaioi ie’s Woiks „ ,1 ,1 F ỉ ệ t h ô n g I h O n g t i l l i n t i p h ổ c ó t At n h i ề u ứ n g ( l u n g U n n j i l i u v ầ t t i n s u (I I;||||Ị ( l i ; n i I v m di (lộng, t h ô n g till vẽ tinh, mạng C O M A quoi: phịng j i l o lính bìiõ in;ìi c;m, |,M„U i;„, (lire I\ sOÍ lfn (liệu/tạp t heo lý 1C : K= /?n ( /i„ líi tlíìi IÀI c ủ a lf n l i i ê u l i ( V VM snu It ài p h o ), Sơ dồ khối hệ lining thông 1ill Iiili (Ifiy 11 ực I i 11 f MI ’SU ) Iiinli I III ill-: fir I 'I |ii;in eOng da (lược thực- liiện lại Mị mún Y;ư lý Vó 1(1vốn l:’>/ , 1.• n n;i\ li n sớiin có nliiếu th í n ịĩ hi ệm n ghi ên n m m;ìy |'li;il f Ỉ NN (Ill'll ( 111* ỊiliM l icit Kr,1)0 |,||:i |;,IU 1,1 I: Viio tin (.1(1) I’.1 1111 ' lỉ1 K ú i l i Ii l i i r u -Kx> Kx> 7V I’d ) ( I NN A CỈNN I'd) I 111 ill ! Sơ (le Itiói ctiíi họ lining! IItơni.’ Iill ti ;ii phn ilfi y n LU Ii I' ( I’I' ■I Y i Ọ c ! 1«’ 11i c 11 c ú n k ỹ l l ui i l l lli'li I'll ổ r>Õ 111(111 cf i l t i ’ ( M i l ll inl ir l í nh I l l r m i 'I chọn mù liìnli ikm jziiin nliiĩl Víi vi ộc llm - pliiii ị!Ìt'I | | u \ II " hun III I■ ;l 'III 1Cr n i l u l i i r u I III ' M I ! -►ộộẶ I’d ) Kx> - -~(ỵ) — ( I NN ( ÌNN' I f 1 ■111 • I’ll) I linli ! Sơ d o 1:1lối cua họ lhỏiif! lliõn lííy lìf xiitiỊi f i l ' d K K! l / r-i'i I ’ M ( I I I ' l ' \ ' I I x o o IĨ7 Till ( Ì N N liẠc 111 - A, xung d o c k R K H z ’ Till Vito (.1(11.1 v;'< Iin lii H < 'Im I rộn t r o n g vi m; i r l i 7' 1l,SRii S;iu ( l ộ n , 1in liiỌu Int i plu'i (Urrtc (!ir;i VĨM> K Hv>:í I I " ' : | ĩ I • -I’f.lii plin Sơ (ló I Ilõi I'liiii, liìnli Ị 1H I - f - ) H L Tf » r* Ị 1■ » • L ' f ■1 D r - i V ' r - bà/ fc>âớ K i ế n i i g i ụ vê (ĩụng HỊ^Ĩiicn cmi: Đ ẽ nghị (lược liếp tục nglìiCli cún, liiổn klini ứng