Tuy nhiên, nếu loại bỏ loại này và để cho các thành phần đồng pha và vuông pha có thể độc lập với nhau thì ta được một sơ đồ điều mới gọi là điều biên cầu phương điều chế biên độ sóng ma[r]
(1)BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Mơn:
HỆ THỐNG VIỄN THƠNG
Đề tài:
TÌM HIỂU KĨ THUẬT ĐIỀU CHẾ QAM
Đà Nẵng, tháng năm 2010
Đà nẵng, tháng năm 2011
LỜI MỞ ĐẦU
GHVD
: NGUYỄN THỊ BÍCH HẠNH
Lớp
: K14TVT
SVTH
: Phan Minh Vĩnh An
(2)KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ
(MODULATION)
Điều chế đem tin tức dạng tín hiệu tần số thấp tác động vào tín hiệu cao tần điều hồ làm biến đổi thơng số (biên độ, tần số góc pha) tín hiệu cao tần theo tin tức Trong trường hợp này, tin tức gọi tín hiệu điều chế, dao động cao tần gọi sóng mang, cịn dao động cao tần mang tin tức gọi dao động cao tần điều chế Sóng điều chế
nhằm mục đích:
Sóng điều chế thỏa mãn điều kiện truyền môi trường truyền tin
vì mơi trường khơng truyền tín hiệu gốc Sóng truyền tin tức (thơng tin) gọi sóng mang
Tạo điều kiện ghép nhiều kênh truyền tin để truyền qua môi
trường
Có nhiều kỹ thuật điều chế tùy thuộc vào chất tín hiệu gốc mơi trường truyền Có nhiều phương pháp để điều chế PSK,ASK, QAM Và báo cáo này, chúng em xin trình bày phương pháp điều chế QAM
(3)1 Định nghĩa:
Phơng pháp điều chế M-QAM phơng pháp nâng cao hiệu kênh truyền mà không cần tăng công suất phát hay tăng độ rộng băng thông.Việc điều chế hai thành phần đồng pha pha vng góc cách độc lập với cho ta sơ đồ điều chế gọi điều chế biên độ vng góc (hay cầu phơng) M trạng thái (QAM, Quadrature Amplitude Modulation) Nh vậy, sơ đồ điều chế sóng mang bị điều chế biên độ lẫn pha
2 Điều chế QAM:
Trong hệ thống PSK, thành phần đồng pha vuông pha kết hợp với tạo thành tín hiệu đường bao khơng đổi Tuy nhiên, loại bỏ loại thành phần đồng pha vng pha độc lập với ta sơ đồ điều gọi điều biên cầu phương điều chế biên độ sóng mang QAM (điều chế biên độ gốc) Ở sơ đồ điều chế này, sóng mang bị điều chế biên độ lẫn pha Điều chế QAM có ưu điểm tăng dung lượng truyền dẫn số
Dạng tổng quát điều chế QAM, 14 mức (m-QAM) xác định sau:
S1(t)=
√
2E0T aicos(2πfct)−
√
2E0
T bisin(2πfct);(0≤ t ≤T)
Trong đó,
E0 : lượng tín hiệu có biên độ thấp
ai , bi : cặp số nguyên độc lập chọn tùy theo vị trí
tin i=1,2…L
D¹ng sở chùm tín hiệu M-QAM dạng hai tín hiệu ASK có L trạng thái Nh vậy, tín hiệu Si(t) gồm hai thành phần sóng mang có pha vu«ng
(4)Có thể phân tích Si(t) thành cặp hàm sở:
Φ1(t)=−
√
2T bisin(2 πfc.t)0≤ t ≤T
Φ2(t)=
√
2Taisin(2 πfc.t)0≤t ≤ T
ai
√
E0 bi√
E0 (5)¿
(ai, bi)=
(− L+1, L −1)(− L+3, L−1) .(L −1, L−1) (− L+1, L−3)(− L+3, L −3)...(L −1, L−3)
.
.
(− L+1, − L+1)(− L+3, L −3)...(L−1,− L+1) ¿righ
¿ ¿[ ][ ][ ][ ]
¿
Đối với 16-QAM ta có L=4
¿
(ai, bi)=
(−3,3) (−1, 3) (1,3) (3,3) (−3,1) (−1,1) (1,1) (3,1)
(−3,−1) (−1,−1)(1,−1) (3,−1) (−3, −3)(−1,−3)(1, −3)(3,−3)
¿righ ¿ ¿[ ] [ ] [ ]
¿
(6)(7)Chùm tín hiệu M-QAM
II. Sơ đồ điều chế giải điều chế M-QAM
1. Bộ điều chế
Hoạt động điều chế
Bộ phân luồng (demux) chuyển đổi luồng nhị phân b(t) tốc bit
Rb=1/Tb đầu vào thành bốn luồng độc lập, hai bit lẻ đưa đến chuyển đổi mức nhánh hai bit chẵn đưa đến chuyển đổi mức nhánh Tốc độ ký hiệu trường hợp Rs=Rb/4
Các biến đổi mức chuyển đổi mức vào L mức () tạo tín
hiệu L mức tương ứng với đầu vào đồng pha pha vng góc
Sau nhân hai tín hiệu L mức với hai sóng mang có pha vng
góc tạo tử dao động nội phát TLO (Transmitter Local Oscillator) cộng lại ta tín hiệu M-QAM
(8)Hoạt động giải điều chế
Tín hiệu thu đưa lên nhánh đồng pha vng pha, sau nhân với hàm trực giao giống phía phát tạo từ dao động nội thu RLO (Receiver Local Oscillator) Nhờ tính chất trực giao mà ta tách thành phần tín hiệu
Tín hiệu sau đưa qua tương quan lấy mẫu, đánh giá ngưỡng (so sánh với L-1 ngưỡng) để thu kí hiệu
Sau hai chuỗi số nhị phân tách nói kết hợp với biến đổi song song vào nốí tiếp để khơi phục lại chuỗi nhị phân phía phát (ước tính chuỗi phát )
III. Ứng dụng QAM:
Các loại điều chế QAM.
(9)CHẾ BIT/SYSMBOL THÁI
1 4QAM
2 (QPSK) 16
3 16QAM 64
4 256 256
Như với nhiều đề án điều chế kỹ thuật số, biểu đồ chòm đại diện hữu ích Trong QAM, điểm chịm thường bố trí vng với khoảng cách dọc ngang nhau, cấu hình khác (ví dụ Cross-QAM) Từ viễn thông kỹ thuật số liệu thường nhị phân, số lượng điểm lưới điện thường sức mạnh (2, 4, ) Kể từ QAM thường vuông, số số hình thức phổ biến 16-QAM, 64-16-QAM, 128-QAM 256-QAM Bằng cách di chuyển đến chịm bậc cao, để truyền tải bit ký hiệu Tuy nhiên, lượng trung bình chịm cũ (bằng cách làm so sánh công bằng), điểm phải xích lại gần dễ bị nhiễu tham nhũng khác, điều dẫn đến tỉ lệ lỗi bit cao bậc cao QAM cung cấp nhiều liệu đáng tin cậy so với để QAM, cho lượng liên tục có nghĩa chòm
Nếu liệu, tỷ giá vượt người cung cấp PSK-8 yêu cầu, nhiều bình thường để di chuyển đến QAM kể từ đạt khoảng cách lớn điểm lân cận mặt phẳng IQ phân phối điểm đồng Các yếu tố phức tạp điểm khơng cịn tất biên độ đó, giải điều phải xác phát hai pha biên độ, giai đoạn
(10)256-QAM đề án điều chế uỷ quyền cho cáp kỹ thuật số (xem 256-QAM tuner) theo tiêu chuẩn SCTE tiêu chuẩn ANSI / SCTE 07 năm 2000 Lưu ý người tiếp thị nhiều người tham khảo lúc QAM-64 QAM-256 Tại Anh, 16-QAM 64-QAM sử dụng cho truyền hình mặt đất kỹ thuật số (Freeview Top Up TV) 256-QAM lên kế hoạch cho Freeview-HD.
Hệ thống truyền thông thiết kế để đạt mức độ cao hiệu quang phổ thơng thường sử dụng chịm QAM dày đặc Một ví dụ G.hn ITU-T tiêu chuẩn cho nối mạng thông qua hệ thống dây điện nhà (cáp đồng trục, đường dây điện thoại và đường dây điện), sử dụng chòm lên tới 4096-QAM (12 bit / biểu tượng) Một ví dụ khác cơng nghệ VDSL2 cho cặp đồng xoắn, có chịm kích thước lên tới 32768 điểm
(11) M-QAM sơ đồ điều chế M trạnh thái thường
dùng so với sơ đồ trạng thái để truyền số liệu kênh băng tần hạn chế
Việc sử dụng M-QAM giảm độ rộng băng tần n= so