Tài liệu Cơ sở viễn thông_ Chương 6 pdf

Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Chương VI: BIẾN ĐIỆU XUNG LẤY MẪU (SAMPLING) ERROR TRONG SỰ LẤY MẪU BIẾN ĐIỆU XUNG BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ XUNG: PAM MULTIPLEXING PHÂN THỜI GIAN - TDM (TIME - DIVISION MULTIPLEXING) BIẾN ĐIỆU ĐỘ RỘNG XUNG PWM: (PLUSE WIDTH MODULATION) BIẾN ĐIỆU VỊ TRÍ XUNG -PPM (PULSE POSITION MODULATION) Trang VI.1 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn I LẤY MẪU (Sampling) Để đổi sóng chứa tin Analog thành tín hiệu rời rạc, trục thời gian, phải cách hay cách khác, rời rạc hoá Sự đổi trục thời gian liên tục thành trục rời rạc thực nhờ phương pháp lấy mẫu Định lý lấy mẫu ( đơi cịn gọi định lý Shannon, định lý Kotelnikov ) chứng tỏ rằng: Nếu biến đổi F hàm thời gian zero với ⏐f⏐ > fm trị giá hàm thời gian biết với t = n TS ( với trị nguyên n ) hàm thời gian biết cách xác cho trị t Điều kiện hạn chế TS < 2f m Nói cách khác, s(t) xác định từ trị giá loạt thời điểm cách Tần số lấy mẫu, ký hiệu fS = 1/TS ,fS > 2fm Như vậy, tần số lấy mẫu phải lần cao tần số tín hiệu lấy mẫu Nhịp độ lấy mẫu tối thiểu, fm, gọi nhịp lấy mẫu Nyquist Thí dụ, tiếng nói có tần số max 4KHz, phải lấy mẫu 8.000 lần/sec Ta thấy khoảng cách thời điểm lấy mẫu tỷ lệ nghịch với tần số cao tín hiệu ( fm ) Có cách để tiếp cận với định lý Shannon Ta trình bày cách Cách thứ nhất, cần hiểu biết định lý AM Hình 6.1: Tích chuỗi xung s(t) Ta lấy tích chuỗi xung s(t) Nếu chuỗi gồm xung hẹp, output mạch nhân phiên mẫu hoá tín hiệu gốc Output khơng tùy thuộc vào trị mẫu input mà vào khoảng trị chung quanh điểm lấy mẫu Những hệ thống thực tế thường lấy mẫu khoảng thời gian nhỏ xung quanh điểm lấy mẫu Hàm nhân khơng thiết phải chứa xung vng hồn tồn, tín hiệu tuần hồn Phép nhân s(t) với p(t) hình dạng " đóng mở cổng " (Time Gating ) hay Switching Chủ đích ta chứng tỏ tín hiệu gốc hồi phục từ sóng lấy mẫu, ss(t) Giả sử s(t) zero tần số cao fm Biến đổi F S(f) bị cắt fm Trang VI.2 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.2: Biến đổi F s(t) Vì chuỗi xung nhân vào giả sử tuần hồn, khai triển thành chuỗi F Và p(t) chọn hàm chẳn, ta dùng chuỗi lượng giác chứa số hạng cosine Vậy : ss(t) = s(t)p(t) ⎡ ∞ ⎤ ⎣ n =1 ⎦ = s(t) ⎢a o + ∑ a n cos2πnf S t ⎥ = ao s(t) + ∞ ∑ (6.1) an s(t) cos2πnfSt n=1 Mỗi số hạng Σ phương trình (1) sóng AM, tín hiệu chứa tin s(t) sóng mang nfS Biến đổi F ss(t) vẽ hình 6.3 fs Hình 6.3: Biến đổi F sóng mẫu hóa Tập trung gốc, biến đổi aos (t) Các phiên bị dời tần biến đổi số hạng biến điệu chứa dấu Σ Ta thấy thành phần không phủ fS > 2fm (Đó điều kiện định lý lấy mẫu ) Vậy tách cách dùng mạch lọc tuyến tính Một lọc LPF có tần số cắt fm hồi phục lại thành phần aos(t) Ta nói đến cách thứ hai, vào ngun lý tốn học lấy mẫu Khai triển S(f) thành chuỗi F khoảng: - fm < f _< fm ∞ S(f) = ∑C e n (6.2) jnt 0f n = −∞ Trong đó: to = π fm Và Cn cho bởi: Cn = fm − jnt of df ∫ S( f )e 2f m − f m Trang VI.3 (6.3) Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Nhưng F -1 cho ta : ∞ s(t) = ∫ fm ∫ S(f )ej 2πft df S(f )ej 2πft df = −∞ (6.4) −f m So sánh (6.3) (6.4) ta thấy: Cn = ⎛ −n ⎞ ⎛ − nt o ⎞ s⎜ s⎜ ⎟ ⎟= 2f m ⎝ 2π ⎠ 2f m ⎝ 2f m ⎠ (6.5) Phương trình (6.5) cho thấy Cn xác định s(t) biết điểm n t= Một Cn biết S(f) biết Và S(f) biết s(t) 2f m biết Như vậy, ta chứng minh định lý lấy mẫu Ta giải để tìm s(t) Thay Cn vào phương trình (6.2): S(f) = 2f m F -1 ∞ ∑ n = −∞ ⎛ −n ⎞ s⎜ ⎟e ⎝ 2f m ⎠ ∞ ⇒ s(t) = ∑ n = −∞ ∞ = ∑ n = −∞ 2f m jnπ ft fm ∫ −f m fm ⎛ n ⎞ s⎜ − ⎟e ⎝ 2f m ⎠ ⎛ n ⎞ s⎜ − ⎟ ⎝ 2f m ⎠ (6.6) jnπ f fm ej 2π ft df ⎡ sin( 2π f m t + nπ) ⎤ ⎢ ⎥ ⎣ 2π f m t + nπ ⎦ (6.7) Ta dùng (6.7) để tìm trị giá s(t) thời điểm cách biết trị mẫu hoá s(t) II ERROR TRONG SỰ LẤY MẪU Định lý lấy mẫu s(t) hồi phục hồn tồn từ trị mẫu Ta định nghĩa error sai biệt hàm thời gian hồi phục hàm gốc Trong thực tế, error hậu từ nguồn chính: Lấy mẫu với tần số khơng đủ cao: Ví dụ: Một hàm sin tần số Hz hình Giả sử ta lấy mẫu hình sin với nhịp mẫu/sec Định lý lấy mẫu cho biết, tần số lấy mẫu nhỏ để hồi phục tín hiệu Hình 6.4: Error lấy mẫu chậm Trang VI.4 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn mẫu/sec Vậy mẫu/sec khơng đủ nhanh Nên mẫu tạo nên hàm sin 1Hz (đường chấm chấm ) Tín hiệu Hz tự hố thành tín hiệu Hz (Hình 6.4) Bây ta xem tín hiệu lấy mẫu chuỗi xung lực lý tưởng ( dùng giới hạn lý thuyết xung hẹp ) tần số nhỏ nhịp Nyquist.( Hình 6.5 ) t δ(t) Hình 6.5: Lấy mẫu xung lực với tần số nhỏ nhịp Nyquist Nếu ta định nghĩa error sau: e(t) so (t) - s(t) Biến đổi F : E(f) = So (f) - S(f) = S(f - fS) + S( f + fS ) ; ⏐f⏐ < fm Nhớ s(f) bị giới hạn tần số fS/2, biến đổi F error zero Lấy mẫu khoảng thời gian có giới hạn: Định lý lấy mẫu cần thiết phải lấy mẫu t khoảng vô hạn, mẫu dùng để tạo lại trị giá hàm gốc thời điểm Trong hệ thống thực tế, tín hiệu quan sát thời gian có giới hạn Trong hệ thơng tin digital: Ta gửi trị giá rời rạc Do sinh Round-Off Error III BIẾN ĐIỆU XUNG: Định lý lấy mẫu gợi kỹ thuật để đổi tín hiệu Analog s(t) thành tín hiệu rời rạc Ta cần lấy mẫu tín hiệu liên tục thời điểm rời rạc, thí dụ danh sách số lấy mẫu s(0), s(T), s(2T) Trong T< 2f m Để truyền tín hiệu rời rạc mẫu hố đó, danh sách số đọc telephone viết mãnh giấy để gởi FAX Một phương pháp hấp dẫn cho viễn thông biến điệu vài thơng số sóng mang tùy vào danh sách số Tín hiệu biến điệu sau truyền dây khơng khí ( băng tần chiếm cho phép ) Vì thơng tin có dạng rời rạc, nên cần dùng tín hiệu mang sóng rời rạc (thay dùng sóng sin liên tục chương trước) Trang VI.5 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Ta chọn chuỗi xung tuần hoàn làm sóng mang Các thơng số làm thay đổi biên độ, bề rộng vị trí xung Sự làm thay đổi ba thông số đưa đến kiểu biến điệu: - PAM ( Pulse Amlitude Modulation: Biến điệu biên độ xung ) - PWM ( Pube Width Mod: Biến điệu độ rộng xung ) - PPM ( Pulse Position Mod: Biến điệu vị trí xung ) IV BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ XUNG: PAM - Hình 6.7 : Vẽ sóng mang sC(t) tín hiệu chứa tin s(t) tín hiệu PAM sm(t) Ở ta thấy có biên độ xung sóng mang bị thay đổi, cịn dạng xung giữ không đổi Nhớ sm(t) tích s(t) với sC(t) Ta gọi sm(t) trường hợp PAM đỉnh phẳng ( flat top PAM ) PAM lấy mẫu tức thời ( Instantanous Sampling PAM ) Hình 6.7: PAM đỉnh phẳng - Nếu lấy tích sC(t) s(t), ta có kết sóng PAM vẽ hình 6.8 Ở đó, chiều cao xung mà thay đổi theo đường cong s(t) Trường hợp này, ta gọi PAM lấy mẫu tự nhiên ( Natural Sampling ) Trang VI.6 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.8: PAM lấy mẫu tự nhiên F PAM để xác định kênh sóng cần thiết Trước hết xem trường hợp PAM lấy mẫu tự nhiên Dựa vào định lý lấy mẫu Khai triển sC(t) thành chuỗi F • Bây ta lấy biến đổi Rồi nhân với s(t) Kết thu tổng gồm nhiều sóng AM với tần số sóng mang tần số hoạ tần sC(t) Xem hình 6.9 Hình 6.9: Biến đổi F PAM lấy mẫu tự nhiên ƒ Biến đổi F PAM đỉnh phẳng khó tính Để đơn giản ta xem hệ thống vẽ hình 6.10 Lấy mẫu s (t) chuỗi xung lực lý tưởng Rồi định dạng xung lực thành dạng xung ý muốn, trường hợp xung vng đỉnh phẳng Hình 6.10: Mạch tạo sóng biến điệu Biến đổi F tín hiệu lấy mẫu ngõ vơ lọc tìm từ định lý lấy mẫu Chuỗi F chuỗi xung lực có trị Cn với n Biến đổi xung lực vẽ hình 6.11 Trang VI.7 F sóng lấy mẫu Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.11: Biến đổi F sóng lấy mẫu xung lực Biến đổi F output mạch lọc tích biến đổi với hàm chuyển mạch lọc Hàm chuyển vẽ hình 6.12 Cuối biến đổi output vẽ hình 6.13 Nhớ phần tần số thấp khơng phải phiên bị méo S(f) Hình 6.12: Hàm chuyễn mạch lọc Trang VI.8 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Hình 6.13: Biến đổi F PAM đỉnh phẳng sin πt πt Được truyền cách dùng PAM Sóng mang chuỗi xung tam giác tuần hồn hình Thí dụ 1: Một tín hiệu chứa tin có dạng: s(t) = 6.14 Tìm biến đổi F sóng biến điệu sc(t) T 2T t Hình 14: Sóng mang Giải: Ta xem hình 6.10 Output mạch lấy mẫu xung lực lý tưởng có biến đổi F S δ (f ) = T Trong S(f) biến đổi F ∞ ∑ S(f − nf ) o n = −∞ sin πt Biến đổi xung hình vẽ πt Mạch lọc phải thay đổi xung lực thành xung tam giác Đáp ứng xung lực chúng xung tam giác mà biến đổi là: H(f ) = sin ( π f τ) τ 2π 2f Trang VI.9 Cơ Sở Viễn Thông Cuối cùng, biến đổi Phạm Văn Tấn F sóng PAM cho tích Sδ(f).H(f) hình vẽ 6.15 Hình 6.15: Biến đổi F ví dụ Sự quan sát tổng quát có ý nghĩa PAM sóng PAM chiếm tất tần số từ zero đến vô hạn Như vậy, bị xem khơng thể truyền có hiệu khơng khí Multiplexing Vì phần có ý nghĩa biến đổi F sóng PAM nằm xung quanh tần số zero, ta thường dùng AM FM để gửi sóng PAM Đó là, ta xem sóng PAM tín hiệu chứa tin biến điệu sóng mang hình sin Nhưng ta phải thực biến điệu kép, mà không truyền tín hiệu gốc AM FM ? Hãy nhớ tín hiệu gốc khơng có dạng Analog liên tục mà tín hiệu rời rạc Sau biến điệu AM FM với sóng PAM, khổ băng trở nên rộng Vì lý biến điệu xung kết hợp với AM FM thường không truyền theo cách thức tín hiệu biến điệu khác Nó thường truyền cáp đồng trục, vốn có khả truyền khoảng rộng tần số Đôi truyền qua khơng khí tần số microwave Tần số đủ cao để khổ băng rộng không bị xem công suất ( over powering ) sóng mang Vì Multiplexing tần số khơng được, truyền tín hiệu thời điểm Tuy nhiên, ta thấy dạng khác Multiplexing thích hợp với tín hiệu biến điệu xung Khối biến điệu ƒ Những mạch cổng dùng để biến điệu AM dùng để biến điệu PAM lấy mẫu tự nhiên Chỉ cần loại bỏ lọc dãy thông từ khối biến điệu ( Hình 6.16.a) Hình 6.16b khối biến điệu dùng cầu diode Trang VI.10 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Hình 6.16: Khối biến điệu cho PAM ƒ Khối biến điệu cho PAM phẳng đỉnh đơn giản cho PAM lấy mẫu tự nhiên Ta cần dùng mạch lấy mẫu giữ ( Sample and Hold ) Mạch lý tưởng hố hình 6.17 Hình 6.17: Mạch lấy mẫu giữ ƒ S1 đóng tuần hoàn thời điểm lấy mẫu Tụ C nạp điện đến trị mẫu s1 đóng S1 ngắt Vì tụ khơng có đường xã điện, nên giữ trị giá mẫu tạo nên đường phẳng đỉnh sóng PAM Khi S2 đóng, tụ xã đến zero Ta tính trước tụ mạch điện tử cho thời gian nạp thật nhanh ta chọn mạch có tổng trở thật nhỏ để thời xã ngắn Khối hoàn điệu ƒ Sự hoàn điệu PAM lấy mẫu tự nhiên dựa trực tiếp vào định lý lấy mẫu Sự hồi phục tín hiệu Analog gốc từ phiên mẫu hố cần LPF ƒ Sự hoàn điệu PAM đỉnh phẳng cần thêm số việc Ta dùng mạch S/H để phục hồi dạng sóng hình bậc thang xấp xỉ với dạng sóng tín hiệu gốc Đặt thời gian giữ chu kỳ lấy mẫu Kết vẽ hình 6.18 Hàm bậc thang lọc LPF để dạng sóng trơn phẳng, gần giống với dạng sóng gốc Trang VI.11 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.18: Hồn điệu dùng mạch S/H - Biến đổi F sóng PAM đỉnh phẳng hình 6.11 Ta có cách nhân biến F tín hiệu mẫu hoá cho H(f) ( hàm chuyển mạch lọc ) để đổi xung lực mẫu hoá thành xung mẫu hoá Phần băng gốc ( base band ) biến đổi F có dạng S(f)H(f) Vậy s(t) có đổi thể hồi phục từ sm(t) cách dùng mạch lọc LPF mà hàm chuyển vẽ hình 6.19 Mạch lọc với hàm chuyển 1/H(f) xem mạch cân triệt hiệu tạo dạng xung Hình 6.19: Hàm chuyển hồn điệu PAM Tách sóng kiểu lấy mẫu giữ cần thông tin thời gian để đồng với đài phát Đó là, máy thu phải lấy mẫu sóng nhận thời điểm lấy mẫu lúc đầu Thơng tin thời gian lấy sóng thu Hoặc gửi theo (Analog) dạng xung đánh dấu ( Marker Pulse ) ƒ Nếu sóng thu có thời gian tăng, bờ tăng dị mạch vi phân Xung rộng kết dùng để thực thời điểm lấy mẫu Trang VI.12 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn ƒ Ngược lại, xung đánh dấu tuần hồn chen vào tín hiệu truyền Các xung đánh dấu có biên độ lớn xung tín hiệu, nên chúng nhận dạng dễ dàng máy thu V MULTIPLEXING PHÂN THỜI GIAN - TDM (Time Division Multiplexing) Ta nhiều lần nhấn mạnh tín hiệu tách biệt chúng không phủ thời gian tần số Vì khổ băng sóng biến điệu xung cực rộng, nên tách tần số thường khơng khả thi May mắn, sóng biến điệu xung đặc trưng phần sóng xung quanh zero trục thời gian ( tín hiệu băng gốc base band ) Vì vậy, tách tín hiệu mặt thời gian TDM tiến trình cộng tín hiệu cho chúng khơng phủ thời gian Multiplexing kênh có nhịp lấy mẫu giống nhau: Trước hết, ta nói TDM cho tín hiệu có nhịp lấy mẫu giống Sau ta đưa vào kỹ thuật để Multiplex tín hiệu có nhịp lấy mẫu khác Kỹ thuật bao gồm siêu giao hoán ( supercommutation ) Multiplexer có Memory TDM tín hiệu có nhịp lấy mẫu giống xem xung xen kẽ Hình 6.20 TDM tín hiệu Hình 6.20: Multiplex có kênh Nhớ SW thay đổi vị trí khoảng thời gian khơng lâu chu kỳ lấy mẫu Đó là, hai xung gửi chu kỳ lấy mẫu, nhịp xung kênh gấp đơi nhịp lấy mẫu Giả sử ta tăng lên 10 kênh SW trở thành giao hốn hình 6.21.SW phải xoay giáp vịng đủ nhanh cho trở lại kênh thời gian lấy mẫu lần SW máy thu phải xoay đồng với SW đài phát Nếu ta biết xác tin gửi kênh, ta nhận dạng mẫu máy thu Một phương pháp chung để tạo đồng hy sinh kênh gửi tín hiệu đồng vào Ta thấy điều vài hệ thống truyền Digital Trang VI.13 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.21: Multiplexing10 kênh Điều làm giới hạn vận tốc quay SW ( giới hạn số kênh Multiplex ) tỷ số độ rộng xung với khoảng cách mẫu gần kênh Vậy cần thiết kế xung hẹp khổ băng tín hiệu rộng Multiplexing kênh có nhịp lấy mẫu khác nhau: Có cách để Multiplex tín hiệu có nhịp lấy mẫu khác nhau: Multiplex không đồng Multiplex siêu giao hoán a - Dùng buffer để giữ trị mẫu đưa chúng theo nhịp độ cố định Phương cách có hiệu nhịp lấy mẫu có thay đổi Điều quan trọng để thiết kế hệ thống buffer phải ln ln có mẫu để gửi kênh có yêu cầu Điều cần đến việc đưa vào mẫu nhồi ( stuffing samples ) buffer bị trống Ngược lại, buffer phải đủ lớn cho không bị ngập tràn ( overflow ) Phương pháp buffer dùng nguồn tin khác truyền không đồng Sự định cỡ cho bufffer cần đến phân giải xác suất, đưa đến Multiplexer thống kê Stat.Mux ( Statistical Multiplexer ) b - Kỹ thuật tổng quát thứ nhì dùng siêu giao hoán Tất nhịp lấy mẫu nhân với nhịp Điều gặp cần lấy mẫu kênh với nhịp cao hơn, lúc dùng khơng có Multiplexing Giả sử, ta có hai kênh với nhịp lấy mẫu cần 15,5 kHz, Multiplex chọn 16 kHz để lấy mẫu nhanh Ngun lý siêu hốn đơn giản Ta xem thí dụ hình 6.22, vẽ bánh xe giao hoán ( Commutator Wheel ) 32 khe bánh xe giao hoán phụ Giả sử ta muốn Multiplex 44 kênh sau: Kênh lấy mẫu 80 KHz Kênh lấy mẫu 40 KHz 18 Kênh lấy mẫu 10 KHz Kênh lấy mẫu 1250 Hz 16 Kênh lấy mẫu 625 Hz Trang VI.14 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Nhớ tất nhịp lấy mẫu bội số 625 Hz Ta chọn để đặt nhịp bánh xe giao hốn 10.000 vịng /sec Vậy kênh ( 18 kênh lấy mẫu 10 kHz ) đem khe bánh xe - Kênh lấy mẫu 40 kHz cần khe cách bánh xe; lấy mẫu lần vòng quay ( 0,1 ms ) bánh xe - Tương tự kênh lấy mẫu 80 kHz cần khe cách bánh xe Đối với kênh có nhịp lấy mẫu nhỏ 10 kHz, ta cần lấy mẫu chúng vịng quay chọn lựa bánh xe Thí dụ, kênh 1250 Hz cần lấy mẫu lần bánh xe quay vịng Trong đó, kênh 625 Hz lấy mẫu lần/mỗi 16 vòng quay bánh xe Ta thực việc cách dùng hai bánh xe giao hoán phụ Tám kênh 1250 Hz giao hoán nhờ bánh xe khe, với nhịp 1250 vòng/sec Cứ 0,1 ms, kênh nối vào khe bánh xe Tương tự, 16 kênh 625 Hz giao hốn nhờ bánh xe 16 khe , quay 625 vịng/sec Hình 6.22: Siêu giao hoán VI BIẾN ĐIỆU ĐỘ RỘNG XUNG PWM: (Pluse Width Modulation) Như trường hợp PAM, ta lại bắt đầu với sóng mang chuỗi xung tuần hồn Hình 6.23, sóng mang chưa biến điệu, tín hiệu chứa tin s(t) sóng biến điệu PWM Độ rộng xung biến điệu thay đổi tuỳ theo trị mẫu tức thời s(t) Trị mẫu lớn làm độ rộng xung biến điệu rộng Vì độ rộng xung thay đổi, nên lượng sóng thay đổi Vậy biên độ tín hiệu tăng, cơng suất truyền tăng Trang VI.15 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.23: Biến điệu PWM Cũng trường hợp FM, PWM phép biến điệu phi tuyến Xem thí dụ đơn giản để minh chứng điều Giả sử tín hiệu chứa tin hằng, s(t) = Sóng PWM gần xung có độ rộng nhau, trị mẫu với trị mẫu khác Bây ta truyền s(t) = theo PWM, ta lại có chuỗi xung có độ rộng nhau, độ rộng chúng lớn truyền s(t) = Nguyên lý tuyến tính cho kết độ rộng xung trường hợp sau gấp đôi trường hợp trước Nhưng khơng phải vậy, hình 6.24 Hình 6.24: PWM phép biến điệu phi tuyến Nếu ta giả sử tín hiệu s(t) biến đổi chậm ( lấy mẫu với nhịp nhanh so với nhịp Nyquist ) xung lân cận có độ rộng Với giả thiết này, phân giải xấp xĩ cho sóng biến điệu, theo chuỗi Fourier Mỗi số hạng chuỗi sóng FM, thay sóng sin t Ta trình bày dạng khối biến điệu dạng khối hoàn điệu cho PWM Trong hai, ta dùng sóng cưa để chuyển đổi thời gian biên độ Điều tương tự cách thức cho FM, ta thấy cách dễ để biến điệu tín hiệu trước tiên đổi thành AM Tín hiệu cưa dùng vẽ hình 6.25 Trang VI.16 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.25 Cách xử lý diễn tả hình 6.26 Hình 6.26a khối biến điệu hình 6.26b, dạng sóng tiêu biểu Trang VI.17 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6.26: Khối biến điệu PWM Trước tiên tín hiệu s(t) lấy mẫu giữ để có s1(t) Tín hiệu cưa bị dời xuống đơn vị tạo nên s2(t) Tổng s1(t) s2(t) tạo nên s3(t) vào mạch so sánh Những khoảng thời gian mà s3(t) dương khoảng mà độ rộng tỷ lệ với trị giá mẫu gốc Output mạch so sánh s3(t) dương s3(t) âm Kết s4(t), sóng PWM Độ rộng xung hiệu chỉnh cách tăng giảm s(t) Trong hình vẽ, ta giả sử bình thường s(t) nằm Trang VI.18 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Sự hồn điệu thực cách tích phân sóng PWM khoảng thời gian Vì chiều cao xung khơng đổi, tích phân tỷ lệ với độ rộng xung Nếu output tích phân lấy mẫu giữ trị giá cuối nó, kết sóng PAM VII BIẾN ĐIỆU VỊ TRÍ XUNG -PPM (Pulse Position Modulation) PPM có lợi PWM mặt triệt nhiễu khơng có vần đề cơng suất thay đổi theo biên độ tín hiệu Một tín hiệu chứa tin s(t) sóng PPM tương ứng vẽ hình 6.27 Hình 6.27: PPM Ta thấy trị giá mẫu lớn có xung tương ứng dời xa (so với vị trí khơng biến điệu nó) * Một sóng PPM suy từ sóng PWM Sự liên hệ chúng là, vị trí xung thay đổi PPM sườn khiển xung thay đổi PWM Giả sử ta dò sườn khiển PWM, ( lấy đạo hàm xem xung âm ) Bây ta đặt xung có độ rộng khơng đổi điểm này, kết sóng PPM Điều vẽ hình 6.28 Trang VI.19 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Rõ ràng, PWM PPM phức tạp so với PAM Chúng phức tạp cịn có tính chất khác Trong hệ TDM, ta phải bảo đảm xung mẫu lân cận không phủ Nếu xung dời tự rộng ( PPM PWM ), ta chen vào cách đơn giản xung khác khơng gian mà tin khơng có tác động qua lại xãy Khoảng cách đủ cần thiết phải giữ để truyền trị mẫu lớn Điều làm giảm số kênh Multiplex Hình 6.28: Đổi PWM thành PPM Trang VI.20 ... cưa dùng vẽ hình 6. 25 Trang VI. 16 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm Văn Tấn Hình 6. 25 Cách xử lý diễn tả hình 6. 26 Hình 6. 26a khối biến điệu hình 6. 26b, dạng sóng tiêu biểu Trang VI.17 Cơ Sở Viễn Thơng Phạm... loại bỏ lọc dãy thông từ khối biến điệu ( Hình 6. 16. a) Hình 6. 16b khối biến điệu dùng cầu diode Trang VI.10 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Hình 6. 16: Khối biến điệu cho PAM ƒ Khối biến điệu cho... KHz 18 Kênh lấy mẫu 10 KHz Kênh lấy mẫu 1250 Hz 16 Kênh lấy mẫu 62 5 Hz Trang VI.14 Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn Nhớ tất nhịp lấy mẫu bội số 62 5 Hz Ta chọn để đặt nhịp bánh xe giao hốn 10.000