BÁO cáo TÍNH HIỆU và hệ THỐNG chuyên đề điều CHẾ SSB AM, MSK, 16 QAM

ĐẠI HỌC SÀI GỊN KHOA ĐIỆN TỬ - VIỂN THƠNG - - BÁO CÁO TÍNH HIỆU VÀ HỆ THỐNG Chuyên đề: ĐIỀU CHẾ SSB-AM, MSK, 16 QAM Giảng viên hướng dẫn: GV Nguyễn Thị Hậu Sinh viên thực hiện: PHÙNG PHẠM THANH DANH: 3118520006 TRẦN HOÀNG BẢO KHA: 3118520016 NGUYỄN THÀNH NHÂN: 3118520036 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2020 MỞ ĐẦU I.Yêu cầu tiểu luận: Tín hiệu sóng mang tín hiệu sóng mang hình sin Vẽ tín hiệu miền thời gian Điều chế DSB - SC vẽ sóng tín hiệu miền thời gian Và miền tần số Truyền tín hiệu qua lọc thơng thấp Quay lại phổ sau qua lọc trả lời lọc Giải điều chế tín hiệu sau qua lọc thơng thấp Phân tích ảnh hưởng đồng pha tần số II Mục đích nghiên cứu: - Đối với anten, xạ lượng tín hiệu cao tần có hiệu bước sóng ( tương ứng tần số) bậc với kích thước vật lý anten - Tín hiệu cao tần bị suy hao truyền không gian - Mỗi dịch vụ vơ tuyến có băng tần( kênh) riêng biệt Q trình điều chế giúp chuyển phổ tín hiệu băng gốc lên băng tần thích hợp III Điều kiện điều chế: - Tần số sóng mang cao tần fc ≥(8÷10) fmax tần số cực đại tín hiệu điều chế BB - Thơng số sóng mang cao tần (hoặc biên độ, tần số, pha) biến đổi tỉ lệ với biên độ tín hiệu điều chế BB mà khơng làm phụ thuộc vào tần số - Biên độ sóng mang cao tần Vw > Vm (biên độ tín hiệu điều chế BB) CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHẾ SSB Điều chế đơn biên (SSB - single side band): trình điều chế tạo biên tần (biên biên dưới) tín hiệu AM Việc thực phức tạp băng thông cao tần giảm nửa, tiết kiệm băng tần giảm nhiễu Công suất phát thấp nhiều so với AM khoảng cách thơng tin khơng truyền cơng suất sóng mang lớn vơ ích có biên Hiệu sử dụng công suất cao Tỷ số S/N máy thu SSB lớn AM nhiễu giảm Phương pháp lọc (pp1): Để có tín hiệu SSB cần triệt sóng mang phụ cuả tín hiệu AM, cịn lại hai biên DSB (Double -sideband), sau lọc lấy biên nhờ BPF Phương pháp xoay pha 900 (pp2): Sơ đồ khối phương pháp xoay pha 90o Phương pháp xoay pha sóng mang 90o hai lần (pp3): Sơ đồ khối phương pháp xoay pha sóng mang 90o hai lần CHƯƠNG 6: ĐIỀU CHẾ MSK I.Khóa dịch tối thiểu đồng (MSK) - Đây kỹ thuật FSK có khoảng cách tần số sóng mang gần mà đảm bảo tính chất pha liên tục tần số trực giao Điều đảm bảo kênh thơng tin có độ rộng băng tần hẹp nên tiết kiệm phổ Xét cách biểu diễn tín hiệu CPFSK theo điều chế góc: Ở θ(t) hàm liên tục tăng giảm tuyến tính theo thời gian khoảng bit: -θ(0) pha thời điểm t=0 , giá trị phụ thuộc vào điều chế trước (để cho pha ln liên tục ký hiệu) Định nghĩa tổng quát tín hiệu FSK Ở dấu + tương ứng với gửi 1(tần số f1) dấu – tương ứng với gửi (tần số f2) h giá trị Ta rút cặp liên hệ: Tại t=Tb ta có: Tức gửi làm tăng pha CPFSK lên πh radian gửi giảm pha πh radian Sự thay đổi pha theo thời gian đường thẳng, độ nghiêng diễn tả tăng hay giảm lượng tần số (nhảy tần) Với dãy liệu vào, tin hiệu có đồ thị pha pha Có thể chọn nhiều giá trị h khác để đảm bảo tần số trực giao song h=1/2 diễn tả độ lệch tần (hiệu tần số f1 f2) nửa tốc độ bit Đây khoảng cách tần số tối thiểu cho phép tín hiệu FSK diễn tả trực giao với theo nghĩa tích phân ký hiệu khoảng thời gian chúng zero (nhớ lại kỹ thuật FSK đồng bộ, tần số lệch tốc độ bit) Do nguyên nhân mà tín hiệu CPFSK với hiệu số lệch ½ tốc độ bít gọi khóa dịch tối thiểu (MSK) Khai triển tín hiệu s(t) (4.37) theo thành phần đồng pha vuông pha Ở dấu cộng tương ứng với dấu trừ tương ứng với θ(0) hay π sau khoảng 2Tb tùy vào pha trước Xét thành phần đồng pha: Dấu cộng ứng với θ(0) dấu trừ θ(0)=π Điều có nghĩa thành phần đồng pha bị điều chế hàm cosin nửa chu kỳ có pha giữ nguyên đảo pha pha ban đầu hay π suốt khoảng 2Tb (-Tb≤0≤Tb) mà không phụ thuộc bit t=0 hay Tương tự khoảng 0≤t≤2Tb Thành phần vuông pha xung sin nửa chu kỳ, cực tính phụ thuộc θ(Tb) : Ở dấu cộng tương ứng θ(Tb)=π/2 dấu trừ ứng với θ(Tb)=-π/2 Từ phân tích θ(0) θ(Tb) có giá trị nên có trường hợp xảy ra: Để tạo tín hiệu chọn hàm sở trực giao sau: Dãy liệu dạng sóng cho tín hiệu MSK a) Dãy nhị phân lối vào b)Hàm thời gian tỷ lệ s1ф1(t) c) Hàm thời gian tỷ lệ s2ф2(t) d) Tín hiệu MKS kết cộng hàm theo kiểu bit-bit: Cũng nhận giá trị Giản đồ tín hiệu có N=2, M=2 giống QPSK nhiên có điểm khác: Trong QPSK tín hiệu phát biểu diễn bit tương ứng độc lập với điểm tín hiệu pha gián đoạn sau khoảng 2Tb, ,2 hàm sở trực giao hàm sin cosin Cịn MSK tín hiệu phát biểu diễn bit khoảng Tb phải biểu diễn tổ hợp điểm tín hiệu, đồng thời hàm sở trực giao hàm sin, cosin bị điều chế tạo nên pha liên tục sau khoảng bit Tb Cách tạo tách MSK: Ưu điểm MSK là: Đồng tín hiệu tỷ số lệch không ảnh hưởng theo tốc độ liệu lối vào Hai tín hiệu sin: tần số fc=nc/4Tb với nc nguyên tần số 1/4Tb cấp lên điều chế tích, tạo nên sóng sin đồng tần số f1 f2 hai song sin phân tách lọc băng hep Lối lọc tổ hợp tuyến tính đẻ tạo nên cặp sóng mang vng pha trực giao Cuối sóng mang nhân với dạng song nhị phân a1(t) a2(t) có tốc độ 1/2Tb Tính xác suất trung bình lỗi: Xét tín hiệu truyền qua kênh ồn: x(t)=s(t)+w(t) với s(t) tín hiệu MSK Để định xem hay truyền khoảng 0≤t≤Tb ta cần phải tách trạng thái pha θ(0) θ(Tb) Trước hết ta phải tính hình chiếu x(t) lên khoảng -Tb≤t≤Tb: Từ x1>0 chọn θ(0)=0 ngược lại chọn θ(π)=π Tương tự để tách θ(Tb): Nếu x2>0 chọn θ(Tb)=-π/2 ngược lại θ(Tb)=π/2 Sau phối hợp kết để có định Lỗi xảy kênh I kênh Q bị lỗi Sử dụng thống kê biết kênh ta xác định tốc độ bit lỗi MSK là: Chúng giống PSK nhị phân QPSK, nhiên hiệu quan trọng để tách MSK tiến hành thời gian quan sát 2Tb Tb GMSK kỹ thuật điều chế nhị phân đơn giản rút từ MSK dạng sóng liệu NRZ qua tiền điềuchế lọc tạo dạng xung Gauss để làm trơn quĩ đạo pha MSK vây làm ổn định thay đổi tần số tức thời theo thời gian làm giảm búp song phụ phổ Bộ lọc Gauss gây nên ISI tín hiệu phát song thấy tích độ dài bit độ rơng 3dB (BT) nhỏ 0.5 thi ảnh hưởng ISI không đáng kể GMSK hy sinh tỷ lệ lỗi bit báo hiệu đáng ứng phần để đổi lấy hiệu suất phổ tính chất biên độ khơng đổi Đáp ứng xung lọc là: TÀI LIỆU KHAM KHẢO - Bài giảng điện tử thông tin Biên soạn Ths Nguyễn Thành Huy - GV Hoàng Minh Sơn, năm 2010, ”Bài giảng tín hiệu hệ thống” , đại học Bách khoa Hà Nội  ... cao tần Vw > Vm (biên độ tín hiệu điều chế BB) CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHẾ SSB Điều chế đơn biên (SSB - single side band): trình điều chế tạo biên tần (biên biên dưới) tín hiệu AM Việc thực phức tạp băng... I.u cầu tiểu luận: Tín hiệu sóng mang tín hiệu sóng mang hình sin Vẽ tín hiệu miền thời gian Điều chế DSB - SC vẽ sóng tín hiệu miền thời gian Và miền tần số Truyền tín hiệu qua lọc thông thấp... tín hiệu CPFSK theo điều chế góc: Ở θ(t) hàm liên tục tăng giảm tuyến tính theo thời gian khoảng bit: -θ(0) pha thời điểm t=0 , giá trị phụ thuộc vào điều chế trước (để cho pha liên tục ký hiệu)