IV. KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRỰC TIẾP CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG
4.Điều chế BPSK
Đối với loại điều chế này thì tín hiệu sau khi điều chế cĩ hai loại sĩng mang được biểu thị như sau:
S1(t) = A* Cosωct
S0(t) = -A* Cosωct = - S1(t) = A* Cos(ωct-π)
Trong đĩ:
S1(t): đại diện cho mức nhị phân 1. S0(t): đại diện cho mức nhị phân 0.
Trong điều chế PSK hai trạng thái (BPSK), biên độ giữ nguyên trong quá trình truyền dẫn, nhưng cĩ sự chuyển đổi giữa hai trạng thái +A và –A, trạng thái –A cĩ thể xem như là thay đổi pha 1800.
Sơ đồ khối bộ điều chế BPSK:
- Nguyên lý:
Luồng tín hiệu nhị phân vào được đưa qua bộ chuyển đổi mức để chuyển thành các mức điện áp +V và –V, tín hiệu sau khi được chuyển đổi mức được đưa vào bộ điều chế cân bằng để nhân với sĩng mang cao tần sinωct. Tín hiệu sau khi nhân được đưa qua bộ lọc thơng băng BPF (Band Pass Filter) để lọc lấy băng tần cần thiết để truyền đi. Sau bộ lọc thơng băng sẽ là tín hiệu điều chế BPSK, nĩ cĩ dạng như sau:
S(t) = Ak(t)* Vsin[2πfct + θ(t)]
GVHD: Tống Văn Luyên SVTH: Lê Đức Quảng Nguyễn Châu Vi Nguyễn Mạnh Hùng 26 t Sinωc Output (FSK) Input Binary BPF
TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TRUYỀN SỐ LIỆU KHOA ĐIỆN TỬ LỚP ĐT4-K3
Giả sử ở thời điểm ban đầu θ(t) = 0 thì ta được: S(t) = Ak(t)* Vsin(2πfct)
Vì luồng bít vào là luồng bit nhị phân, nên Ak(t) cĩ giá trị ứng với các bit “0” và “1” là:
Ak(t) = 1V, lúc đĩ: S(t)= Vsin2πfct.
Ak(t) = -1V, luc đĩ: S(t)= Vsin(2πfct +π).
Từ đây ta thấy dạng sĩng của tín hiệu điều chế BPSK đảo pha 1800 mỗi khi luồng bit vào cĩ sự thay đổi từ bit 0 sang bit 1 và ngược lại.
- Dạng sĩng của tín hiệu BPSK:
Giả sử luồng tín hiệu nhị phân vào là : 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0, thì dạng sĩng của tín hiệu BPSK là:
- Giản đồ pha và phổ tín hiệu BPSK:
GVHD: Tống Văn Luyên SVTH: Lê Đức Quảng Nguyễn Châu Vi Nguyễn Mạnh Hùng 27 BPSK Output Carrier Binary Input 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 Hình 3.27: Dạng tín hiệu BPSK +Sin - Cos Cos Logic 1 00 Logic 1 1800 -900 900 -Sin Hình 3.28: Quan hệ vị trí pha BPSK
f F0 1/T 2/T 3/T -1/T -2/T -3/T T Hình 3.29: Phổ tín hiệu BPSK
TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TRUYỀN SỐ LIỆU KHOA ĐIỆN TỬ LỚP ĐT4-K3
- Sơ đồ khối giải điều chế số BPSK:
Tín hiệu BPSK ngõ vào cĩ dạng ±Sinωct được đưa qua bộ lọc thơng băng BPF
và tách ra thành hai đường. Một đường được đưa đến bộ khơi phục sĩng mang CR để khơi phục lại sĩng mang, sau đĩ sĩng mang này được đưa tới bộ giải điều chế cân bằng để phục vụ cho việc giải điều chế. Một đường được đưa tới bộ điều chế cân bằng để nhân với tín hiệu sĩng mang đã được khơi phục Sinωct. Giả sử tín hiệu BPSK ở
đầu vào là Sinωct (ứng với mức logic 1) thì lúc đĩ tín hiệu ở ngõ ra của bộ điều chế
cân bằng sẽ là:
(Sinωct)*( Sinωct) = Sin2ωct = ½ +1/2 * Cos2ωct (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tín hiệu này được đưa qua bộ lọc thơng thấp và thành phần tần số cao 2ωc sẽ bị lọc, đầu ra của bộ loc thơng thấp chỉ cịn thành phần một chiều ½ V DC tương ứng với mức logic 1.
GVHD: Tống Văn Luyên SVTH: Lê Đức Quảng Nguyễn Châu Vi Nguyễn Mạnh Hùng 28 t Sinωc Output Binary Input BPSK BPF
Hình 3.30: Sơ đồ khối bộ giải điều chế BPSK LPF
TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN TRUYỀN SỐ LIỆU KHOA ĐIỆN TỬ LỚP ĐT4-K3
Tương tự nếu tín hiệu BPSK ngõ vào là - Sinωct (ứng với mức logic 0) thì tín
hiệu ngõ ra bộ lọc LPF sẽ là: -1/2 V DC tương ứng với mức logic 0.