3.5.MƠ PHỎNG Q TRÌNH GIẢI ĐIỀU CHẾ SSB-AM
3.6: MƠ PHỎNG Q TRÌNH GIẢI ĐIỀU CHẾ AM TRUYỀN THỐNG
THỐNG
Chúng ta thấy rằng xét về công suất và SNR thì AM truyền thống kém hơn DSB-AM và SSB-AM. Lý do là ở chỗ một phần thường là lớn công suất của tín hiệu sau điều chế nằm trong thành phần sóng mang khơng mang thơng tin. Vai trị của thành phần sóng mang là làm cho việc giải điều chế AM truyền thống trở nên dễ dàng hơn thơng qua tách sóng đường bao, chứ khơng phải là giải điều chế kết hợp vốn dỉ đòi hỏi đối với DSB-AM và SSB-AM. Do đó việc giải điều chế các tín hiệu AM truyền thống ít phức tạp hơn một cách đáng kể so với giải điều chế các tín hiệu DSB-AM và SSB-AM. Chính vì thế, sơ đồ điều chế này được sử dụng rộng rãi trong phát quảng bá. Trong đó chỉ có một máy phát và vơ số máy thu với giá thành cần phải giữ ở mức thấp. Trong tách sóng đường bao, đường bao của tín hiệu sau điều chế được tách bằng một mạch đơn giản bao gồm một diode, một điện trở và một tụ điện.
Về mặt tốn học, bộ tách sóng đường bao tạo ra đường bao của tín hiệu AM truyền thống, mà đường bao đó là:
( ) 1 n( )
V t = +am t
Do 1+am tn( )≥0 nên ta có kết luận:
Trong đó, m tn( ) tỷ lệ với tín hiệu bản tin m t( ) ; 1 ứng với thành phần sóng mang mà ta có thể tách ra được bằng một mạch lọc tín hiệu một chiều. Như đã thấy trong thủ tục nói trên, khơng cần có một hiểu biết gì về pha của tín hiệu sóng mang. Đó là lý do tại sao sơ đồ giải điều chế như thế được gọi là sơ đồ giải điều chế không kết hợp hay giải điệu chế không đồng bộ. Như ta đã biết, đường bao của một tín hiệu thơng giải có thể biểu diễn được như biên độ của tín hiệu thơng thấp tương đương của nó. Như vậy, ta có:
( ) 2( ) 2( ) 2( ) 2( )
lr li c s
V t = u t +u t = u t +u t
Trong đó: u tc( ) và u ts( ) biểu thị các thành phần cùng pha và vng góc của tín hiệu thơng giải u t( ). Do vậy, để nhận được đường bao này, thì ta chỉ việc nhận được tương đương thơng thấp của tín hiệu thơng giải. Đường bao đơn giản là biên độ của tín hiệu tương đương thơng thấp của tín hiệu thơng dải.
Mơ phỏng tách sóng đường bao với tín hiệu bản tin
Với ( ) 1 0.85 ( ) cos 2( )
2
m t
u t = + π
Thực hiện điều chế AM truyền thống với sóng mang c t( ) =cos 2( π f tc )
Với các thông số fc =250hz, t0 =0.15svà chỉ số điều chếa=0.85
Khi thực hiện điều chế AM với tín hiệu trên, ta nhận được: Ta có ( ) ( ) [1 0.85 ]cos(2 ) 2 0.025 0.075 [1 0.425 ( ) 0.85 ( )]cos(500 ) 0.05 0.05 c m t u t f t t t t π π = + − − = + ∏ − ∏
Nếu một bộ tách sóng đường bao được sử dụng để giải điều chế tín hiệu và sóng mang được loại bỏ bằng mạch ngăn thành phần một chiều, thì bản tin gốc m(t) được khôi phục lại. hãy chú ý một điểm cốt yếu trong khôi phục m(t) là đối với mọi giá trị của t thì biểu thức 1+am tn( ) đều dương, do vậy đường bao của tín hiệu
[1+am ct] os(2Πf tc ), mà nó là V t( ) 1= +amt , bằng với 1+am tn( ), từ đó m(t) có thể
Sau khi bộ tách sóng đường bao tách lấy đường bao của tín hiệu đã được điều chế, thành phần một chiều của tín hiệu được loại bỏ và tín hiệu nhân tỷ lệ để tạo nên tín hiệu điều ra của bộ giải điều chế. Các đồ thị của tín hiệu bản tin gốc và tín hiệu lối ra được mơ tả dưới hình sau
Khi có tạp âm, sẽ có một lượng méo nào đó do tạp âm. Tín hiệu thu được và đường bao của nó cho thấy được cho thấy trên hình dưới
KẾT LUẬN
Sau khi hoàn thành xong đồ án em đã hiểu được ba phương thức điều chế và giải điều chế DSB-AM, AM truyền thống, SSB-AM và tầm quan trọng của điều chế tín hiệu trong việc truyền tải thông tin đi xa và ứng dụng của các loại điều chế tín hiệu trong thực tế.
Điều chế AM thường được sử dụng ở các đài phát địa phương cơng suất làm việc ở dải sóng trung. Một số quốc gia có những chuẩn quy định riêng cho AM. Điều chế AM chủ yếu được dùng trong thông tin quảng bá máy phát và máy thu SSB được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực quân sự.
Tuy có nhiều ưu điểm nhưng do yêu cầu kỹ thuật khá cao như mạch lọc dải phải rất hẹp và dốc đứng, việc tạo lại tần số sóng mang f0 trong máy thu phải rất
chính xác mới khơng méo tín hiệu… nên máy phát và máy thu hiệu SSB cấu tạo phức tạp hơn so với máy phát và máy thu AM. Bởi vậy nó chỉ được dùng trong các máy thu phát thông tin chuyên dụng như trong máy phát thoại và phát tín hiệu nhiều kênh.
Tuy nhiên do hạn chế về mặt thời gian cũng như kiến thức thực tế và sự hiểu biết về đề tài nên khơng tránh khỏi những sai sót sơ suất. Mong các thầy các cơ và các bạn đóng góp ý kiến để em hồn thành đồ án.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô trong khoa và đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Ts. Lê Quốc Vượng đã nhiệt tình hướng dẫn em trong thời gian qua.