2.5. Các phương pháp điều chế trong mạng không dây
2.5.2. Kỹ thuật điều chế tín hiệu số
Để truyền dữ liệu số bằng cách sử dụng tín hiệu tương tự, thì phương pháp truyền thường gặp là truyền dữ liệu số qua mạng điện thoại công cộng. Mang điện thoại được thiết kế để nhận, chuyển mạch và truyền các tín hiệu tượng tự trong dải tần số tiếng nói từ 300 -3400Hz. Dải tần này thì khơng thích hợp cho việc truyền các tín hiệu số. Tuy nhiên, các thiết bị số đã được gắn vào thông qua một modem, để thực hiện chuyển đổi dữ liệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại.
Các cơng nghệ mã hóa: Có 3 cơng nghệ mã hóa hay điều chế được sử dụng để biến
đổi dữ liệu số thành tín hiệu tương tự.
cos(2 ƒ) tx(t)dt ) (t A s
- Amplitude Shift Keying - Frequency Shift Keying - Phase Shift Keying
2.5.2.1 Điều biên(ASK)
Trong phương pháp điều biên thì ta có 2 giá trị nhị phân được biểu diễn bởi 2 biên độ tần số khác nhau của sóng mang. Thơng thường, một giá trị có biên độ là 0, khác với sự vắng mặt của sóng mang, thì giá trị kia là một số nhị phân được biểu diễn bởi một giá trị với biên độ là một hằng của sóng mang. Tín hiệu nhận được là
tại vị trí mà tín hiệu sóng mang bằng Acos(2πfct). Phương pháp điều chế ASK thì dễ bị
ảnh hưởng với các thay đổi lớn bất thường và nó là một kỹ thuật điều chế khá thiếu hiệu quả. Trên các đường truyền âm thanh, tốc độ của tín hiệu chỉ đạt tới 1200bps.
Phương pháp điều chế ASK thường được sử dụng để truyền dữ liệu số qua đường cáp quang. Đối với các máy phát diod, để phương trình trên là hợp lệ. Lúc đó, một phần tử tín hiệu sẽ được biểu diễn bởi một xung ánh sáng trong khi phần tử còn lại được biểu diễn bởi sự vắng mặt của ánh sáng.
2.5.2.2 Điều tần(FSK)
Trong phương pháp điều tần, hai giá trị nhị phân được biểu diễn hai tần số khác nhau của sóng mang. Tín hiệu kết quả là:
tại vị trí tần số f1 và f2, đều đặt cách nhau một khoảng tần số fc bằng nhau và nằm về hai hướng ngược nhau.
s(t) = Acos(2πfct) bit 1
0 bit 0
s(t) = Acos(2πf1
t) bit 1 Acos(2πf2t) bit 0
Tín hiệu FSK ít bị lỗi hơn so với tín hiệu ASK. Trên các đường truyền âm thanh, tốc độ thường được sử dụng là 1200bps. Phương pháp này cũng thường được sử dụng để truyền sóng radio cao tần(3-30MHz). Thậm chí nó cịn được sử dụng ở các tần số cao hơn trên các mạng cục bộ mà sử dụng cáp đồng trục.
2.5.2.3 Điều pha(PSK)
Trong phương pháp PSK, pha của tín hiệu sóng mang được thay đổi để biểu diễn dữ liệu. Hình vẽ dưới cùng của hình 4.7 là một ví dụ về hệ thống 2 pha. trong hệ thống này, một số 0 nhị phân được biểu diễn bằng cách gửi đi một tín hiệu liên tục cùng pha với tín
PSK ASK
FSK
Hình 2.21. Điều chế tín hiệu sóng mang để biểu diễn dữ liệu số
0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0
hiệu liên tục trước đó. Một số 1 nhị phân được biểu diễn bằng cách gửi đi một tín hiệu liên tục ngược pha với tín hiệu trước đó. Phương pháp này được gọi là PSK vi phân, như là sự thay đổi về pha được tham chiểu tới một bit được truyền trước đó hơn là sự tham chiếu tới một vài tín hiệu bất biến. Tín hiệu kết quả là
liên quan đến pha đo được ở thời bit trước đó.
Băng thơng sử dụng có thể đạt được hiệu quả cao hơn nếu mỗi một phần tử tín hiệu có thể biểu diễn nhiều hơn một bit. Chẳng hạn, thay vì một sự đổi pha 180 độ, như cho phép trong PSK, một kỹ thuật mã hóa chung được biết đến như là sự dịch pha vng góc(Quadrature -PSK) sử dụng các sự thay đổi pha với nhiều góc 90 độ.
Như vậy, mỗi phần tử tín hiệu sẽ đại diện cho 2 bit.
Lược đồ này có thể được mở rộng. Nó có khẳ năng truyền 3bit tại cùng một thời điểm với việc sử dụng 8 góc pha khác nhau. Hơn nữa, mỗi góc pha co thể có nhiều hơn một biên độ. Chẳng hạn, một chuẩn modem có tốc độ 9600bps sử dụng 12 pha, thì truyền được 4 bit với mỗi pha sẽ có 2 giá trị biên độ.