1. NỘI DUNG:
1.2.3Vòng Costas
1) Mục đích:
Ở phần này, ta sẽ tìm hiểu về:
- Sử dụng Vòng Costas để giải điều chế Khoá dịch tần.
- Áp dụng của Vòng Costas vào dịch pha +/- 900 trong khoá dịch pha. - Sự không tương thích của Vòng Costas khi dịch pha nhỏ hơn +/- 900.
- Vấn đề nhập nhằng pha liên quan đến dịch pha +/- 900 trong khoá dịch pha.
2) Bài thực hành: Giải điều chế sử dụng Vòng Costas:
Khi vòng khóa, VCO sẽ bị khóa pha bởi bộ điều chế 2 và 3, làm cho tín hiệu đầu ra f90 của nó sớm pha hơn tín hiệu đầu vào 90o.
Bởi vì VCO cho ra tín hiệu khác đi 90o nên tín hiệu đầu ra f0 sẽ cùng pha với tín hiệu đầu vào PSK.
Quá trình ghép của bộ điều chế 1 sẽ cho ra 1 tín hiệu 1 chiều dương nếu cùng pha với tín hiệu đầu vào và cho ra tín hiệu 1 chiều âm nếu ngược pha.
Sau đó mạch phục hồi dữ liệu sẽ chuyển tín hiệu dạng lưỡng cực ở đầu ra vòng costas thành tín hiệu đơn cực NRZ.
Điều này cho thấy khi tín hiệu vào thay đổi trạng thái thì cả 2 tín hiệu đầu vào của bộ điều chế 3 cũng đồng thời thay đổi theo do đó tín hiệu đầu ra còn cố định và VCo sẽ khóa ở 1 pha cố định.
Ta sẽ không thể phân giải tín hiệu nếu không biết các thông tin khác của nó ngoại trừ +/-90o của tín hiệu PSK.
Các thông tin không xác định này có thể được giải quyết bằng cách dùng 1 mẫu văn bản đồng bộ được truyền dẫn trong những khoảng đều nhau.
Mẫu thử này được lựa chọn không chỉ cung cấp thông tin đồng bộ mà còn cho ra 1 chuỗi bit có thể xác định là đúng chiều hay bị đảo.Khi tín hiệu bit đảo được phát hiện thì các mạch logic trong thiết bị thu sẽ đảo lại lần nữa để thu được tín hiệu đúng chiều.
Thực hiện:
- Chỉnh tất cả các nút vặn về mức giữa.
- Chỉnh MS bits switch (7) về A và LS bits switch (8) về A. - Quan sát tín hiệu trong toàn bộ mạch bằng máy nghiệm sóng.
- Tại điểm 1 và 2 dạng sóng tương ứng với dạng được chọn. - Dạng sóng tại điểm 2 là tín hiệu PSK.
- Có tín hiệu giải điều chế tại điểm 10 nhưng đã bị đảo ngược. - Tại điểm 31 có tín hiệu giải điều chế lẫn với tạp âm.
- Tại điểm 31 để có tín hiệu yêu cầu ta cần thay đổi bộ lọc.
- Tại điểm 10 khi ta điều chỉnh PDF control thì dạng sóng được làm tròn. - Tại điểm 12 có sự thay đổi điện áp khi pha của dạng sóng thay đổi.
- Chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về 0 thì tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn tương ứng với đầu vào nhưng bị đảo ngược.
- Chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về 1 thì tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn tương ứng với đầu vào nhưng bị đảo ngược.
- Khi dạng tín hiệu giải điều chế là NRZ thì giải điều chế bằng vòng costas tốt hơn vòng khóa pha nhưng vẫn không xác định.
- Đổi sang dạng Split phase và chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về 0 thì tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn tương ứng với đầu vào nhưng bị đảo ngược.
- Chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về 1 thì tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn tương ứng với đầu vào nhưng bị đảo ngược.
- Chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về A thì tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn tương ứng với đầu vào.
-Với dạng Split phase thì giải điều chế bằng vòng costas cho tín hiệu đầu ra đúng hơn so với vòng khóa pha nhưng vẫn không xác định.
- Chọn mã NRZ và kích hoạt Var.Phase.Quan sát điểm 12 trong khi điều chỉnh Phase control sao cho thấy được dạng xung đặc trưng.Xoay PLL filter control về min và quan sát điểm 10 thì ta thấy tín hiệu giải điều chế đầu ra vẫn đúng.
- Xoay Phase control sang max và đặt dịch pha của PSK khỏi +/-90o,chỉnh LS bits switch (8) sang 9 thì tín hiệu giải điều chế đầu ra bị sai so với tín hiệu nguồn.
- Với điều chỉnh như trên thì điều khiển điện áp của VCO bị biến đổi rất nhiều khi tìm khóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Xoay LS bits switch (8) về A thì tín hiệu giải điều chế đầu ra không đúng dạng.
- Vòng costas ở chế độ khóa của tín hiệu PSK không bằng +/-90o. - Chuyền sang dạng Split Phase thì vòng Costas vẫn không khóa.
- Vòng costas không phù hợp để giải điều chế với dịch pha khác +/-90o.
- Chuyền sang Var.Phase và chọn lại pha ở +/-90o thì vòng Costas sẽ khóa và tín hiệu đầu ra đúng.
3) Bài 2: giải điều chế nhỏ hơn 900
Phần này ta sẽ tìm hiểu về giải điều chế PSK với đọ lệch pha nhỏ hơn +/- 900 Sĩng mang được điều chế bởi dạng sĩng đầu vào được chọn là mã NRZ hoặc splip phase, độ dịch pha của PSK khác nhau.
Thực hiện: chỉnh MS bits switch (7) và LS bits switch (8) về A, rồi quan sát tín hiệu ở màn hình của máy hiện sĩng. Sau đĩ trả lời một số câu hỏi được cung cấp.
Nhận xét:
+ Khi chỉnh MS và LS về A thì dạng sĩng đầu vào cĩ dạng:
+ Tại điểm 14 khi chọn mã NRZ và khơng cĩ bộ Var Phase dạng sĩng điều chế
+ Chọn split phase dải sĩng sau điều chế xuất hiện những gợn sĩng
+ chỉnh MS bít và LS bít tới giá trị 0,chuỗi bit đầu vào cĩ dạng
+ Nếu ta điều chỉnh lại LS bít cho tới giá trị 1,thì ta cĩ thể thấy được sự thay đổi dạng sĩng ở trên màn hình của máy hiện sĩng tại diểm 14.
+ khi điều chỉnh cả MS và LS bits về giá trị 0 và khơng cĩ bộ split phase,tại điểm 14 cĩ dạng sĩng là một đường thẳng.
+ Tiếp tục chỉnh LS bits về giá trị 1 thì dạng sĩng ra tại điểm 14 tiếp tục thay đổi.
+ Nếu chỉnh LS bits về giá trị F,dạng sĩng được thay đổi như hình bên:
+ K hi ta sử dụng bộ Var Phase: tại điểm 14 khi ta điều chỉnh control phase pha của tín hiệu thay đổi rất nhanh. Khi bắt đầu thay đổi pha biên độ vẫn ổn định, khi điều
chỉnh control phase tới điểm giữa thì biên độ bắt đầu thya đổi theo sự điều chỉnh pha và tín hiệu khơng lặp lại dạng ban đầu khi điều chỉnh pha thay đổi.
4) Bài 3 : Giải điều chế sai khác pha 900 của tín hiệu PSK
Bài này ta thực hiện giả điều chế tín hiệu PSK theo dạng sĩng đầu vào. Độ dịch pha của tín hiệu PSk là +/-900 và nĩ cĩ thể là gái trị khác. Chỉnh các nút điều khiển về giữa. chỉnh MS bits switch 7 và LS bits switch 8 về giá trị A,rồi quan sát các dạng sĩng ở màn honhf của máy hiện sĩng.
Thực hiện:
• Chỉnh MS và LS ở giá trị A, dùng mã NRZ rồi quan sát ở điểm 12
• Thay đổi data word thì tín hiệu đầu ra cũng thay đổi theo,tín hiệu ổn định,nhưng tại điểm AA thi tín hiệu nhảy.
• Dùng bộ Split Phase đồng thời điều chỉnh MS và LS tới A tín hiệu đầu ra khơng ổn định, nĩ nhảy liên tục. khi ta thay đổi data switch thì tín hiệu vẫn khơng ổn định
• Chọn bộ Var Phase, điều khiển pha sai khác nhau 900, tín hiệu thay đổi khác nhau tùy theo ta chỉnh nút điều khiển này.
1.4.4.1 Giải điều chế PSK sử dụng vịng Costas 1.4.1 Mục đích:
Ta tìm hiểu về
+ Sử dụng vịng Costas cho giải điều chế PSk + Ứng dụng của nĩ cho PSK +/- 900
+ Nĩ khơng phù hợp cho sai khác pha nhỏ hơn +/- 900 + Những pha khơng rõ ràng với PSK sai khác
1.4.2 Thực hành (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1) bài 1: Giải điều chế bằng vịng lặp Costas
Sĩng mang được điều chế pha theo dạng sĩng đầu vào . sự sai khác pha của tín hiệu PSk là+/- 900 ,hoặc cĩ thể khác.
Thực hiện:
Điều chỉnh MS và LS về giá trị AA rồi quan sát tín hiệu ở máy hiện sĩng. Trả lời các câu hỏi được cung cấp.
Nhận xét:
Tại điểm 1 trên màn hình hiện sĩng tín hiện vào tương đương với tín hiệu được chọn
Dạng sĩng tại điểm 2 trên màn hình cĩ dạng:
Chọn mã NRZ mà khơng dùng bộ Var Phase, dạng sĩn đầu ra vẫn biễu diễn được dạng sĩng đầu vào.
Tại điểm 31 trên màn hình máy hiện sĩng cĩ dạng bit đầu vào nhưng nĩ bị nhiễu, do đĩ để tín hiệu như yêu cầu thì ta cần thay đổi bộ lọc tốt hơn. Khi điều chỉnh PDF control (9) tại điểm 10 tín hiệu đầu ra vẫn giống tín
hiệu đầu vào nhưng cĩ gợn sĩng.
Tại điểm 18 biên đọ diện áp của đáp ứng đầu vào giảm.
Chỉnh MS và LS về 0 tín hiệu đầu vào tương ứng với tín hiệu đầu ra của bộ giải điều chế.
Chỉnh MS và LS về 1 tín hiệu ở đầu ra của bộ giải điều chế vẫn tương ứng với tín hiệu vào nhưng nĩ bị suy hao.
1.4.3 Điều chế cầu phương khĩa dịch pha QPSK
Khái niệm về điều chế cầu phương khĩa dịch pha là một dạng mở rộng của điều chế khĩa dịch pha
Thế hệ của QPSK
Yều cầu cho giải điều chế QPSK Giải điều chế sử dụng vịng lặp Costas
1.4.3.2 Thực hành
1) Generation QPSK
Thực hiện:
Sĩng mang được dùng điều chế QPSK tùy thuộc vào dũ liệu của dạng sĩng vào. Chỉnh tất cả các nút điều khiển về mức ở giữa.
Chỉnh MS và LS về 0 ,quan sát tín hiệu trên màn hình hiện sĩng.
Nhận xét:
Chỉnh MS và LS về 0,sĩng đầu vào và đầu ra khác pha nhau, chúng lệch pha nhau.
Chỉnh MS và LS về giá trị F, hai tín hiệu điều chế và sĩng mang cùng pha nhau.
Chỉnh MS về 0 và LS về F thì tín hiệu đầu ra cùng pha với tín sĩng mang.
Chỉnh MS và LS về giá trị 0 tín hiệu đầu ra nhanh pha hơn. Pha của sĩng đầu ra dịch liên tục nếu ta cố điều chỉnh thêm.
2Giải điều chế QPSK
Hệ thống giải điều chế QPSK sử dụng vịng lặp Costas. Điều chỉnh các nút vè mức giữa. Chỉnh MS và LS về giá trị 0. quan sát tín hiện trên mạch bằng màn hình hiện sĩng.
Nhận xét: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chỉnh MS về 0, LS về 5 ta cĩ thể thấy được sự lệch pha nhau 1800 tương ứng với những bit 0 và bit 1.
Quan sát dạng sĩng ở điểm 10 và 14, ta thấy ở 2 điểm này cĩ dạng sĩng giống nhau nhưng ở điểm 10 thì cĩ biên đọ lớn hơn, ở điểm 14 tín hiệu gần như về 0.
KHi ta chỉnh MS thì tín hiệu đáp ứng đầu ra vuơng pha với tín hiệu sĩng mang. Nhưng khi ta điều chỉnh LS thì 2 dạng tín hiệu này chỉ sai khác pha nhau.
Khi điều chỉnh Carrier Level Control về giá trị nhỏ nhất thì biên đọ tín hiệu tiến dần về 0.
Khi ta tăng dần thì biên độ của tín hiệu tăng lên theo sự điều chỉnh nhưng pha của nĩ khơng thay đổi. Nếu thay dổi LS bit thì đáp ứng đầu ra cũng thay đổi pha theo chuỗi đầu vào,ta chỉnh thêm nút Carrier Level Control thì biên độ thay đổi.
Khi tắt Carrier Level Control thì với bất kỳ chuỗi đầu vào nào tín hiệu đầu ra vẫn bằng 0.
1.4.4 Differential phase shift keying assignment 1.4.4.1 Mục đích
+ Luyện tập về thế hệ của DPSK + Giải điều chế DPSK
1) Thế hệ DPSK
Thực hiên:
Đặt tất cả các nút điều chỉnh về mức giữa, chỉnh MS và LS về giá trị 0 rồi quan sát dạng sĩng trên màn hình của máy hiện sĩng.
Nhận xét:
Khi ta điều chỉnh các nút MS và LS về giá trị 0 thì tín hiệu đầu vào ở bộ điều chế DPSK tín hiệu khơng thay đổi,là tín hiệu cĩ biên đọ áp bằng 0 v.
Quan sát ở điểm 21 trên màn hình hiện song ta thấy khơng cĩ sự thay đổi của bộ Exclusive-OR
Đầu ra tại điểm 2 trên màn hình máy hiện sĩng cĩ sự thay đổi pha theo thời gian.
Chỉnh MS và LS về giá trị F thì tại 21 xuất hiện tín hiệu nhị phân.
2) giải điều chế DPSK
Thực hiện:
Chỉnh tất cả các nút điều khiển về giá trị ở giữa. chỉnh MS và LS về 0 rồi quan sát tín hiệu ở màn hình của máy hiện sĩng.
Nhận xét:
Khi chỉnh MS và LS về giá trị 0 dạng sĩng đầu ra tại điểm 2 khơng thay đổi nĩ cĩ dạng sĩng mang.
Tại điểm ra 31 tín hiệu khơng tương ứng với tín hiệu gốc, nĩ dao động liên tục, là các tín hiệu xung vuơng cĩ dộ rộng hẹp.
Chỉnh MS về giá trị 1 LS về giá trị 2 thì ta thấy tín hiệu ở đầu ra tương ứng với tín hiệu ở đầu vào.
1.4.5 DQPSK 1.4.5.1 Mục đích Ta thực hành về thế hệ DQPSK và giải điều chế DQPSK 1.4.5.2 Thực hành 1) Generation DQPSK Thực hiện:
Sĩng mang điều chế DQPSK tùy vào dạng sĩng dữ liệu. cài đặt tất cả các nút điều khiển ở mức giữa
Chỉnh MS và LS về giá trị 0 rồi quan sát tín hiệu trên máy hiện sĩng.