Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ
Nội dung:
5.1 Cơ bản về điều chế tín hiệu
5.2 Điều chế tương tự
5.1.1 Vị trí của điều chế trong hệ thống thông tin 5.1.2 Mục đích của điều chế 5.1.3 Phân loại các phương pháp điều chế
5.2.1 Sóng mang trong điều chế tương tự 5.2.2 Điều chế biên độ 5.2.3 Điều chế góc 5.3 Điều chế xung
5.3.1 Sóng mang trong điều chế xung 5.3.2 Điều chế PAM 5.3.3 Các hệ thống điều chế xung khác
1
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ
5.1 Cơ bản về điều chế tín hiệu:
(cid:190) Điều chế (Modulation) là quá trình ánh xạ tin tức vào sóng mang bằng cách thay đổi thông số của sóng mang (biên độ, tần số hay pha) theo tin tức .
(cid:190) Điều chế đóng vai trò rất quan trọng, không thể thiếu trong hệ thống thông tin.
5.1.1 Vị trí của điều chế trong hệ thống thông tin:
Transmitter
Máy phát:
(cid:131)Điều chế Nguồn tin Biến đổi tin tức- tín hiệu
(cid:131) Khuếch đại
Máy thu:
Nhận (cid:131)Khuếch đại
Biến đổi tín hiệu - tin tức tin (cid:131) Giải điều chế
Receiver
2
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ
5.1 Cơ bản về điều chế tín hiệu (tt):
5.1.2 Mục đích của điều chế:
(cid:190) Để có thể bức xạ tín hiệu vào không gian dưới dạng sóng điện từ
(cid:190) Cho phép sử dụng hiệu quả kênh truyền
(cid:190) Tăng khả năng chống nhiễu cho hệ thống
5.1.3 Phân loại các phương pháp điều chế:
Các phương pháp điều chế
Điều chế xung Điều chế số Điều chế tương tự
Biên độ Góc pha ASK PSK FSK Tương tự Số
AM-SC SSB-SC VSB PAM PPM PDM PCM Delta
AM SSB FM PM
3
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2 Điều chế tương tự:
(cid:190) Tín hiệu tin tức làm thay đổi các thông số: biên độ, tần số hoặc pha của sóng mang điều hòa cao tần. Biên độ
5.2.1 Sóng mang trong điều chế tương tự:
(cid:190) Dạng sóng mang ban đầu: y(t)=Ycos(Ωt + ϕ)
(cid:190) Dạng sóng mang sau điều chế: y(t) = Y(t)cosθ(t) Pha ban đầu
d
t ( )
t ( )
Ω
=
Tần số góc Y(t): biên độ tức thời (phương trình đường bao) θ(t): pha tức thời.
t ( )
f
t ( )
=
: tần số góc tức thời
θ d t d θ dt
1 2 π
: tần số tức thời
(cid:190) Nếu θ(t): không đổi; Y(t): thay đổi (cid:198) y(t)=Y(t)cos(Ωt +ϕ): điều chế biên độ
(cid:190) Nếu θ(t): thay đổi; Y(t): không đổi (cid:198) y(t) = Ycosθ(t): điều chế pha
4
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.2 Điều chế biên độ (Amplitude Modulation)
a. Hệ thống AM-SC (Amplitude Modulation with Suppressed Carrier)
(còn gọi làđ iều chế DSB-SC: Double Side Band with suppressed Carrier)
y
t ( )
x t ( )
cos
t
=
×
Ω
AM SC −
(cid:153) Dạng tín hiệu AM-SC:
(cid:153) Quá trình điều chế:
x(t)
yAM-SC (t)
x
Sóng mang cao tần Ω>>ωmax Tín hiệu tin tức cần truyền đi, tần số thấp [ωmin , ωmax]
cos
tΩ
)
Y
X
X
( ) ω
=
( ω
) − Ω +
( ω
+ Ω
]
[
AM SC −
)
( ) ω
( ω
) − Ω + Ψ
( ω
+ Ω
]
AM SC
X
X
−Ψ
1 2 1 [ = Ψ 4
(cid:153) Quan hệ trong miền tần số:
5
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a. Hệ thống AM-SC (tt):
X(ω)
Mô tả miền thời gian Mô tả miền tần số
X0
minω−maxω−
maxω
ω
x(t)
0 cosΩt
minω Y(ω)
1
π
ω
t
0
0
Ω
-Ω
t
YAM-SC(ω)
yAM-SC(t)
X0/2
ω
0
0
-Ω
Ω
t
6
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
yAM-SC (t)
x’(t)
m(t)
LPF
a. Hệ thống AM-SC (tt) (cid:153) Quá trình giải điều chế: (cid:190) Trong miền thời gian: m(t) = x(t).cosΩt.cosΩt
x
= [x(t) + x(t).cos2Ωt]/2
cos
tΩ
Qua bộ lọc LPF, chỉ còn lại thành phần
M
Y
)
)
)
( ω
=
( ω
− Ω +
( ω
+ Ω
[ Y
]
A M S C −
A M S C −
X
X
X
)
2
)
)
=
( ω
+
( ω
− Ω +
( ω
2 + Ω
]
[
1 2 1 2
1 4
tần số thấp x’(t) = x(t)/2. (cid:190) Trong miền tần số:
M(ω)
Qua bộ lọc LPF, chỉ còn lại thành phần phổ tần số thấp: X’(ω) = X(ω)/2.
X0/2
ω
0
-Ω
Ω
-2Ω
2Ω
Đáp ứng tần số của bộ lọc
7
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a.Hệ thống AM-SC (tt)
(cid:153) Nhận xét:
BW
2 ω
AM SC
max
− =
(cid:190) Mạch giải điều chế phức tạp.
(cid:190) Băng thông (bandwidth):
P
P
=
y
x
A M S C −
1 2
(cid:190) Công suất của tín hiệu AM-SC:
Ví dụ 1: Cho mạch điều chế AM-SC:
x(t) = cos(2π×103t)
Tin tức: Sóng mang: y(t) = cos(2π×104t)
Hãy: a. Vẽ x(t) và yAM-SC(t) ? b. Xác định và vẽ X(ω), ΨX(ω), YAM-SC(ω) và ΨAM-SC(ω) ? c. Tính Px và PAM-SC?
8
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.2 Điều chế biên độ (Amplitude Modulation)
b. Hệ thống AM (còn gọi làđ iều chế DSB) Phương trình đường bao(envelope)
t ( )
[
A x t cos ( )]
t
=
+
Ω
AMy
(cid:153) Dạng tín hiệu AM:
yAM (t)
x(t)
(cid:153) Quá trình điều chế:
x
Tín hiệu tin tức cần truyền đi, tần số thấp [ωmin , ωmax]
A
cos
tΩ
Sóng mang cao tần Ω>>ωmax
(
X
X
( ) A ω πδω
=
) −Ω +
( δω
( ω
) −Ω +
( ω
[
] ) + Ω +
[
] ) + Ω
AMY
(
(
)
( ) ω
( ω
Ψ
=
[ ) δω δω −Ω +
] ( ) ω +Ω + Ψ −Ω +Ψ +Ω
] )
[
AM
X
X
1 2 1 4
2 Aπ 2
(cid:153) Quan hệ trong miền tần số:
9
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
Chương 5
b. Hệ thống AM(tt):
X(ω)
Mô tả miền thời gian Mô tả miền tần số
X0
minω−maxω−
minω
maxω
ω
x(t)
Y(ω)
0 cosΩt
1
π
ω
t
0
0
Ω
-Ω
t
YAM(ω)
yAM(t)
Aπ
t
X0/2
ω
0
0
-Ω
Ω
10
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a. Hệ thống AM (tt) (cid:153) Quá trình giải điều chế:
(cid:190) Tách sóng đồng bộ: (giống giải điều chế AM-SC) (cid:190) Tách sóng đường bao: sơ đồ mạch đơn giản
A
max{ ( ) ; ( ) 0}
x t
x t
≥
<
(cid:190) Điều kiện để tách sóng đường bao không bị méo:
11
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a.Hệ thống AM (tt)
(cid:153) Nhận xét:
BW
2 ω
AM SC
max
− =
(cid:190) Mạch giải điều chế đơn giản.
(cid:190) Băng thông (bandwidth):
100%
η=
×
(cid:190) Hiệu suất năng lượng không cao:
P b P AM
P x
1 2
=
=
2
2
A
P x +
P x
A
+
P x
1 2
1 2
Pb: công suất dải bên PAM: công suất toàn bộ tín hiệu
33.33%
η = max
Trường hợp, x(t) = acosωt, hiệu suất cực đại:
12
9/7/2009
GV: Ths. Lê Ngọc Phúc Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
b. Hệ thống AM (tt)
Ví dụ 2: Cho mạch điều chế AM:
2
2
-4
8
4
-1
yAM(t) = [A+x(t)]cos(2π×105t) x(t)
Hãy: a. Vẽ yAM(t) khi A=2? b. Xác định phổ X(ω), YAM(ω) ? c. Tính Px và PAM? d. Xác định giá trị của A để tách sóng không bị méo trong mạch
tách sóng hình bao?
13
9/7/2009
GV: Ths. Lê Ngọc Phúc Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.2 Điều chế biên độ (tt):
c. Các hệ thống điều chế biên độ khác:
(cid:153) Hệ thống SSB-SC (Single Side Band with Suppressed Carrier)
Đáp ứng tần số của bộ lọc
(cid:153) Hệ thống SSB (Single Side Band)
Đáp ứng tần số của bộ lọc
14
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.2 Điều chế biên độ:
c. Các hệ thống điều chế biên độ khác:
(cid:153) Hệ thống VSB (Vestigial Side Band)
15
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.2 Điều chế biên độ:
Đặc điểm
Độ phức tạp giải điều chế
Băng thông tín hiệu điều chế
Hiệu suất năng lượng
Phương pháp
AM-SC(DSB-SC)
cao
rộng
cao
AM (DSB)
thấp
rộng
thấp
SSB-SC
cao
hẹp
cao
SSB
thấp
hẹp
thấp
VSB
cao
vừa phải
vừa phải
(cid:190)So sánh các phương pháp điều chế biên độ:
16
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.3 Điều chế góc:
cos[
( )]
=
t Ω +
PM
k x t p
t y ( ) x(t): tín hiệu tin tức
(*) (cid:153) Dạng tín hiệu PM: a. Hệ điều pha PM (Phase Modulation) Y
(cid:153) trong đó:
Tin tức trực tiếp thay đổi pha tức thời
ϕ0: pha ban đầu kp: hằng số tỉ lệ
t ( )
θ
t = Ω +
PM
k x t ( ) p
(cid:190) Pha tức thời:
t ( )
k
Ω
= Ω +
(cid:190) Tần số góc tức thời:
PM
p
dx t ( ) dt
(cid:190) Độ lệch pha:
|
| ( ) t = Δ θ θ
t −Ω =
PM
k x t ( ) p
max
(cid:190) Độ lệch tần số:
t ( )
|
|
k
ΔΩ = Ω − Ω =
PM
p
dx t ( ) dt
max
(cid:153) Các thông số quan trọng:
17
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
(cid:19)
a.Hệ điều pha PM (tt)
|
x t ( ) |
1
θΔ
=
PM
pk
max
cos
(cid:153) PM dải hẹp (NBPM-Narrow Band PM)
≈
k x t ( ) p
k x t ( ) p
k x t p Biểu thức (*) thành ra: t ( )
cos
Y
y
( ))
cos(
Y
sin
sin(
( ))
=
t Ω
−
t Ω
NBPM
k x t p
Y
k x t p t Yk x t ( ) sin
=
Ω −
t Ω
p
Sử dụng công thức gần đúng: ( ) 1;sin ≈
cos (cid:190) Phổ của tín hiệu NBPM:
[ (
)
)
Y
X
( Y ω πδ ω
=
) − Ω +
( δ ω
)] + Ω −
( ω
) − Ω +
( ω
+ Ω
]
NBPM
[ k X p
Y 2
j
Biểu thức NBPM
2
Yk
(
)
( ) ω
[ ( δω
( δω
( ω
( ω
Ψ
=
) − Ω +
)] + Ω +
Ψ
) − Ω + Ψ
) + Ω
[
]
NBPM
X
X
2 Y π 2
p 4
(cid:190) PSD của tín hiệu NBPM:
18
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a.Hệ điều pha PM (tt)
BW
2 ω=
(cid:153) PM dải hẹp (tt)
NBPM
max
(cid:190) Băng thông tín hiệu NBPM:
sin t × Ω
pYk x t ( ) −
Ysin t − Ω pk
π 2
t ( )
NBPMy
( )x t
(cid:190) Mạch tạo tín hiệu NBPM:
cosY tΩ
(cid:153) PM dải rộng (WBPM: Wide band PM)
BW
2)
2( = Δ
θ
+
ω
WBPM
PM
max
(cid:190) Công thức Carson xác định độ rộng phổ:
19
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2.3 Điều chế góc:
b. Hệ điều tần FM (Frequency Modulation)
y
t ( )
Y
cos[
k
x t dt ( )
]
=
t Ω +
F M
f
∫
(*) (cid:153) Dạng tín hiệu FM:
(cid:153) trong đó: x(t): tín hiệu tin tức
ϕ0: pha ban đầu kf: hằng số tỉ lệ
t ( )
k
x t dt ( )
θ
t = Ω +
FM
f
(cid:190) Pha tức thời:
(cid:190) Tần số góc tức thời:
( ) t
Ω
= Ω +
FM
∫ ( ) k x t f
(cid:190) Độ lệch pha:
t ( )
|
x t dt ( )
k
| = θ θ Δ
t − Ω =
FM
f
max
(cid:190) Độ lệch tần số:
t ( )
|
| ΔΩ = Ω −Ω=
FM
∫ k x t ( ) f
max
Tin tức trực tiếp thayđổi tần số tức thời (cid:153) Các thông số quan trọng:
20
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
b. Hệ điều tần FM (tt)
(cid:19)
x t dt ( )
1
|
θΔ
=
FM
fk
| max
∫
(cid:153) FM dải hẹp (NBFM-Narrow Band FM)
y
t ( )
Y
cos
t Yk
x t dt ( )
.sin
=
Ω −
t Ω
NBFM
f
∫
(cid:190) Tương tự như NBPM, biểu thức tín hiệu NBFM:
BW
2 ω=
NBFM
max
(cid:190) Băng thông tín hiệu NBFM:
(cid:153) FM dải rộng ( WBFM -Wide Band FM)
BW
)
2( = Δ
θ
+
2 ω
WBFM
FM
max
(cid:190) Công thức Carson xác định độ rộng phổ:
21
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
c. Nhận xét về PM và FM:
(cid:153) So sánh với điều chế biên độ:
(cid:190) Khả năng chống nhiễu cao hơn AM
(cid:190) Băng thông tín hiệu WBPM và WBFM rộng hơn tín hiệu AM nhiều
(cid:153) Quan hệ giữa FM và PM:
yPM (t)
x(t)
Bộ điều chế FM
dx t ( ) dt
yFM (t)
x(t)
( )x t dt
Bộ điều chế PM
∫
22
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.3 Điều chế xung (Pulse Modulation):
5.3.1 Sóng mang trong điều chế xung:
∞
t
y t ( )
Y
|||
Y
;
T
=
∗
=
Π
<<
τ
∑
∏
1 T
t T
t τ
nT − τ
n
=−∞
⎛ ⎜ ⎝
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
(cid:190) Dãy xung vuông đơn cực
⎞ ⎟ ⎠ Y: biên độ xung
trong đó:
T: chu kỳ lặp lại xung
( )y t
Y
τ
t
0
T
-T
-2T
2T
τ: độ rộng xung
23
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.2 Điều chế tương tự:
5.3.2 Hệ thống điều chế PAM (Pulse Amplitude Modulation):
a. Hệ thống PAM lý tưởng:
y
t ( )
x t ( )
|||
=
P A M
1 T
t T
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
(cid:153) Dạng tín hiệu :
yPAM(t)
x(t)
Y
X
( ω
( ) ω
=
=
) ||| ∗
; ω 0
PAM
2 π T
1 2 π
ω ω 0
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
⎤ ⎥ ⎦
y t ( )
||| (
)
=
∞
1 T
t T
)
(
)
X
n
=
∗
−
0
1 2 π
n
∑ ( ω ω δ ω ω 0 =−∞
⎤ ⎥ ⎦
(cid:153) Quá trình điều chế:
)
X
=
( n ω ω − 0
∑
1 T
n
=−∞
(cid:190) Phổ của PAM lý tưởng: ⎡ ⎢ ⎣ ⎡ ⎢ ⎣ ∞
24
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a. Hệ thống PAM lý tưởng (tt):
Mô tả miền thời gian x(t) Mô tả miền tần số X(ω)
ω
X0
-ωmax 0
ωmax
0 y(t)
( )Y ω
t
ω
0
0
T 2T 3T 4T 5T
t
ω0
yPAM(t)
PAMY ω ( )
ω0 -2ω0 -ω0 2ω0
X0/2
0
0
ω
t
ω0 -2ω0 -ω0 2ω0
25
9/7/2009
GV: Ths. Lê Ngọc Phúc Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
a. Hệ thống PAM lý tưởng (tt):
(cid:153) Quá trình giải điều chế:
h(t)
H
T
=
( ) ω
∏
ω 2 ω
max
x’ (t) X’(ω)
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
yPAM(t) YPAM(ω)
H(ω)
(cid:190) Tín hiệu PAM được đưa qua bộ lọc có đáp ứng tần số:
∞
X
X
T
)
=
=
×
'( ) ω
H ( ) ( ) × ω ω
Y PAM
n ( − ω ω 0
∑
∏
1 T
ω 2 ω
n
=−∞
max
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
0
2 m ω ω≥ (cid:190) Nếu: , ta có:
(cid:190) Phổ của tín hiệu ngõ ra:
X
Xω '( )
) ( ω=
H(ω)
0
(cid:198) khôi phục đúng ω0 -2ω0 -ω0 2ω0
26
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.3.2 Hệ thống điều chế PAM (tt):
b. Hệ thống PAM thực tế:
y t ( )
x t Y ( ).
|||
=
∗
∏
1 T
t T
t τ
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
yPAM(t)
x(t)
(cid:153) Dạng tín hiệu :
(cid:153) Quá trình điều chế:
)
Y
X
Y
( ) ω
=
∗
=
[
] ) ;
PAM
( ( ω ω ω 0
Y
||| (
)
Π
∗
2 π T
1 T
t T
t τ
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
∞
)
X
Y
San
n
=
−
( π δ ω ω 0
∑
τ T
τ T
1 2 π 1 2 π
) 2 ( ω π ∗ n
=−∞
⎡ ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
∞
)
Sa
X
=
( n ω ω − 0
∑
Y τ T
n πτ T
n
=−∞
(cid:153) Phổ của PAM lý tưởng:
27
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
b. Hệ thống PAM thực tế (tt):
Mô tả miền thời gian x(t) Mô tả miền tần số X(ω)
ω
X0
0
-ωmax 0
ωmax
Y(ω)
Y
2 Y π τ T
-ω0
ω0
2ω0
ω
t
-2ω0
0 YPAM(ω)
0 yPAM(t)
2 Y π τ T
0
-ω0
ω0
2ω0
ω
T 2T 3T t
0
-2ω0
t
28
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
b. Hệ thống PAM thực tế (tt):
(cid:153) Quá trình giải điều chế:
h(t)
H
=
( ) ω
∏
T Y τ
ω 2 ω
max
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
x’ (t) X’(ω)
yPAM(t) YPAM(ω)
H(ω)
(cid:190) Tín hiệu PAM được đưa qua bộ lọc có đáp ứng tần số:
( ) H ( ) × ω ω
'( ) ω
=
Y PAM
∞
Sa
X
)
=
( n − ω ω 0
∑
∏
Y τ T
n πτ T
T Y τ
n
=−∞
max
⎡ ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
⎞ ⎟ ⎠
⎡ × ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
⎛ ω ⎜ 2 ω ⎝ YPAM(ω)
(cid:190) Phổ của tín hiệu ngõ ra: X
2 Y π τ T
X
2 m ω ω≥ (cid:190) Nếu: , ta có: 0 Xω ) ( ) '( ω= (cid:198) khôi phục đúng
-ω0
ω0
2ω0
ω
0
-2ω0
H(ω)
29
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
b. Hệ thống PAM thực tế (tt): (cid:153) Nhận xét:
(cid:190) Phổ của tín hiệu PAM rộng vô hạn, nhưng phần lớn công suất tập trung
trong khoảng (-2π/τ, 2π/τ).
(cid:190) Vì phổ của PAM tập trung xung quanh tần số thấp, nên muốn truyền đi
cần điều chế lần nữa (ví dụ PAM-AM, PAM-FM,vv…)
( )
;
S a
=
; t ω ω 1
0
2 π T
y t ( )
||| (
)
=
)
H
( ω
1 T
t T
ω 2 ω 0
⎛ = Π ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
z(t) v(t) x(t) H(ω) Ví dụ 3: Cho hệ thống PAM như sau Biết rằng: x t =
Hãy: a. Xác định và vẽ Z(ω) khi ω1=3 ω0; ω1=1.5 ω0 b. Xác định v(t) và tính Ev trong hai trường hợp ω1=3 ω0; ω1=1.5 ω0.
(to be continued)
30
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
5.3.3 Các hệ thống điều chế xung khác:
(cid:153) Điều chế độr ộng xung PDM x(t)
(Pulse Duration Modulation)
(cid:153) Điều chế vị trí xung PPM
T 2T 3T 4T 5T 6T
(Pulse Position Modulation)
0 yPDM(t)
(cid:131) Biên độ xung không đổi (cid:131) Vị trí bắt đầu xung không đổi (cid:131) Độ rộng của xung thay đổi theo x(t)
Y
t
0
t
Y
(cid:131) Biên độ xung không đổi (cid:131) Độ rộng của xung không đổi (cid:131) Vị trí bắt đầu xung thay đổi theo x(t)
yPPM(t)
0
t
31
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
Bài giảng: Lý thuyết tín hiệu
Chương 5
TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)
(cid:153)Vị trí của điều chế PAM trong hệ thống thông tin
32
9/7/2009
Giaûng vieân: Th.S Leâ Xuaân Kyø
