Giáo trình thực hành hệ thống truyền thông

Chia sẻ: BA AB | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

281
lượt xem 57
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng mạch điều chế và giải điều chế số cơ bản như : 1. Điều chế và giải điều chế ASK 2. Điều chế và giải điều chế FSK 3. Điều chế và giải điều chế BPSK 4. Điều chế và giải điều chế QPSK 5. Điều chế QAM

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thực hành hệ thống truyền thông

GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
MỤC LỤC Trang Mục lục ........................................................................................................................ 1 Bài 1: Thực hành mạch điều chế - giải điều chế AM .................................................. 2 Bài 2: Thực hành mạch điều chế - giải điều chế số .................................................... 10 Bài 3: Thực hành mạch ghép và tách kênh PCM ....................................................... 18 Bài 4: Giới thiệu Matlab Simulink trong truyền thông .............................................. 24 Bài 5: AM Detection – Matlab Simulink.................................................................... 31 Bài 6: FM Detection – Matlab Simulink ................................................................... 34 Bài 7: Điều chế/Giải điều chế số - Matlab Simulink .................................................. 35 Bài 8: Ghép kênh phân chia thời gian (TDM) – Matlab Simulink ............................. 39 Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
BÀI 2 : ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ ( Digital Modulation and Demodulation ) Mục đích thí nghiệm: Kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng mạch điều chế và giải điều chế số cơ bản như : 1. Điều chế và giải điều chế ASK 2. Điều chế và giải điều chế FSK 3. Điều chế và giải điều chế BPSK 4. Điều chế và giải điều chế QPSK 5. Điều chế QAM Thiết bị sử dụng: 1. Nguồn chuẩn DC ± 12V và nguồn AC : 220V. 2. Dao động ký 2 tia . 3. Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu. 4. Đồng hồ DMM. 5. Module thí nghiệm : TC-946M, TC-946D 1. LÝ THUYẾT 1.1. Phương pháp điều chế và giải điều chế ASK Phương pháp điều chế ASK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với hai biên độ phụ thuộc vào dữ liệu vào. Nguyên lý bộ điều chế được trình bày như hình 3.1 - Khi Data bit = 1, tín hiệu ASK là sóng mang - Khi Data bit =0, tín hiệu có biên độ bằng 0 Hình 3.1: Phương pháp điều chế ASK Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.2 Hình 3.2: Nguyên lý bộ giải điều chế ASK Trang 10
1.2. Phương pháp điều chế và giải điều chế FSK Phương pháp điều chế FSK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với hai tần số phụ thuộc vào dữ liệu vào. Nguyên lý bộ điều chế được trình bày như hình 3.3 - Khi Data bit = 1, tín hiệu FSK là sóng có tần số f1 - Khi Data bit =0, tín hiệu FSK là sóng có tần số f2 Hình 3.3: Phương pháp điều chế FSK Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.4 Hình 3.4: Nguyên lý bộ giải điều chế FSK 1.3. Phương pháp điều chế và giải điều chế PSK Phương pháp điều chế PSK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với pha phụ thuộc vào dữ liệu vào. 1.3.1. BPSK Nguyên lý bộ điều chế BPSK được trình bày như hình 3.5 - Khi Data bit = 1, tín hiệu BPSK có pha cùng với sóng mang - Khi Data bit =0, tín hiệu BPSK có pha lệch 1800 so với sóng mang Hình 3.5: Phương pháp điều chế BPSK Trang 11
Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.6 Hình 3.6: Nguyên lý bộ giải điều chế BPSK 2. THỰC HÀNH Cấp nguồn ± 12VDC cho mảng thí nghiệm 2.1. Bộ phát dữ liệu Giản đồ thời gian tín hiệu mẫu CKI, CKQ và CKC Hình 3.10: Giản đồ thời gian tín hiệu mẫu CKI, CKQ và CKC Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.1 (1=ON, 0=OFF) Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START. SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 100110000101001110110001 Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu. Câu 3: Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại lối ra Data của bộ ghi dịch (Shift Register). Vẽ lại dạng xung NRZ cùng giản đồ thời gian với xung CK ở trên. Câu 4: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Bit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CK I cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên. Trang 12
Câu 5: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Dibit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CKI, CKQ , I, Q cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên. Câu 6: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Tribit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CKI, CKQ, CKC, I, Q, C cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên. 2.2. Điều chế và giải điều chế ASK (xem hình 3.11) Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.2 (1=ON, 0=OFF) Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START. SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 001100110011001100110011 Bảng 3.2 Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu. Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.11. Chỉnh biên độ sóng mang 1V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 cho mất cân bằng và biên độ sóng mang thích hợp để nhận được tín hiệu ASK. Vẽ lại tín hiệu ASK theo CK và Data Câu 4: Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra. Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền. 2.3. Điều chế và giải điều chế FSK (xem hình 3.12) Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.3 (1=ON, 0=OFF) Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START. SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 001100110011001100110011 Bảng 3.3 Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định t ần số và vẽ lại tín hiệu. Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.12. Chỉnh biên độ sóng mang 2V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 - 2 thích hợp để nhận được tín hiệu FSK. Vẽ lại tín hiệu FSK theo CK và Data Câu 4: Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra. Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền. Trang 13
Hình 3.11: Điều chế và giải điều chế ASK Trang 14
Hình 3.12: Điều chế và giải điều chế FSK Trang 15
Hình 3.13: Dạng sóng tín hiệu BPSK Trang 16
2.4. Điều chế và giải điều chế BPSK (xem hình 3.13) Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.4 (1=ON, 0=OFF) Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START. SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 011001100110011001100110 Bảng 3.4 Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu. Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.13. Chỉnh biên độ sóng mang 2V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 và tinh chỉnh pha sóng mang thích hợp để nhận được tín hiệu BPSK. Vẽ lại tín hiệu BPSK theo CK và Data Câu 4: Công tắc S2 đặt ở vị trí BPSK. Điều chỉnh ngưỡng bộ lọc và bộ khôi phục dữ liệu để có tín hiệu ra . Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra. Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền. Trang 17
BÀI 3 : KỸ THUẬT GHÉP VÀ TÁCH KÊNH PCM (PCM Multiplexer - DeMultiplexer Techniques) MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM : Tìm hiểu nguyên lý kỹ thuật điều chế PCM và kỹ thuật ghép – tách kênh PCM dùng trong hệ thống truyền dẫn. THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1. Khối TC-948M v TC-948D sử dụng nguồn chuẩn DC ± 12VDC và nguồn AC 220V. 2. Dao động ký 2 tia 3. Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu. 4. Đồng hồ DMM. 1. CÂU HỎI CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI LÀM THÍ NGHIỆM : 1. Cho tín hiệu x(t) có tần số nằm trong băng thông từ 0  4Khz. Xác định tần số lấy mẫu của tín hiệu để bên thu có thể khôi phục lại dạng tín hiệu x(t). 2. Trình bày trình tự các bước biến đổi tín hiệu từ tương tự  số (A/D) và từ số  tương tự (D/A). 3. Trình bày các phương pháp lượng tử trong quá trình biến đổi A/D. 4. Cho biết sự khác nhau cơ bản giữa lượng tử theo luật A và luật .. 5. Giả sử ta có 5 kênh tín hiệu thoại có tần số fmax = 4Khz. Các kênh thoại được số hóa trước khi ghép thành khung PCM nối tiếp ở ngõ ra. Cho biết : + Chu kỳ lấy mẫu của mỗi kênh ( tức thời gian của 1 khung): ………………………………………………………………………………………. + Thời gian tồn tại của1 kênh: ………………………………………………………………………………………. + Thời gian tồn tại của 1 bit ( giả sử dùng 8 bit để mã hóa cho 1 mẫu), từ đó cho biết tốc độ bit du liệu ở luồng PCM ở ngõ ra : …………………………………………………………………………………….…..  Từ đó vẽ giản đồ xung tương ứng : Trang 18
Hình 1. Khối thí nghiệm TC – 948M điều chế và giải điều chế PCM Trang 19