SỐ HOÁ TÍN HIỆU

Chia sẻ: Van Nguyen Van | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

SỐ HOÁ TÍN HIỆU Tín hiệu và các tham số Đường truyền và các tham số Hệ thống và các tham số Điều xung mã PCM Bài tập.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: SỐ HOÁ TÍN HIỆU

SỐ HOÁ TÍN HIỆU Tín hiệu và các tham số 1. Đường truyền và các tham số 2. Hệ thống và các tham số 3. Điều xung mã PCM 4. Bài tập. 5. 0
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ Các loại tín hiệu: Tín hiệu analog: Tín hiệu xung Tín hiệu số Tín hiệu dải nền. Tín hiệu điều chế. 1
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt) Tín hiệu analog (tín hiệu tương tự): x(t) = Asin(ωt+ϕ) A: biên độ. ω=2πf: tần số góc, [rad] f: tần số, [Hz] ϕ: pha của tín hiệu. 2
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt) Ví dụ tín hiệu analog: Cho tín hiệu điện áp sau: x(t) = 5+5sin(100πt) mV, t:ms Hãy xác định: Biên độ của tín hiệu. (a) (b) Tần số và pha của tín hiệu. Vẽ dạng tín hiệu x(t). (c) 3
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt) Tín hiệu xung: Xung vuông Xung tam giác 4
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt) Tín hiệu số: 100110011 Cụm bit biểu diễn một symbol. 5
1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt) Các tham số của tín hiệu: Mức điện: Công suất. Điện áp. Dòng điện Tỷ số tín hiệu trên nhiễu: SNR = Công suất tín hiệu/Công suất nhiễu Tần số hoặc băng thông của tín hiệu. 6
2. ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ CÁC THAM SỐ Các đường truyền dẫn: Đường truyền vô tuyến: Đường truyền cáp kim loại Đường truyền cáp sợi quang Băng thông đường truyền dẫn: BW (BandWidth), [Hz]. 7
3. HỆ THỐNG VÀ CÁC THAM SỐ Các hệ thống truyền dẫn: Hệ thống truyền dẫn tương tự (Analog) Hệ thống truyền dẫn số (Digital) Hệ thống truyền dẫn vô tuyến Hệ thống truyền dẫn cáp đồng Hệ thống truyền dẫn cáp sợi quang Các tham số của hệ thống truyền dẫn số Tốc độ bit R [bit/s]. Tỷ số lỗi bit BER Rung pha (Jitter) 8
4. SỐ HOÁ TÍN HIỆU ANALOG Là chuyển đổi tín hiệu analog thành tín hiệu số. Các phương pháp: Điều xung mã PCM. Điều xung mã vi sai DPCM Điều chế Delta DM. 9
PCM: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ x(t) PCM LPF Sampling Quantizing Coding (Low Pass Filter) ADC ADC (Analog-to-Digital Converter): Bộ chuyển Tương tự sang số LPF: Lọc thông thấp Sampling: Lấy mẫu Quantizing: Lượng tử hoá Coding: Mã hoá 10
PCM(tt): LPF (Low Pass Filter) Giôùi haïn phoå taàn tín hieäu tin töùc: Δf = fmax - fmin = B Loaïi boû caùc can nhieãu taàn soá cao Phoå taàn tín hieäu thoaïi: 300Hz-3400Hz Baêng thoâng cuûa boä loïc: Δf=3.1kHz Phoå taàn cöïc ñaïi cuûa tín hieäu thoaïi: fmax=3,4KHz, laøm troøn baèng fmax=4KHz 11
PCM(tt): Sampling Một số khái niệm: Mẫu là biên độ của tín hiệu điều chế ở một giá trị định trước (điện áp). Lấy mẫu là quá trình đo giá trị biên độ ở những khoảng thời gian đều nhau (chu kỳ lấy mẫu TS). Tốc độ lấy mẫu là số mẫu lấy được trên một đơn vị thời gian (tần số lấy mẫu fS = 1/TS). 12
PCM(tt): Sampling Laø maïch ñieàu bieân xung PAM (Pulse Amplitude Modulation): nhaân tín hieäu tin töùc x(t) vaø soùng mang daïng xung s(t). Rôøi raïc hoaù tín hieäu thaønh chuoãi xung bieân ñoä rôøi raïc. Taàn soá laáy maãu fs ≥ 2fmax (ñònh lyù Nyquist) Ñoái vôùi tín hieäu thoaïi: fs = 2fmax = 2*4KHz = 8KHz 13
PCM(tt): Sampling Đối với tín hiệu thoại: fmax = 4KHz Tần số lấu mẫu: fs = 2fmax = 2*4KHz = 8KHz Chu kỳ lấu mẫu: Ts = 1/fs = 1/8KHz = 125μs 14
PCM(tt): Phoå cuûa Tín Hieäu Laáy Maãu Tín hieäu vaøo fmax f (Hz) Tín hieäu ñaõ laáy maãu (fs > 2fmax) fs (fs+fmax) 2fs-fmax) 2fs fmax (fs-fmax) ( f (Hz) Tín hieäu ñaõ laáy maãu (fs < 2fmax) f (Hz) fs (2fs-fmax) (fs+fmax) 2fs (fs-fmax) fmax 15
PCM(tt): Daïng Tín Hieäu Laáy Maãu x(t) t Tín hieäu ngoõ vaøo t s(t) Tín hieäu xung ñoàng hoà t xk(t) Tín hieäu ñaõ laáy maãu 16
PCM(tt): Quantizing Là quá trình phân loại các mẫu analog thành một trong số mức lượng tử đã định trước. Biên độ của một mẫu sẽ nằm trong tập các giá trị lượng tử. Gaàn ñuùng hoaù caùc xung bieân ñoä PAM (laøm troøn ñeán möùc lưôïng töû gaàn nhaát) Mục đích: để mã hoá thành từ mã có số bit ít nhất Soá möùc löôïng töû: Q=2n n là số bit sẽ được mã hoá một mẫu. Ví dụ: n = 2 ---> Q = 22 = 4 mức n = 4 ---> Q = 24 = 16 mức n = 8 ---> Q = 28 = 256 mức 17
PCM(tt): Quantizing Các phương pháp lượng tử hoá: Lượng tử hoá đều: Chia biên độ tín hiệu cần số hoá thành các khoảng đều nhau, mỗi khoảng là một bước lượng tử Δ. Nếu biên độ của tín hiệu analog là –a đến a thì số mức lượng tử Q và Δ có mối quan hệ sau: 2a Δ= Q Lượng tử hoá không đều: Chia biên độ tín hiệu lấy mẫu thành các khoảng không đều nhau. Biên độ tín hiệu càng lớn thì bước lượng tử càng lớn. 18
PCM(tt): Quantizing (tt) Trong kyõ thuaät PCM, 1 xung ñöôïc maõ hoaù thaønh chuoãi nhò phaân 8 bit coù 28=256 möùc löôïng töû. Chia laøm hai phaàn coù 128 möùc döông vaø 128 möùc aâm, moãi phaàn chia laøm 8 ñoaïn, moãi ñoaïn chia thaønh 16 möùc löôïng töû khaùc nhau. 19