Luận văn xây dựng bộ giải Điều chế cho tín hiệu Điều chế pha

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thự

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TU VIẾT TẮT se SneEErrreecree

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG sO

1.2 Cac kénh théng tin

1.21 Kênh nhiều Gauss hẳng,

1.2.2 Kênh băng thông hạn chế

Chương 2 KỸ THUẬT ĐIỀU CHE VẢ GIẢI ÀI ĐIỀU chê PHA

2.1 Kỹ thuật điều chế pha PSK

2.2 Kỹ thuật giải điều chế pha P8K

2.2.1 Giai diéu ché BPSK

2.3.2 Giải diéu ché QEPSE

Chương 3 CẢI ĐẮT BỘ GIẢI ĐIÊU CHẾ TRÊN PHÁN MEMUNGT DUNG

3.1 Cài đặt bộ giải diéu ché pha QPSK -

3.1.1 Ngôn ngữ lập trình và công nghệ ứng dụng,

3.1.3 Sơ đỗ khái chức năng,

3.2 Cải đặt các bảm chức năng chính ccccecec

3.2.1 Ham khai phuc timing (Timing Recovery)

3.3.2 Hàm thực hiện cân bing (Equalizers)

3.2.3, Ham khôi phục sóng mang (Canrier Recoverv )

3.2.4, Ham thuc hién anh xa symbol sang bil (Mapping)

3.3 Thi nghiém, danh gi4 ces sscsseessesstensiessineeieet cesses

3.3.1 Tin hiệu không có tác dine | bởi mé hinh kénh

3.3.2 Tín hiệu bị lệch tân số trung tâm

3.3.3 'Tín hiệu bị tác động của nhiề:

TL.OT CAM DOAN

Trước hết, tôi xin chân thành cám ơn va bay Lô lòng biết ơn sâu sẵe lới thấy

giáo PGS.TS Dặng Văn Chuyết, Hộ môn truyền thang va mang may tính, Viện Công, xghệ thông In và truyền thông, Trường Đại học Bach Khoa Hà Nội, người đã lận tỉnh giúp dỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thiện luận văn

'Tổi cũng xin chân thánh cám ơn các thây cô giáo trong Viện Công nghệ Thông tín và Truyền thông nót riêng và Đại học Bách Khoe Hà Nội nói chung đã chỉ

dạy, cung cấp những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quả trình học tập vả nghiên

cứu tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cắm on sau sắc tới gia đình, bạn bè và ding nghiệp, những người luồn cổ vũ, quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và lắm

DANH MUC CAC TU VIET TAT

Viết tắt Thuật ngữ tiếng anh “Thuật ngữ tiếng việt

ADC Analog to Digital Converter Bé bién déi tuong ty sé

AGC Automatic Gain Control Tự động điều chính mức khếch đại ASK ‘Amplitude Shift Keying, Khóa dịch biên

AWGN Additive white Gaussian noise Nhiễn Gauss tring cộng tính

BFSK Binary Frequency Stil Keying Khoa dich tan nhi phan

BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa địch pha nhị phân

DAC Digital to Analog Converter Hộ biến đổi số tương tự

ViR-filter | Vinite Impulse Response Filter Hộ lọc đếpứỨng xung hữu hạn

Tố Shik Khóa dịch tin cực tidu Gauss

Keyng

ISI InterSymbol Interference Xuyên nhiều giữa các dâu

Modulation

MPSK Mary Phase Shift Keying Khóa dịch pha M mức

Orthogonal frequency-division Ghép kênh phân chia theo tân số

OOK Binary On-Off Keying Khoa dang mé oii phan

PDF Probability density furiclion —— Hàm một độ xác suất

PSD Power spectral density Mật độ phố công suất

QAM Modulation Điều chế biên độ cần phương

DANH MUC CAC HINH VE

Hinh 1.1 Se dé khai của một hệ truyằn thông số tiêu biểu

Hình 1,2, Mô hình hệ thẳng truyền thông sé cho điều chế và giải diễu chế

Hình 2.1 Các biếu đồ sao của Hn hiệu PSK

Hình 2.2 Dạng chòm sao tím higu BPSK

Hinh 2.3, Dang song tin higu BPSK

Hinh 2.4 BS diéu ché BPSK (a), va b6 gidi điều chế BPSK (b)

Hình 2.5 Xác suất lỗi bit cita BPSK

Hình 2.6 Chom sao tin hiệu QPSK cho

Hình 2,8 Bộ diễu chế (a) và giải điều chế QPSK (b)

Hình 2.9 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang HSK

Hình 2.10 Vang lap Costas khéi phuc sing mang QPSK

Hình 2.11, Hai loại tẵng bợp svmbol vòng hở

THình 2.12 Tổng hợp xung đông hỗ bằng công sôi THUỘN

Hình 2.13 Mô tả việc định thời bằng cổng sớm muộn -

Hình 3.1 Sơ dồ khối chức năng thực hiện diễu chế và giải diều chế

Tình 3.2 Sa đồ quá trình giải điều chá

Hình 3.6 Sơ đồ khối chức năng đánh giá hiệu năng bộ giải điều chế

“Hình 3.7 Phổ và chòm sao của tín hiệ

TRình 3.8 Phé va chém sao ln hiệu sau [DHINR T€COYTY

Hình 3.0 Phố và chòm sao tin higu sem equaliser

Hình 3.10 Chàm sao tím hiệu sau Cosfas loop

TRnh 3.11 So sánh đã liệu bữt sau khôi phục và ban đầu

Tình 3.12 Phố và chòm sao tin hiéu cé offset tan sb

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

ngắn gọn vẻ kênh thông tin, yếu tổ ảnh hưởng khả năng khỏi phục tín hiểu và các dạng điều chế số cơ bán,

Chương 2: Kỹ thuật điều chế và giải điều chế dịch phø

Chương này trình bày về kỹ thuật diễu chế, giải diều chế tin hiệu pha từ luông tín hiệu băng gốc Di sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha các dạng cơ bản Thư BPSK, QPSK và kỹ thuật thực hiện các khối chức năng trong bộ giải diễu chế

Chương 3: Cài đặt bộ giải điều chế QPSK trên phản mềm ứng đụng

Chương này thực hiện cải đặt bộ giải điều chế pha trên phần mềm ng dụng,

cụ thể là đạng tin liệu QPSK Đua ra một qui trinh các hàm xử lý chính, nêu chức xăng, nguyên lý thực hiện của tửng hàm Giới thiệu cổng nghệ vả thư viện ủng

dụng, cài đặt phan mềm thực hiện mô phóng từmg bước quá trình khôi phục tín hiệu

cho ra kết qua dong bil, có thứ nghiệm đánh giá

DANH MUC CAC HINH VE

Hinh 1.1 Se dé khai của một hệ truyằn thông số tiêu biểu

Hình 1,2, Mô hình hệ thẳng truyền thông sé cho điều chế và giải diễu chế

Hình 2.1 Các biếu đồ sao của Hn hiệu PSK

Hình 2.2 Dạng chòm sao tím higu BPSK

Hinh 2.3, Dang song tin higu BPSK

Hinh 2.4 BS diéu ché BPSK (a), va b6 gidi điều chế BPSK (b)

Hình 2.5 Xác suất lỗi bit cita BPSK

Hình 2.6 Chom sao tin hiệu QPSK cho

Hình 2,8 Bộ diễu chế (a) và giải điều chế QPSK (b)

Hình 2.9 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang HSK

Hình 2.10 Vang lap Costas khéi phuc sing mang QPSK

Hình 2.11, Hai loại tẵng bợp svmbol vòng hở

THình 2.12 Tổng hợp xung đông hỗ bằng công sôi THUỘN

Hình 2.13 Mô tả việc định thời bằng cổng sớm muộn -

Hình 3.1 Sơ dồ khối chức năng thực hiện diễu chế và giải diều chế

Tình 3.2 Sa đồ quá trình giải điều chá

Hình 3.6 Sơ đồ khối chức năng đánh giá hiệu năng bộ giải điều chế

“Hình 3.7 Phổ và chòm sao của tín hiệ

TRình 3.8 Phé va chém sao ln hiệu sau [DHINR T€COYTY

Hình 3.0 Phố và chòm sao tin higu sem equaliser

Hình 3.10 Chàm sao tím hiệu sau Cosfas loop

TRnh 3.11 So sánh đã liệu bữt sau khôi phục và ban đầu

Tình 3.12 Phố và chòm sao tin hiéu cé offset tan sb

DANH MUC CAC HINH VE

Hinh 1.1 Se dé khai của một hệ truyằn thông số tiêu biểu

Hình 1,2, Mô hình hệ thẳng truyền thông sé cho điều chế và giải diễu chế

Hình 2.1 Các biếu đồ sao của Hn hiệu PSK

Hình 2.2 Dạng chòm sao tím higu BPSK

Hinh 2.3, Dang song tin higu BPSK

Hinh 2.4 BS diéu ché BPSK (a), va b6 gidi điều chế BPSK (b)

Hình 2.5 Xác suất lỗi bit cita BPSK

Hình 2.6 Chom sao tin hiệu QPSK cho

Hình 2,8 Bộ diễu chế (a) và giải điều chế QPSK (b)

Hình 2.9 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang HSK

Hình 2.10 Vang lap Costas khéi phuc sing mang QPSK

Hình 2.11, Hai loại tẵng bợp svmbol vòng hở

THình 2.12 Tổng hợp xung đông hỗ bằng công sôi THUỘN

Hình 2.13 Mô tả việc định thời bằng cổng sớm muộn -

Hình 3.1 Sơ dồ khối chức năng thực hiện diễu chế và giải diều chế

Tình 3.2 Sa đồ quá trình giải điều chá

Hình 3.6 Sơ đồ khối chức năng đánh giá hiệu năng bộ giải điều chế

“Hình 3.7 Phổ và chòm sao của tín hiệ

TRình 3.8 Phé va chém sao ln hiệu sau [DHINR T€COYTY

Hình 3.0 Phố và chòm sao tin higu sem equaliser

Hình 3.10 Chàm sao tím hiệu sau Cosfas loop

TRnh 3.11 So sánh đã liệu bữt sau khôi phục và ban đầu

Tình 3.12 Phố và chòm sao tin hiéu cé offset tan sb

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

ngắn gọn vẻ kênh thông tin, yếu tổ ảnh hưởng khả năng khỏi phục tín hiểu và các dạng điều chế số cơ bán,

Chương 2: Kỹ thuật điều chế và giải điều chế dịch phø

Chương này trình bày về kỹ thuật diễu chế, giải diều chế tin hiệu pha từ luông tín hiệu băng gốc Di sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha các dạng cơ bản Thư BPSK, QPSK và kỹ thuật thực hiện các khối chức năng trong bộ giải diễu chế

Chương 3: Cài đặt bộ giải điều chế QPSK trên phản mềm ứng đụng

Chương này thực hiện cải đặt bộ giải điều chế pha trên phần mềm ng dụng,

cụ thể là đạng tin liệu QPSK Đua ra một qui trinh các hàm xử lý chính, nêu chức xăng, nguyên lý thực hiện của tửng hàm Giới thiệu cổng nghệ vả thư viện ủng

dụng, cài đặt phan mềm thực hiện mô phóng từmg bước quá trình khôi phục tín hiệu

cho ra kết qua dong bil, có thứ nghiệm đánh giá

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

MOD:

- Ly do chon dé ti

Ngày nay, với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ kéo theo sự phát

triển mở rộng của nhiều lĩnh vực, trong đó phải kế đến lĩnh vực thông tin liên lạc

Kỹ thuật điểu chế - giải điển chế số tin hiệu đồng vai trò quan trong Irong các hệ thông thông tin

Có rất nhiêu kiểu điển chế khác nhan, m:

ếu điều chế có những đặc điểm

kỹ thuật riêng về hiệu quả sd dụng phổ, dặc tính chống nhiễu, sự tiện lợi cho việc giải điều chế, tính báo mật, việc đi vào phân tích kỹ thuật, các bước xử lý, đặc điểm từng kỹ thuật, từ đỏ xây đựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp chúng ta làm chủ dược kỹ thuật xây dung phân thu và phan phát của một hệ thống thông tin, đồng thời tạo cơ sở nghiên cứu các kỹ thuật phức tạp hơn là một yêu cầu cần thiết

Trong các hệ thống thông Em hiện may, điều chế pha sóng mang là một đạng,

tốc độ cao như hệ thông thông tin viba, vệ tỉnh vì có các ưu điểm là khả năng chống điêu chế dược dùng khả phổ biển, dặc biệt là trong các hệ

nhiễu tốt, hiệu quả sử đụng băng tân cao, tốc độ điều chế có thế nâng cao

'Tử những lý do trên, tôi chọn đề tải nghiên cửu “Xây dựng bộ giải điều chế

cho tín hiệu điển chê pha” nhằm mô phỏng từng bước trong qui trình khải phục tín

tiiệu làm rõ nên tăng †ý thuyết, Lao cơ sở phái triển thành sản phẩm ứng dụng,

-_ Mục tiêu nghiên cứu

Cai dit phẩn mềm giải diều chế một dang tin hiéu diéu chế pha trên phan xuểm ứng dụng, đánh giá được kết quả khôi phục tín hiệu, mô phỏng được từng

‘bude thie hiện thông qua phố biên độ và phố chèm sao trong qui trình khôi phục

Déi tong va phạm vỉ nghiên cứu

+ Hệ thống thông In số, tnö hình kênh trayểrt

~+ Kỹ thuật diều chế và khôi phục tín hiệu

! Ngôn ngữ lập trình C 1 I khai thác thư viện ứng dựng

+ Thứ nghiệm khôi phục tín hiệu lừ Ble dữ liệu của tín hiệu điều chế ở bằng

Hình 3.13, Phê và chòm sao tín hiệu cd offset tan 36 sau timing recovery 1lình 3.14 Phố và chòm sao tin hidu cé offset tin sd sau equalizer

Hình 3.15 Chồm sao tín hiệu 6 offset tain sb sau Costas kop

Hinh 3,16, So sánh đữ liệu san khôi phục khi có cjfYet tần số

Tinh 3.17, Phd va chom sao tín hiệu có nhiu

Hình 3.18 Phả và chòm sao tín hiệu có nhiỄu sau timing recovery

Hình 3.19 Phố và chòm sao tin hiệu có nhiỄu sau equalizer oo

Tlinh 3.20 Cham sao tin hiệu có nhiễu sau khi Costas loop

Hình 3.21 Ño sinh dit ligu bit gdc và sau khôi phục

MOD:

- Ly do chon dé ti

Ngày nay, với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ kéo theo sự phát

triển mở rộng của nhiều lĩnh vực, trong đó phải kế đến lĩnh vực thông tin liên lạc

Kỹ thuật điểu chế - giải điển chế số tin hiệu đồng vai trò quan trong Irong các hệ thông thông tin

Có rất nhiêu kiểu điển chế khác nhan, m:

ếu điều chế có những đặc điểm

kỹ thuật riêng về hiệu quả sd dụng phổ, dặc tính chống nhiễu, sự tiện lợi cho việc giải điều chế, tính báo mật, việc đi vào phân tích kỹ thuật, các bước xử lý, đặc điểm từng kỹ thuật, từ đỏ xây đựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp chúng ta làm chủ dược kỹ thuật xây dung phân thu và phan phát của một hệ thống thông tin, đồng thời tạo cơ sở nghiên cứu các kỹ thuật phức tạp hơn là một yêu cầu cần thiết

Trong các hệ thống thông Em hiện may, điều chế pha sóng mang là một đạng,

tốc độ cao như hệ thông thông tin viba, vệ tỉnh vì có các ưu điểm là khả năng chống điêu chế dược dùng khả phổ biển, dặc biệt là trong các hệ

nhiễu tốt, hiệu quả sử đụng băng tân cao, tốc độ điều chế có thế nâng cao

'Tử những lý do trên, tôi chọn đề tải nghiên cửu “Xây dựng bộ giải điều chế

cho tín hiệu điển chê pha” nhằm mô phỏng từng bước trong qui trình khải phục tín

tiiệu làm rõ nên tăng †ý thuyết, Lao cơ sở phái triển thành sản phẩm ứng dụng,

-_ Mục tiêu nghiên cứu

Cai dit phẩn mềm giải diều chế một dang tin hiéu diéu chế pha trên phan xuểm ứng dụng, đánh giá được kết quả khôi phục tín hiệu, mô phỏng được từng

‘bude thie hiện thông qua phố biên độ và phố chèm sao trong qui trình khôi phục

Déi tong va phạm vỉ nghiên cứu

+ Hệ thống thông In số, tnö hình kênh trayểrt

~+ Kỹ thuật diều chế và khôi phục tín hiệu

! Ngôn ngữ lập trình C 1 I khai thác thư viện ứng dựng

+ Thứ nghiệm khôi phục tín hiệu lừ Ble dữ liệu của tín hiệu điều chế ở bằng

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

ngắn gọn vẻ kênh thông tin, yếu tổ ảnh hưởng khả năng khỏi phục tín hiểu và các dạng điều chế số cơ bán,

Chương 2: Kỹ thuật điều chế và giải điều chế dịch phø

Chương này trình bày về kỹ thuật diễu chế, giải diều chế tin hiệu pha từ luông tín hiệu băng gốc Di sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha các dạng cơ bản Thư BPSK, QPSK và kỹ thuật thực hiện các khối chức năng trong bộ giải diễu chế

Chương 3: Cài đặt bộ giải điều chế QPSK trên phản mềm ứng đụng

Chương này thực hiện cải đặt bộ giải điều chế pha trên phần mềm ng dụng,

cụ thể là đạng tin liệu QPSK Đua ra một qui trinh các hàm xử lý chính, nêu chức xăng, nguyên lý thực hiện của tửng hàm Giới thiệu cổng nghệ vả thư viện ủng

dụng, cài đặt phan mềm thực hiện mô phóng từmg bước quá trình khôi phục tín hiệu

cho ra kết qua dong bil, có thứ nghiệm đánh giá

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

MOD:

- Ly do chon dé ti

Ngày nay, với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ kéo theo sự phát

triển mở rộng của nhiều lĩnh vực, trong đó phải kế đến lĩnh vực thông tin liên lạc

Kỹ thuật điểu chế - giải điển chế số tin hiệu đồng vai trò quan trong Irong các hệ thông thông tin

Có rất nhiêu kiểu điển chế khác nhan, m:

ếu điều chế có những đặc điểm

kỹ thuật riêng về hiệu quả sd dụng phổ, dặc tính chống nhiễu, sự tiện lợi cho việc giải điều chế, tính báo mật, việc đi vào phân tích kỹ thuật, các bước xử lý, đặc điểm từng kỹ thuật, từ đỏ xây đựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp chúng ta làm chủ dược kỹ thuật xây dung phân thu và phan phát của một hệ thống thông tin, đồng thời tạo cơ sở nghiên cứu các kỹ thuật phức tạp hơn là một yêu cầu cần thiết

Trong các hệ thống thông Em hiện may, điều chế pha sóng mang là một đạng,

tốc độ cao như hệ thông thông tin viba, vệ tỉnh vì có các ưu điểm là khả năng chống điêu chế dược dùng khả phổ biển, dặc biệt là trong các hệ

nhiễu tốt, hiệu quả sử đụng băng tân cao, tốc độ điều chế có thế nâng cao

'Tử những lý do trên, tôi chọn đề tải nghiên cửu “Xây dựng bộ giải điều chế

cho tín hiệu điển chê pha” nhằm mô phỏng từng bước trong qui trình khải phục tín

tiiệu làm rõ nên tăng †ý thuyết, Lao cơ sở phái triển thành sản phẩm ứng dụng,

-_ Mục tiêu nghiên cứu

Cai dit phẩn mềm giải diều chế một dang tin hiéu diéu chế pha trên phan xuểm ứng dụng, đánh giá được kết quả khôi phục tín hiệu, mô phỏng được từng

‘bude thie hiện thông qua phố biên độ và phố chèm sao trong qui trình khôi phục

Déi tong va phạm vỉ nghiên cứu

+ Hệ thống thông In số, tnö hình kênh trayểrt

~+ Kỹ thuật diều chế và khôi phục tín hiệu

! Ngôn ngữ lập trình C 1 I khai thác thư viện ứng dựng

+ Thứ nghiệm khôi phục tín hiệu lừ Ble dữ liệu của tín hiệu điều chế ở bằng

Hình 3.13, Phê và chòm sao tín hiệu cd offset tan 36 sau timing recovery 1lình 3.14 Phố và chòm sao tin hidu cé offset tin sd sau equalizer

Hình 3.15 Chồm sao tín hiệu 6 offset tain sb sau Costas kop

Hinh 3,16, So sánh đữ liệu san khôi phục khi có cjfYet tần số

Tinh 3.17, Phd va chom sao tín hiệu có nhiu

Hình 3.18 Phả và chòm sao tín hiệu có nhiỄu sau timing recovery

Hình 3.19 Phố và chòm sao tin hiệu có nhiỄu sau equalizer oo

Tlinh 3.20 Cham sao tin hiệu có nhiễu sau khi Costas loop

Hình 3.21 Ño sinh dit ligu bit gdc và sau khôi phục

MOD:

- Ly do chon dé ti

Ngày nay, với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ kéo theo sự phát

triển mở rộng của nhiều lĩnh vực, trong đó phải kế đến lĩnh vực thông tin liên lạc

Kỹ thuật điểu chế - giải điển chế số tin hiệu đồng vai trò quan trong Irong các hệ thông thông tin

Có rất nhiêu kiểu điển chế khác nhan, m:

ếu điều chế có những đặc điểm

kỹ thuật riêng về hiệu quả sd dụng phổ, dặc tính chống nhiễu, sự tiện lợi cho việc giải điều chế, tính báo mật, việc đi vào phân tích kỹ thuật, các bước xử lý, đặc điểm từng kỹ thuật, từ đỏ xây đựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp chúng ta làm chủ dược kỹ thuật xây dung phân thu và phan phát của một hệ thống thông tin, đồng thời tạo cơ sở nghiên cứu các kỹ thuật phức tạp hơn là một yêu cầu cần thiết

Trong các hệ thống thông Em hiện may, điều chế pha sóng mang là một đạng,

tốc độ cao như hệ thông thông tin viba, vệ tỉnh vì có các ưu điểm là khả năng chống điêu chế dược dùng khả phổ biển, dặc biệt là trong các hệ

nhiễu tốt, hiệu quả sử đụng băng tân cao, tốc độ điều chế có thế nâng cao

'Tử những lý do trên, tôi chọn đề tải nghiên cửu “Xây dựng bộ giải điều chế

cho tín hiệu điển chê pha” nhằm mô phỏng từng bước trong qui trình khải phục tín

tiiệu làm rõ nên tăng †ý thuyết, Lao cơ sở phái triển thành sản phẩm ứng dụng,

-_ Mục tiêu nghiên cứu

Cai dit phẩn mềm giải diều chế một dang tin hiéu diéu chế pha trên phan xuểm ứng dụng, đánh giá được kết quả khôi phục tín hiệu, mô phỏng được từng

‘bude thie hiện thông qua phố biên độ và phố chèm sao trong qui trình khôi phục

Déi tong va phạm vỉ nghiên cứu

+ Hệ thống thông In số, tnö hình kênh trayểrt

~+ Kỹ thuật diều chế và khôi phục tín hiệu

! Ngôn ngữ lập trình C 1 I khai thác thư viện ứng dựng

+ Thứ nghiệm khôi phục tín hiệu lừ Ble dữ liệu của tín hiệu điều chế ở bằng

DANH MUC CAC HINH VE

Hinh 1.1 Se dé khai của một hệ truyằn thông số tiêu biểu

Hình 1,2, Mô hình hệ thẳng truyền thông sé cho điều chế và giải diễu chế

Hình 2.1 Các biếu đồ sao của Hn hiệu PSK

Hình 2.2 Dạng chòm sao tím higu BPSK

Hinh 2.3, Dang song tin higu BPSK

Hinh 2.4 BS diéu ché BPSK (a), va b6 gidi điều chế BPSK (b)

Hình 2.5 Xác suất lỗi bit cita BPSK

Hình 2.6 Chom sao tin hiệu QPSK cho

Hình 2,8 Bộ diễu chế (a) và giải điều chế QPSK (b)

Hình 2.9 Vòng lặp Costas khôi phục sóng mang HSK

Hình 2.10 Vang lap Costas khéi phuc sing mang QPSK

Hình 2.11, Hai loại tẵng bợp svmbol vòng hở

THình 2.12 Tổng hợp xung đông hỗ bằng công sôi THUỘN

Hình 2.13 Mô tả việc định thời bằng cổng sớm muộn -

Hình 3.1 Sơ dồ khối chức năng thực hiện diễu chế và giải diều chế

Tình 3.2 Sa đồ quá trình giải điều chá

Hình 3.6 Sơ đồ khối chức năng đánh giá hiệu năng bộ giải điều chế

“Hình 3.7 Phổ và chòm sao của tín hiệ

TRình 3.8 Phé va chém sao ln hiệu sau [DHINR T€COYTY

Hình 3.0 Phố và chòm sao tin higu sem equaliser

Hình 3.10 Chàm sao tím hiệu sau Cosfas loop

TRnh 3.11 So sánh đã liệu bữt sau khôi phục và ban đầu

Tình 3.12 Phố và chòm sao tin hiéu cé offset tan sb

Hình 3.13, Phê và chòm sao tín hiệu cd offset tan 36 sau timing recovery 1lình 3.14 Phố và chòm sao tin hidu cé offset tin sd sau equalizer

Hình 3.15 Chồm sao tín hiệu 6 offset tain sb sau Costas kop

Hinh 3,16, So sánh đữ liệu san khôi phục khi có cjfYet tần số

Tinh 3.17, Phd va chom sao tín hiệu có nhiu

Hình 3.18 Phả và chòm sao tín hiệu có nhiỄu sau timing recovery

Hình 3.19 Phố và chòm sao tin hiệu có nhiỄu sau equalizer oo

Tlinh 3.20 Cham sao tin hiệu có nhiễu sau khi Costas loop

Hình 3.21 Ño sinh dit ligu bit gdc và sau khôi phục

MOD:

- Ly do chon dé ti

Ngày nay, với sự phát triển nhanh của khoa học công nghệ kéo theo sự phát

triển mở rộng của nhiều lĩnh vực, trong đó phải kế đến lĩnh vực thông tin liên lạc

Kỹ thuật điểu chế - giải điển chế số tin hiệu đồng vai trò quan trong Irong các hệ thông thông tin

Có rất nhiêu kiểu điển chế khác nhan, m:

ếu điều chế có những đặc điểm

kỹ thuật riêng về hiệu quả sd dụng phổ, dặc tính chống nhiễu, sự tiện lợi cho việc giải điều chế, tính báo mật, việc đi vào phân tích kỹ thuật, các bước xử lý, đặc điểm từng kỹ thuật, từ đỏ xây đựng ứng dụng điều chế - giải điều chế giúp chúng ta làm chủ dược kỹ thuật xây dung phân thu và phan phát của một hệ thống thông tin, đồng thời tạo cơ sở nghiên cứu các kỹ thuật phức tạp hơn là một yêu cầu cần thiết

Trong các hệ thống thông Em hiện may, điều chế pha sóng mang là một đạng,

tốc độ cao như hệ thông thông tin viba, vệ tỉnh vì có các ưu điểm là khả năng chống điêu chế dược dùng khả phổ biển, dặc biệt là trong các hệ

nhiễu tốt, hiệu quả sử đụng băng tân cao, tốc độ điều chế có thế nâng cao

'Tử những lý do trên, tôi chọn đề tải nghiên cửu “Xây dựng bộ giải điều chế

cho tín hiệu điển chê pha” nhằm mô phỏng từng bước trong qui trình khải phục tín

tiiệu làm rõ nên tăng †ý thuyết, Lao cơ sở phái triển thành sản phẩm ứng dụng,

-_ Mục tiêu nghiên cứu

Cai dit phẩn mềm giải diều chế một dang tin hiéu diéu chế pha trên phan xuểm ứng dụng, đánh giá được kết quả khôi phục tín hiệu, mô phỏng được từng

‘bude thie hiện thông qua phố biên độ và phố chèm sao trong qui trình khôi phục

Déi tong va phạm vỉ nghiên cứu

+ Hệ thống thông In số, tnö hình kênh trayểrt

~+ Kỹ thuật diều chế và khôi phục tín hiệu

! Ngôn ngữ lập trình C 1 I khai thác thư viện ứng dựng

+ Thứ nghiệm khôi phục tín hiệu lừ Ble dữ liệu của tín hiệu điều chế ở bằng

Hình 3.13, Phê và chòm sao tín hiệu cd offset tan 36 sau timing recovery 1lình 3.14 Phố và chòm sao tin hidu cé offset tin sd sau equalizer

Hình 3.15 Chồm sao tín hiệu 6 offset tain sb sau Costas kop

Hinh 3,16, So sánh đữ liệu san khôi phục khi có cjfYet tần số

Tinh 3.17, Phd va chom sao tín hiệu có nhiu

Hình 3.18 Phả và chòm sao tín hiệu có nhiỄu sau timing recovery

Hình 3.19 Phố và chòm sao tin hiệu có nhiỄu sau equalizer oo

Tlinh 3.20 Cham sao tin hiệu có nhiễu sau khi Costas loop

Hình 3.21 Ño sinh dit ligu bit gdc và sau khôi phục

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

Trong khuén kho dễ tải, tôi da tim hiểu cơ bản vẻ kỹ thuật giải diều chế pha, đưa ra một qui trình các bước xử lý, khai thác công nghệ và thư viện ứng dụng, cải đặt phần mềm ứng dụng thực hiện từng bước quá trình khôi phục tín hiệu, có thử

tín hiện, tạo cơ sở cho nghiên cửu các kỹ thuật điều ghế phức tp hơn

+ Ÿ ng]ĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài tạo phần mắm giải điều chế tín hiệu, nhằm bổ

sung thêm giải pháp kỹ thuật khôi phục tín hiệu, ứng dụng công nghệ, là cơ số đế

tiếp tục nghiên cứu phát triển các kỹ thuật tiếp theo, sán phẩm tạo ra góp phần lam 1õ nên tảng lý thuyết, tiếp tụo phát triển để cá thẻ tp dung thực tế

Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu ty thuyết;

Chương này mô tá mục đích, vai trò của điều chế thì hiệu trong hệ thối

thông tin số, các phương pháp điều chế tín hiệu cơ bản Tiên cạnh đó ciing mô tả

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

Chuong 1 TONG QUAN TRUYEN THONG SO

1.1 Cáo hệ thống thông tin số

Người dùng i mã |_ Í Giimã ` Í Giãiđều

Ban tin được truyền di có thẻ từ một nguồn tương tự (ví dụ: giọng nói) hoặc

từ một nguồn số (ví đụ: đữ liệu tỉnh toán),

Bộ biển đổi ADC lẫy mẫu và lượng bứ hóa tin hiệu tương tự và biểu diễn:

các mẫu đó ở đạng số (bịt 0 hoặc 1),

Bộ mã hóa nguồn nhận tín hiệu số và mã hóa chúng vào một tín hiệu số ngắn hơn Việc này gọi là mã hóa nguồn, mục đích giảm dư thừa để giảm phổ

chiếm của tín hiệu

- Bê mã hóa kênh nhận tín hiệu số đầu ra của bộ mã hóa ngudn va ma hoa chúng thành một tín hiệu số dài hơn bằng cách thêm phần dư dễ có thể sửa sai ở phần thu khi bị nhiễu và các tác động xấu khác của đường truyền dẫn

-lLiâu hết truyền dẫn trong đái thông tần số cao, do đỏ bộ điều chế dâu các symbol sẻ đã mã hóa trong một sóng mang Đôi khi truyền dẫn trên băng cơ sở, thi

ngắn gọn vẻ kênh thông tin, yếu tổ ảnh hưởng khả năng khỏi phục tín hiểu và các dạng điều chế số cơ bán,

Chương 2: Kỹ thuật điều chế và giải điều chế dịch phø

Chương này trình bày về kỹ thuật diễu chế, giải diều chế tin hiệu pha từ luông tín hiệu băng gốc Di sâu phân tích kỹ thuật giải điều chế pha các dạng cơ bản Thư BPSK, QPSK và kỹ thuật thực hiện các khối chức năng trong bộ giải diễu chế

Chương 3: Cài đặt bộ giải điều chế QPSK trên phản mềm ứng đụng

Chương này thực hiện cải đặt bộ giải điều chế pha trên phần mềm ng dụng,

cụ thể là đạng tin liệu QPSK Đua ra một qui trinh các hàm xử lý chính, nêu chức xăng, nguyên lý thực hiện của tửng hàm Giới thiệu cổng nghệ vả thư viện ủng

dụng, cài đặt phan mềm thực hiện mô phóng từmg bước quá trình khôi phục tín hiệu

cho ra kết qua dong bil, có thứ nghiệm đánh giá