Lý thuyết tín hiệu - Chương 4 pps

AM-SC DSB-SC tt:Tín hiệu sóng mang Tín hiệu điều chế Tín hiệu sau khi Được điều chế... I.Điều chế liên tục tt:3.Điều chế góc PM&FM: Biên độ không đổi còn góc pha thay đổi theo xt.. Điều

Chöông 4:

Chương 4: TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ

I Điều chế liên tục:

1 Khái niệm.

2 Điều chế biên độ.

3 Điều chế góc.

II Rời rạc tín hiệu.

III Điều chế xung.

I Điều chế liên tục:

1.Khái niệm: Sơ đồ khối một hệ thống thông tin:

Y, và  0 là các hằng số.

Tín hiệu sau khi điều chế: y t ( )  Y t Cos t ( )  ( )

Y(t): biên độ tức thời, (t) là góc pha tức thời.

( ) ( ) t d t

dt



  Tần số góc tức thời

1 ( ) ( )

I Điều chế liên tục (tt):

2 Điều chế biên độ:

2 Điều chế biên độ:

a AM-SC (DSB-SC) (tt):

Tín hiệu sóng mang

Tín hiệu điều chế

Tín hiệu sau khi Được điều chế

t

 max là tần số lớn nhất của tín hiệu x(t)

Công suất tín hiệu AM-SC:

1 2

AM SC

Cos  t (Sóng mang cao tần)

 Giải điều chế (tách sóng đồng bộ):

a AM-SC (DSB-SC) (tt):

 Ví dụ 1: Cho tín hiệu x(t) = Cos(2  10 3 t) Điều chế

AM-SC tin hiệu trên với sóng mang có tần số f = 10 4 Hz.

i Vẽ tín hiệu x(t) và y AM-SC (t).

ii Xác định X(  ),  x (  ), Y AM-SC (  ) và  AMSC (  ).

iii Tìm công suất của x(t) và y AM-SVC (t).

i.Vẽ x(t) và yAMSC(t):

x(t)

1

t (ms)

1ms : 10 dao động

( )

AM SC

ii.Xác định X(  ),  x (  ), Y AM-SC (  ) và  AMSC (  ) :

ii.Xác định X(  ),  x (  ), Y AM-SC (  ) và  AMSC (  ) :

ii.Xác định X(  ),  x (  ), Y AM-SC (  ) và  AMSC (  ) (tt):

So sánh với biểu thức X() ở trên ta có:

iii Xác định P x và P y :

2 Điều chế biên độ:

b AM (Amplitude Modulation) (tt):

x(t)

y AM (t)

t 0

b AM (Amplitude Modulation) (tt):

Hiệu suất năng lượng: So với điều chế AM_SC thì hiệu

suất của điều chế AM thấp hơn.

y

P k

P

P b là công suất trung bình các dải bên.

P y là công suất toàn bộ tín hiệu AM

2 2

1 2

P

P k

1 2

A

 Hệ số điều chế hay là độ sâu điều chế

Bề rộng phổ tín hiệu băng thông:

I.Điều chế liên tục (tt):

3.Điều chế góc PM&FM:

Biên độ không đổi còn góc pha thay đổi theo x(t).

Tín hiệu điều chế góc có dạng tổng quát:

3 Điều chế góc PM&FM (tt):

Nhận xét: Trong điều chế PM và FM góc pha  (t) đều

phụ thuộc vào tín hiệu x(t).

Thông thường cho  0 = 0;

 Độ lệch pha: Là độ lệch tuyệt đối cực đại của góc pha tín hiệu điều chế so với góc pha của sóng mang:

max

( ) t

 

   

3 Điều chế góc PM&FM (tt):

 Độ lệch tần số: Là độ lệch tuyệt đối cực đại của tần số tức thời của tín hiệu điều chế so với tần số của sóng mang:

3 Điều chế góc PM&FM (tt):

3 Điều chế góc PM&FM (tt):

a Điều pha PM: y PM ( ) t  Y cos[   t k x t p ( )]

a Điều pha PM (tt):

 PM dải rộng (tt):

y PM (t) có phổ Y PM (  ) vô hạn nên gọi là PM dải rộng.

Băng thông PM dải rộng:

a Điều pha PM (tt):

 Ví dụ:

Cho tín hiệu tin tức x(t) và tần số sóng điều chế f c = 6Hz,

được điều chế PM, k p = 10.Vẽ tín hiệu x(t) và y PM (t):

 Độ lệch pha

Độ lệch tần số

a Điều tần FM (tt):

Nhận xét:

 Trong tín hiệu PM tín hiệu tin tức làm thay đổi trực tiếp

pha tức thời và sự thay đổi đó kéo theo sự thay đổi của

tần số tức thời.

 Trong tín hiệu FM tín hiệu tin tức làm thay đổi tần số tức

thời và sự thay đổi này kéo theo sự thay đổi của pha tức

a Điều pha FM (tt):

 Ví dụ: Cho tín hiệu tin tức x(t) và tần số sóng điều chế f c

= 6Hz, được điều chế FM, k f = 80.Vẽ tín hiệu x(t) và

0

Chương 4: TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt)

II.Rời rạc tín hiệu:

x(t) là tín hiệu năng lượng hay là tín hiệu công

suất trung bình hữu hạn:

II.Rời rạc tín hiệu (tt):

xét tín hiệu x r (t) có được như sau:

1 ( ) ( ) |||

II.Rời rạc tín hiệu (tt):

X()



 max - max 0

II.Rời rạc tín hiệu (tt):

Điều kiện để phổ X r () lặp không bị méo (không chồng lấn) là:  0  2 max

Nếu không thoả mãn điều kiện trên phổ X r () sẽ méo dạng vàtín hiệu x(t) cần khôi phục sẽ sai lệch.

II.Rời rạc tín hiệu (tt):

II.Rời rạc tín hiệu (tt):

Định lý Shanon:

Điều kiện để tín hiệu khôi phục không bị sai lệch là tần số rời rạc tín hiệu (lấy mẫu) f 0 phải thoả mãn: f 0  2f max

Khôi phục tín hiệu:

Để khôi phục tín hiệu x(t) ta nhân X r () với xung vuông có chiều cao là 1/T và có độ rộng 2 max :

Chương 4: TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ (tt):

III.Điều chế xung:

1.Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung.

2.Điều biên xung(PAM).

a.Điều biên xung lý tưởng (PAM lý tưởng).

b.Điều biên xung thực tế (PAM thực tế).

III.Điều chế xung:

Khái niệm:

III.Điều chế xung (tt):

1 Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung:

 Biên độ thay đổi tỉ lệ với x(t): Điều biên xung

PAM(Pulse Amplitude Modulation).

 Độ rộng xung thay đổi tỉ lệ với x(t):PDM(Pulse

Duration Modulation).

 Vị trí (khoảng cách) giữa các xung thay đổi tỉ lệ

với x(t): PPM(Pulse Position Modulation).

III.Điều chế xung (tt):

1.Điều biên xung PAM:

a.PAM lý tưởng:

Tạo PAM lý tưởng:

1 ( ) ( ) |||

a.PAM lý tưởng (tt):

a.PAM lý tưởng (tt):

a.PAM lý tưởng (tt):

a.PAM lý tưởng (tt):

max max max



-T -2T

t

1 ( ) t ||| t

b.PAM thực tế (tt):

Y T

Giải điều chế PAM thực tế (tt):

Y T

III.Điều chế xung (tt):

1 PDM(Sgk):

2 PPM.(Sgk):

ÔN TẬP &

GIẢI BÀI TẬP