Bài giảng Lý thuyết tín hiệu: Chương 3 - Võ Thị Thu Sương

Bài giảng Lý thuyết tín hiệu - Chương 3: Điều chế AM cung cấp cho người học các kiến thức: Một số khái niệm cơ bản, giới thiệu điều chế AM, ưu/Nhược điểm của điều chế AM; các công thức AM, các mạch điều chế AM,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chương III: ĐIỀU CHẾ AM

2 Giới thiệu điều chế AM

3 Ưu / Nhược điểm của điều chế AM

4 Các công thức AM

5 Các mạch điều chế AM.

6 Các bộ phát tín hiệu AM.

 Sơ đồ hệ thống thông tin

 Mục đích điều chế

 Phân loại điều chế

Một số khái niệm cơ bản

Một số khái niệm cơ bản

Sơ đồ hệ thống thông tin

Nhận tin

Nguồn tin: tương tự, số

Ví dụ: Tiếng nói, âm nhạc, hình ảnh….

Bộ biến đổi tin tức: Chuyển tin tức thành tín hiệu phù hợp cho các hệ

thống thông tin

Ví dụ: Tiếng nói  Microphone  Điện áp

Máy phát: Khuếch đại, Điều chế

Ví dụ: Đài truyền hình, đài phát thanh, web server…

Máy thu: Giải điều chế, khuếch đại, lọc nhiễu

Ví dụ: TV, radio, …

Kênh truyền : Môi trường trung gian thực hiện việc truyền dẫn.

Ví dụ: không gian, dây dẫn, cáp đồng trục, cáp quang …

Một số khái niệm cơ bản

Sơ đồ hệ thống thông tin (tt)

 Biến đổi nguồn tín hiệu tin tức sang nguồn tín hiệu phù hợp với thiết bị truyền tin.

Một số khái niệm cơ bản

Mục đích điều chế

• Tần số tín hiệu

Các hệ thống điều chế

Liên tục

Xung

Một số khái niệm cơ bản

Phân loại điều chế

Chương III: ĐIỀU CHẾ AM

1 Một số khái niệm cơ bản

3 Ưu / Nhược điểm của điều chế AM

Điều chế AM – Khái niệm

Sóng mang điều hòa

Điều chế AM – Dãi tần số cho AM

ở dãi tần 540kHz đến 1600KHz cho Broadcast.

ở tần số 27MHz cho Citizen.

ở dãi tần 108MHz đến 136MHz cho Aircraft.

ở dãi tần 3Mhz đến 30Mhz cho Internation Shortwave Broadcast (radio)

Điều chế AM – Tính chất

 Điều chế AM là bộ biến đổi không tuyến tính hai

ngõ vào: nguồn tin tức và tín hiệu sóng mang.

(Tín hiệu sóng mang phải có tần số đủ lớn để có thể

bức xạ ra không gian qua Antenna)

2 2 Tín hiệu điều biên

• Điều biên hai dải bên (DSB – Double Side band)

•Điều biên triệt sóng mang (AM-SC – Amplitude

Modulation with Suppressed Carrier)

•Điều biên (AM – Amplitude Modulation)

•Điều biên một dải bên (SSB – Single Side band)

•Điều biên một dải bên triệt sóng mang (SSB-SC –

Single Side band with suppressed Carrier)

•Điều biên một dải bên (SSB– Single Side band)

•Điều biên triệt một phần dải bên (VSB – Vestigal Side

band)

2 2.1 Tín hiệu AM – SC

Giả sử tín hiệu CS x(t) có bề rộng phổ trong khỏang

TH x(t) tác động làm thay đổi biên độ của sóng mang ta

có tín hiệu AM-SC như sau:

( ) ( ) c o s

A M S C

trong đó: Y(t) = x(t)

Để tìm mật độ phổ CS y ( ) của tín hiệu điều chế AM-SC

ta xét nó trong khỏang thời gian T hữu hạn.

lý điều chế

2 2.1 Tín hiệu AM – SC

1 ( )

2

Mật độ phổ năng lượng của y T (t)

( )

4 1

Mật độ phổ công suất của tín hiệu AM-SC theo định nghĩa

Công suất của TH AM-SC:

1 2

2 2.1 Tín hiệu AM – SC

0

max min

min max

Ví dụ

Giải điều chế

Tín hiệu x(t) có thể nhận được sau khi lọc bỏ các thành phần tín hiệu cao tần nhờ mạch lọc thông thấp

Ví dụ

y

0

4 1

C y AM t

t x

t Acos

Giải điều chế tín hiệu AM

Tín hiệu AM đựơc giải điều chế trong mạch tách sóng hình bao như sau:

Như vậy A được chọn sao cho đường bao của TH AM là Y(t) = x(t) +A không âm

Điều này sẽ thỏa mãn nếu:

m a x ( ) : ( ) 0

2.2.2 Tín hiệu AM

2.2.2 Tín hiệu AM

y

P k

P

Pb: Công suất trung bình các dải bên

Py: Công suất của TH AM

1 2

m

A m A

m = a/A: độ sâu điều chế ( )0 m 1

2 Các hệ thống điều chế liên tục

2.1 Sóng mang điều hòa

2.2 Điều chế biên độ

2.3 Điều chế góc

t t

Tín hiệu tin tức được gắn vào tần số (pha) của sóng mang

t x

k f

FM

max

t x

k f

FM

nếu Tín hiệu PM dải hẹp

1

max

t x

k p PM

nếu Tín hiệu FM dải hẹp

1

max

dt t x

k f FM

2 3 Tín hiệu điều chế góc

 Quan hệ giữa PM và FM

dt t x k

t

t x k t

Mạch tích phân

ĐC PM

dt t x t

Phổ của các tín hiệu điều chế góc

]

YCos t

max

t x

k p

PM

x x

p PM

Y k Y

4 2

2 2

m m

x

PM

m

Phổ của các tín hiệu điều chế góc

(Rất khó phân tích với tín hiệu x(t) tổng quát)

Xét x(t) = Xsinw m t Ta có: y PM t YCos [ t k p X sin m t ]

)

t t

j PM

m

Ye t

t n

J Y

t Z

t

y

n

m n

t

e J

e sin

m m

x

PM

m m

BPM

Tín hiệu PM dải rộng

) 0.5 (

)

1 (

2

B

Phổ của tín hiệu FM

Với x(t)=cos(wmt)

] [ t k x t dt YCos

FM

Đáp ứng tần số của

Giải điều chế

Chương IV: TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ