Điều chế tín hiệu DSB dùng kit C5515 điều biến tương tự và điều biến số

Dựa vào kiến thức đã học về tín hiệu DSB, thực hiện tính toán và mô phỏng lại quá trình điều chế giải điều chế tín hiệu tín hiệu DSB có sóng mang là tín hiệu hình sin tần số 5000 Hz, tín hiệu cần điều chế là tín hiệu hình sin tần số 250 Hz, chon biên độ tín hiệu cần điều chế là 0.4. Việc tính toán và mô phỏng trên máy tính có thể thực hiện bằng phần mềm MATLAB và Simulink, thông qua việc nhập các lệnh tính toán và vẽ sơ đồ khối điều chế. Kết quả của quá trình mô phỏng này có thể dùng để kiểm tra với kết quả điều chế bằng Kit TMS320C5515 eZDSP USB Stick (viết tắt C5515).Bài báo cáo này gồm có bốn phần, phần tổng quan này sẽ trình bày sơ lược về tín hiệu DSB – SC và nêu ra mục tiêu đề tài hướng tới. Phần hai sẽ trình bày về cơ sở lý thuyết đã được học từ đó làm nền tảng cho việc thực hiện tính toán, mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB bằng phần mềm MATLAB ở phần ba. Cuối cùng, phần bốn sẽ trình bày sơ đồ kết nối với kit C5515 cũng như lưu đồ giải thuật để tiến hành mô phỏng điều chế tín hiệu DSB trên kit C5515 và tiến hành kiểm tra lại bằng MATLAB để rút ra nhận xét.

Trang 1

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

I TỔNG QUAN 6

1 Điều chế tín hiệu DSB-SC 6

2 Mục tiêu đề tài 6

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7

1 Điều chế biên độ: AM – Amplitude Modulation 7

2 Dãy phổ của tín hiệu DSB 9

3 Điều chế tín hiệu DSB 9

4 Giải điều chế DSB 10

III TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ – GIẢI ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DSB 14

1 Tính toán lý thuyết 14

2 Mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB với SIMULINK 15

3 Mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB với code MATLAB 19

IV ĐIỀU CHẾ DSB VỚI KIT C5515 29

1 Kit TMS320C5515 eZDSP USB Stick 29

2 Sơ đồ điều chế DSB bằng C5515 30

3 Giải thuật điều chế DSB 32

4 Kết quả 33

5 Kiểm chứng bằng Matlab 35

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHỤ LỤC A: CÁC PHẦN MỀM PHỤ TRỢ 40

PHỤ LỤC B: CHI TIẾT TOÀN BỘ CODE C TRÊN KIT C5515 42

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Điều chế tín hiệu là một kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực truyền thông, viễn thông Một trong những kỹ thuật điều chế tín hiệu tương tự đầu tiên là kỹ thuật điều chế biên độ (AM – Amplitude Modulation) Kỹ thuật này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như đàm thoại từ xa, truyền hình vô tuyến … DSB giải quyết khuyết điểm của AM trong việc lãng phí công suất truyền tin

Nhằm hoàn thành mục tiêu môn học cũng như củng cố, bổ sung kiến thức về lĩnh vực điều chế tín hiệu, nhóm thực hiện đề tài “Điều chế tín hiệu DSB (Double Sideband Modulation) với tần số sóng mang là 5kHz và tần số tín hiệu điều chế là 250Hz”

Nội dung của báo cáo này bao gồm phần tính toán và mô phỏng các bộ điều chế tín hiệu DSB bằng Matlab với hai hình thức thông qua code MATLAB và SIMULINK Sau đó, thực hiện lập trình điều chế tín hiệu nhờ vào kit TMS320C5515 eZdsp USB Stick do

TI (Texas Instruments) sản xuất Cuối cùng là kiểm chứng lại kết quả điều chế từ kit bằng Matlab để rút ra kết luận

Nhóm chân thành cảm ơn sự hỗ trợ và giảng dạy của thầy GS TS Lê Tiến Thường trong suốt thời gian qua Nhờ sự hỗ trợ về thiết bị cũng như những kiến thức được thầy cung cấp, nhóm đã hoàn thành đề tài đúng hạn và đạt được các mục tiêu đề ra Nhưng do thời gian có hạn, cũng như kiến thức còn nhiều hạn chế, nhóm chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Nhóm rất mong nhận được sự góp ý từ thầy để bài báo cáo được hoàn thiện hơn

TP Hồ Chí Minh, ngày 10/12/2019

Trang 3

BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC

Tìm hiểu lý thuyết về điều chế tín hiệu DSB Tiến hành mô phỏng điều chế tín hiệu DSB trên MATLAB simulink

Tìm hiểu về giải thuật và code lập trình trên kit C5515 thông qua phần mềm CCS

Tìm hiểu lý thuyết tổng quan về tín hiệu DSB Tiến hành mô phỏng giải điều chế tín hiệu DSB trên MATLAB simulink

Tìm hiểu lý thuyết về giải điều chế tín hiệu DSB

Tiến hành mô phỏng điều chế, giải điều chế tín hiệu DSB bằng code MATLAB

Trang 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Mạch điều chế biên độ 7

Hình 2: Sóng mang và sóng tín hiệu DSB 8

Hình 3a) Dãy phổ DSB 9

Hình 3b) Dãy phổ AM 9

Hình 4: Mạch điều chế DSB 10

Hình 5: Mạch điều chế DSB cân bằng 10

Hình 6: Coherent detection 11

Hình 7a: Sơ đồ điều chế và giải điều chế DSB 12

Hình 7b: Dạng sóng mô tả 12

Hình 7c: Phổ tín hiệu 12

Hình 8: Costas receiver 13

Hình 9: Sơ đồ mô phỏng điều chế DSB trên SIMULINK 15

Hình 10: Điều chỉnh thông số khối tín hiệu carrier và khối tín hiệu message 15

Hình 11: Kết quả mô phỏng điều chế DSB trên SIMULINK 16

Hình 12: Sơ đồ mô phỏng điều chế DSB bằng bộ điều chế cân bằng trên SIMULINK 16

Hình 13: Kết quả mô phỏng điều chế DSB bằng bộ điều chế cân bằng trên SIMULINK 17

Hình 14: Sơ đồ mạch giải điều chế DSB mô phỏng bằng SIMULINK 18

Hình 15: Điều chỉnh thông số tín hiệu từ bộ dao động nội 18

Hình 16: Dạng sóng DSB và dạng sóng thông tin sau khi được phục hồi lại 19

Hình 17: Mô phỏng tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu DSB-SC thực hiện bằng bộ nhân 21

Hình 18: Phổ tần số của tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu DSB-SC thực hiện bằng bộ nhân 22

Hình 19: Dạng sóng tín hiệu ngõ vào và tín hiệu sóng mang 25

Trang 5

Hình 20: Dạng sóng tín hiệu điều chế AM ở 2 ngõ ra và tín hiệu DSB-SC

thực hiện bằng bộ điều chế cân bằng 25

Hình 21: Phổ tần số của tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu DSB-SC thực hiện bằng bộ điều chế cân bằng 26

Hình 22: Phổ tần số của tín hiệu V(f) và mạch lọc thông thấp 27

Hình 23: Phổ tần số của tín hiệu sau khi lọc và tín hiệu m(t) sau khi phục hồi 28

Hình 24: Kit TMS320C5515 29

Hình 25: Sơ đồ kết nối kit C5515 với PC 30

Hình 26: Đầu chuyển cổng USB sang 2 cổng Audio hãng UGREEN 31

Hình 27: Kết nối C5515 với máy tính 31

Hình 28: Giải thuật điều chế DSB bằng kit C5515 32

Hình 29: Tín hiệu cần điều chế là sóng sin tần số 250 Hz 33

Hình 30: Kết quả hiển thị OLED lcd 34

Hình 31: Dạng sóng điều chế DSB 34

Hình 32: Phổ tần số tín hiệu DSB 35

Hình 33: Dạng sóng tín hiệu điều chế DSB kiểm chứng trong MATLAB 36

Hình 34: Phổ tần số tín hiệu điều chế DSB kiểm chứng trong MATLAB 37

Hình 35: Giao diện phần mềm CCSv4 40

Hình 36: Giao diện phần mềm Tone Generator 40

Hình 37a: Giao diện phần mềm Soundcard Oscilloscope 41

Hình 37b: Phần mềm MATLAB 41

Hình 38: Phần mềm Voice Recoder 42

Trang 6

I TỔNG QUAN

1 Điều chế tín hiệu DSB-SC

AM – Amplitude Modulation – là một kỹ thuật điều chế tín hiệu được sử dụng phổ biến trong điện tử viễn thông, thường dùng để truyền tin qua một sóng mang vô tuyến Vì tín hiệu cần truyền có tần số thấp nên không thể truyền tải đi xa mà không bị tổn thất, nên phải dùng một sóng mang có tần số cao hơn nhiều lần để truyền tải tín hiệu đi Kỹ thuật này là thay đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo biên độ của tín hiệu thông tin cần gửi

đi, hay nói cách khác là điều chế sóng mang bằng biên độ theo tín hiệu mang tin Đây là một trong những kỹ thuật điều chế đầu tiên được sử dụng để truyền giọng nói qua sóng

vô tuyến

DSB-SC – Double Sideband-Suppressed Carrier – là tín hiệu AM có thành phần sóng mang không mang thông tin bị loại bỏ Nhờ đó, việc truyền thông tin hiệu quả hơn AM DSB-SC là một dạng đặc biệt của DSB-RC – Double Sideband-Reduced Carrier, trong đó thành phần sóng mang bị giảm xuống dưới một mức xác định Tín hiệu DSB được sử dụng trong bộ đàm, truyền hình vô tuyến …

2 Mục tiêu đề tài

Dựa vào kiến thức đã học về tín hiệu DSB, thực hiện tính toán và mô phỏng lại quá trình điều chế - giải điều chế tín hiệu tín hiệu DSB có sóng mang là tín hiệu hình sin tần số 5000 Hz, tín hiệu cần điều chế là tín hiệu hình sin tần số 250 Hz, chon biên độ tín hiệu cần điều chế là 0.4 Việc tính toán và mô phỏng trên máy tính có thể thực hiện bằng phần mềm MATLAB và Simulink, thông qua việc nhập các lệnh tính toán và vẽ sơ đồ khối điều chế Kết quả của quá trình mô phỏng này có thể dùng để kiểm tra với kết quả điều chế bằng Kit TMS320C5515 eZDSP USB Stick (viết tắt C5515)

Bài báo cáo này gồm có bốn phần, phần tổng quan này sẽ trình bày sơ lược về tín hiệu DSB – SC và nêu ra mục tiêu đề tài hướng tới Phần hai sẽ trình bày về cơ sở lý thuyết đã được học từ đó làm nền tảng cho việc thực hiện tính toán, mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB bằng phần mềm MATLAB ở phần ba Cuối cùng, phần bốn sẽ trình bày

sơ đồ kết nối với kit C5515 cũng như lưu đồ giải thuật để tiến hành mô phỏng điều chế tín hiệu DSB trên kit C5515 và tiến hành kiểm tra lại bằng MATLAB để rút ra nhận xét

Trang 7

II CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

1 Điều chế biên độ: AM – Amplitude Modulation

Khi điều chế biên độ, một thành phần DC được thêm vào tín hiệu thông tin x(t) trước khi nhân với sóng mang để tạo phần tín hiệu sóng mang sau điều chế nhằm đơn giản hóa quá trình giải điều chế phía sau

Hình 1: Mạch điều chế biên độ

Tín hiệu đầu ra của bộ điều chế biên độ có thể viết dưới dạng:

[𝑐1+ 𝑐2𝑥(𝑡)]𝐴𝑐cos(𝜔𝑐𝑡) Đặt p = max | 𝑥(𝑡) | và chuẩn hóa tín hiệu thông tin ta có 𝑥𝑚(𝑡) = 𝑥(𝑡)/𝑝 ≤ 1 Viết lại dạng tín hiệu đầu ra: [𝑐1+ 𝑐2𝑝𝑥𝑚(𝑡)]𝐴𝑐cos(𝜔𝑐𝑡)

Hay 𝑐1[1 + 𝜇𝑥𝑚(𝑡)]𝐴𝑐cos(𝜔𝑐𝑡) với 𝜇 = 𝑐2𝑝/𝑐1 hệ số điều chế

Để đơn giản, khi khảo sát, ta thường bỏ qua số hạng 𝑐1 và ta có tín hiệu AM:

𝑥𝑐(𝑡) = [1 + 𝜇𝑥𝑚(𝑡)]𝐴𝑐cos(𝜔𝑐𝑡)

𝑥𝑐(𝑡) = 𝐴𝑐cos(𝜔𝑐𝑡) + 𝜇𝐴𝑐𝐴𝑚cos(𝜔𝑐𝑡) cos(𝜔𝑚𝑡)

phần tín hiệu sóng mang phần tín hiệu thông tin cần truyền

Trang 8

DSB – Double Sideband– là tín hiệu AM có thành phần sóng mang không mang thông tin bị loại bỏ Nhờ đó, việc truyền thông tin hiệu quả hơn AM do tốn ít năng lượng hơn Tín hiệu DSB được sử dụng trong bộ đàm, truyền hình vô tuyến …

Việc công suất sóng mang lãng phí trong điều chế biên độ AM có thể được loại bỏ

bằng cách cho µ = 1 trong công thức điều chế AM và triệt tiêu thành phần tần số sóng

mang không điều chế Kết quả sóng điều chế trở thành:

𝑥𝑐(𝑡) = 𝐴𝑐𝑥𝑚(𝑡) cos(𝜔𝑐𝑡) Công suất trung bình của tín hiệu DSB là:

Hình 2: Sóng mang và sóng tín hiệu DSB

Trang 9

2 Dãy phổ của tín hiệu DSB

Để tìm phổ của tín hiệu xc(t) trên miền tần số, ta thực hiện phép biến đổi fourier:

𝑥𝑐(𝑡) = 𝐴𝑐𝑥𝑚(𝑡) cos(𝜔𝑐𝑡)

 𝑋𝑐(𝑓) =1

2𝐴𝑐 𝑋𝑚(𝑓 − 𝑓𝑐) +1

2𝐴𝐶 𝑋𝑚(𝑓 + 𝑓𝑐) Với 𝑥𝑚(𝑡) = 𝐴𝑚cos(𝜔𝑚𝑡) (𝑓𝑐 ≫ 𝑓𝑚)

4𝐴𝑐𝐴𝑚𝛿(𝑓 + 𝑓𝑐− 𝑓𝑚) +1

4𝐴𝑐𝐴𝑚𝛿(𝑓 + 𝑓𝑐+ 𝑓𝑚) Từ đó có thể thấy phổ của tín hiệu DSB gồm 2 dải tần ở vùng tần số 𝑓𝑐 và −𝑓𝑐 và không có phổ của tín hiệu sóng mang điều chế, do đó nên băng thông vẫn giữ nguyên

BW = 2fm Dãy phổ DSB được thể hiện trên hình 1.1a so với dãy phổ của AM trên hình 1.1b với thành phần sóng mang fc đã bị triệt tiêu

Hình 3: a) Dãy phổ DSB b) Dãy phổ AM

3 Điều chế tín hiệu DSB

Nguyên tắc trong điều chế tín hiệu DSB là loại bỏ phần sóng mang trong phổ bằng cách loại bỏ phần bù DC được thêm vào tín hiệu thông tin trước khi nhân với tín hiệu sóng mang

Trang 10

Hình 5: Mạch điều chế DSB cân bằng

Lưu ý rằng nếu tín hiệu được điều chế có thành phần DC thì thành phần này sẽ

không bị loại bỏ mà nằm trong thành phần fc của tín hiệu sau điều chế

4 Giải điều chế DSB

a Tách sóng tương tác cho DSB (Coherent Detection):

Tín hiệu DSB được giải điều chế bằng cách nhân tín hiệu đã điều chế với bộ tạo dao động cục bộ sau đó được gửi đến bộ lọc thông thấp Tần số và pha của bộ dao động cục

bộ rất quan trọng Tần số và pha của nó phải phù hợp với tần số và pha của sóng mang

Trang 11

Hình 6: Coherent detection

Với tín hiệu DSB đã điều chế:

𝑠(𝑡) = 𝐴𝑐𝑚(𝑡) cos(2𝜋𝑓𝑐𝑡) Sau khi nhân với tín hiệu dao động cục bộ:

𝑣𝑜(𝑡) = 0 gọi là hiệu ứng Quadrature Null Nói cách khác, lệch pha làm suy giảm đầu ra

bộ giải điều chế Do đó việc giữ cho 𝜙 ≈ 0 giúp cho tín hiệu giải điều chế gần với tín hiệu gốc nhất Việc giữ cho 𝜙 ≈ 0 thường được thực hiện trong máy thu bằng một mạch thực hiện đồng bộ hóa sóng mang Hình 7 thể hiện sơ đồ điều chế và giải điều chế DSB ở hình (a) với bộ tạo dao động dục bộ là cos(2𝜋𝑓𝑐𝑡), mô tả dạng sóng tín hiệu ở hình (b) và phổ tín hiệu ở hình (c)

Đầu ra của bộ nhân:

Trang 12

hay

𝑑(𝑡) = 𝐴𝑐𝑚(𝑡) + 𝐴𝑐𝑚(𝑡) cos(4𝜋𝑓𝑐𝑡) Biến đổi Fourier tín hiệu trên, ta được phổ tần số:

2𝐴𝑐𝑀(𝑓 − 2𝑓𝑐) +1

2𝐴𝐶𝑀(𝑓 + 2𝑓𝑐) + 𝐴𝑐𝑀(𝑓) Sau khi qua mạch lọc thông thấp, các thành phần phổ ở 2𝑓𝑐 và −2𝑓𝑐 bị lọc bỏ, Ac

được chỉnh về giá trị đơn vị ở đầu ra của bộ giải điều chế, và thu về lại được tín hiệu

thông tin ban đầu m(t)

Hình 7: a) Sơ đồ điều chế và giải điều chế DSB b) Dạng sóng mô tả c) Phổ tín hiệu

Trang 13

b Costa receivers: Kiểm soát góc pha 𝜙 của bộ tạo dao động cục bộ

Một phương pháp để xây dựng hệ thống nhận tín hiệu, phù hợp để giải điều chế tín hiệu DSB là Costa receivers, sơ đồ được thể hiện trên hình 4.3:

Hình 8: Costas receiver

Hệ thống gồm hai bộ điều chế có một đầu vào chung là tín hiệu DSB

𝐴𝑐𝑚(𝑡) cos(2𝜋𝑓𝑐𝑡), và đầu vào còn lại là tín hiệu từ bộ tạo dao động điểu khiển điện áp (Voltage controlled oscillator -VCO) Hai tín hiệu tạo ra từ VCO là hai tín hiệu vuông

pha với nhau Tần số của VCO được hiệu chỉnh bằng tần số fc Đường tín hiệu phía trên

được gọi là kênh I và đường tín hiệu phía dưới được gọi là kênh Q Hai đường này kết hợp với nhau để tạo nên một hệ thống giữ cho VCO đồng bộ với sóng mang

Đối với kênh I:

Tín hiệu ra của bộ điều chế:

𝐴𝑐

2 𝑚(𝑡) cos(𝜙)

Trang 14

Đối với kênh Q:

Tín hiệu ra của bộ điều chế:

𝐴𝑐

2 𝑚(𝑡) sin(𝜙) Đầu ra của hai bộ lọc thông thấp này được dùng làm đầu vào của bộ phân biệt pha Dựa trên độ lệch pha giữa hai tín hiệu này, bộ phân biệt pha tạo ra tín hiệu điều khiển DC Tín hiệu này được áp dụng làm đầu vào của VCO để sửa lỗi pha trong đầu ra VCO Do đó, tín hiệu sóng mang (được sử dụng cho điều chế DSB) và tín hiệu cục bộ (đầu ra VCO) cùng pha

 Nhận xét: tín hiệu DSB tuy sử dụng công suất tốt hơn so với AM nhưng lại đòi

hỏi quá trình giải điều chế phức tạp hơn AM Việc tìm hiểu lý thuyết giúp củng cố lại kiến thức đã học và chuẩn bị cho quá trình mô phỏng được dễ dàng hơn

III TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ – GIẢI ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DSB

1 Tính toán lý thuyết

Thông số điều chế: 𝑓𝑐 = 5 𝑘𝐻𝑧, 𝑓𝑚 = 250𝐻𝑧

Cho Ac = 1, Am = 0,4 Khi đó:

𝑥𝑚(𝑡) = 0,4 cos(500𝜋𝑡) 𝐶(𝑡) = cos(10000𝜋𝑡) Tín hiệu điều chế:

𝑥𝑐(𝑡) = 𝑥𝑚(𝑡)𝐶(𝑡) = 0,4cos(500𝜋𝑡) cos(10000𝜋𝑡)

= 0,2 cos(9500𝜋𝑡) + 0,2 cos(10500𝜋𝑡) Trên miền tần số:

𝑋𝑐(𝑓) = 0,1 𝛿(𝑓 − 4750) + 0,1 𝛿(𝑓 + 4750) + 0,1𝛿(𝑓 − 5250) + 0,1 𝛿(𝑓 + 5250)

Trang 15

2 Mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB với SIMULINK

2.1 Mô phỏng điều chế với SIMULINK

a) Phương pháp dùng mạch nhân

Xây dựng sơ đồ khối trên SIMULINK như hình 9:

Hình 9: Sơ đồ mô phỏng điều chế DSB trên SIMULINK

Thay đổi thông số các khối như hình:

Hình 10: Điều chỉnh thông số khối tín hiệu carrier và khối tín hiệu message

Trang 16

Tín hiệu sóng mang và tín hiệu sóng thông tin được tạo từ hai bộ tạo sóng sine Hai tín hiệu này qua bộ nhân cho ra tín hiệu điều chế Dạng của tín hiệu điều chế được theo dõi qua khối Scope

Kết quả mô phỏng được thể hiện trên hình 11:

Hình 11: Kết quả mô phỏng điều chế DSB trên SIMULINK

b) Phương pháp dùng mạch cân bằng

Hình 12: Sơ đồ mô phỏng điều chế DSB bằng Bộ điều chế cân bằng trên SIMULINK

Trang 17

Hình 13 Kết quả mô phỏng điều chế DSB bằng Bộ điều chế cân bằng

trên SIMULINK

2.2 Giải điều chế dùng SIMULINK

Xây dựng sơ đồ khối trên SIMULINK như hình 14

Hai khối sóng sin ngoài cùng bên trái lần lượt là sóng thông tin m(t) và sóng mang c(t) sau khi đi qua bộ nhân tạo ra tín hiệu DSB-SC được quan sát ở khối Scope thứ 1 Tín hiệu DSB-SC được giải điều chế bằng cách cho nhân với bộ dao động nội tạo sóng

A′ccos(2πfct + ∅) với thông số được điều chỉnh theo hộp thoại ở hình 15 ta được sóng có dạng:

𝑥𝑐(𝑡) A′ccos(2πfct + ∅) = 0,4 cos(500𝜋𝑡) cos(10000𝜋𝑡) 2 cos(10000𝜋𝑡 + 60𝑜)

= 0.4cos(20000𝜋𝑡 + 60𝑜) cos(500𝜋𝑡) + 0.4cos(60𝑜) cos(500𝜋𝑡)

Sau khi cho đi qua bộ lọc thông thấp, ta được v(t) = 0.4cos(60𝑜) cos(500𝜋𝑡) có dạng giống với dạng sóng ban đầu nhưng có sự thay đổi về biên độ

Trang 18

Hình 14: Sơ đồ mạch giải điều chế DSB mô phỏng bằng SIMULINK

Hình 15: Điều chỉnh thông số tín hiệu từ bộ dao động nội

Sau khi cho đi qua bộ lọc thông thấp, ta được v(t) =0.4cos(60𝑜) cos(500𝜋𝑡) có dạng giống với dạng sóng ban đầu nhưng có sự thay đổi về biên độ

Trang 19

Hình 16: Dạng sóng DSB và dạng sóng thông tin sau khi được phục hồi lại

3 Mô phỏng điều chế và giải điều chế tín hiệu DSB với code MATLAB

3.1 Điều chế tín hiệu DSB với code MATLAB

a Cách 1: điều chế dùng bộ nhân:

Thực hiện tính toán điều chế DSB và vẽ tín hiệu điều chế trên miền thời gian và phổ tần số bằng phương pháp sử dụng mạch nhân ở hình 4 được thực hiện qua chương trình viết trên MATLAB có nội dung được trình bày như sau:

Xm = input ('Enter the message signal amplitude = ');

Ac = input ('Enter the carrier signal amplitude = ');

fm = input ('Enter the message frequency (Hz) = ');

fc = input ('Enter the carrier frequency (Hz) = ');

Trang 20

plot (t, mt,'b');

xlabel ('Time');

ylabel ('Amplitude');

title ('Message Signal');

legend ('Message Signal');

title ('Carrier Signal');

legend ('Carrier Signal');

Trang 21

legend ('Message Signal' );

%Spectrum of the carrier signal

title ('Carrier Signal Spectra');

legend ('Carrier Signal' );

%Spectrum of the DSB-SC signal

 Kết quả thu được như sau:

Hình 17: Mô phỏng tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu DSB-SC

thực hiện bằng bộ nhân

Trang 22

Hình 18: Phổ tần số của tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu

DSB-SC thực hiện bằng bộ nhân

b Cách 2: Sử dụng bộ điều chế cân bằng có sơ đồ điều chế như sau:

Thực hiện tính toán điều chế DSB và vẽ tín hiệu điều chế trên miền thời gian và phổ tần số bằng phương pháp sử dụng mạch cân bằng ở hình 5 được thực hiện qua chương trình viết trên MATLAB có nội dung được trình bày như sau:

Xm = input ('Enter the message signal amplitude = ');

Ac = input ('Enter the carrier signal amplitude = ');

fm = input ('Enter the message frequency (Hz) = ');

fc = input ('Enter the carrier frequency (Hz) = ');

Trang 23

plot (t, mt,'b');

xlabel ('Time');

ylabel ('Amplitude');

title ('Message Signal');

legend ('Message Signal');

title ('Carrier Signal');

legend ('Carrier Signal');

title ('AM-a Signal');

legend ('AM-a Signal');

title ('AM-b Signal');

legend ('AM-b Signal');

ylim([-2*Ac*Xm*m 2*Ac*Xm*m]);

% Representation of the DSBSC Signal

Trang 24

title ('Message Signal Spectra');

legend ('Message Signal' );

%Spectrum of the carrier signal

title ('Carrier Signal Spectra');

legend ('Carrier Signal' );

%Spectrum of the DSB-SC signal

Trang 25

 Kết quả thu được như sau:

Hình 19: Dạng sóng tín hiệu ngõ vào và tín hiệu sóng mang

Hình 20: Dạng sóng tín hiệu điều chế AM ở 2 ngõ ra và tín hiệu DSB-SC

thực hiện bằng bộ điều chế cân bằng

Trang 26

Hình 21: Phổ tần số của tín hiệu ngõ vào, tín hiệu sóng mang và tín hiệu DSB-SC thực

hiện bằng bộ điều chế cân bằng

3.2 Giải điều chế tín hiệu DSB với code MATLAB

Dựa trên sơ đồ tách sóng tương tác ở hình 6 để tìm lại tín hiệu ban đầu từ tín hiệu

DSB-SC đã điều chế Chương trình viết trên MATLAB có nội dung được trình bày như sau:

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	2,39 MB