Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung.. BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆUSơ lược về hệ thống thông tin Tín hiệu bị điều chế Nguồn tin Biến đổi tin tức tín hiệu Máy phát -Điề
Trang 1BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
Chuyên đề 4:
ĐIỀU CHẾ XUNG
1 Rời rạc tín hiệu
2 Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung
3 Hệ thống PAM
Trang 2BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
1 Định lý rời rạc tín hiệu(định lý lấy mẫu):
Tín hiệu x(t) có phổ X() thõa mãn điều kiện:
X() = 0 với m
sẽ hoàn toàn tương đương với tập các mẫu tín hiệu cách nhau một khoảng T m
x(t) = {x(nT): n= 0,1, T m}
Chứng minh: ghi lên bảng
x(t)
t
X(ω)
ω
m
m
Trang 3BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
1 Định lý rời rạc tín hiệu(định lý lấy mẫu):
T
t III
2 1
T
m
T
T
T
t III t
x )(
t
m m
III
2 2
1
m
2
m m
III
X
2 2
1
* ) (
ω
m
2
m
2
m m
Trang 4BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
1 Định lý rời rạc tín hiệu(định lý lấy mẫu):
1
ω
m
X(ω)
ω
m
m
m
2
T
t Sa T
1
t
T
1
t x(t)
Trang 5BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
Sơ lược về hệ thống thông tin
Tín hiệu bị điều chế
Nguồn tin Biến đổi
tin tức tín hiệu
Máy phát -Điều chế -khuyếch đại -anten phát
Kênh truyền
Máy thu(anten thu) -Khuyếch đại -Giải điều chế
Nhận tin
Biến đổi tin tức tín hiệu
Tin tức Ban đầu Tín hiệu điện
Tín hiệu điều chế
Tín hiệu điện tần thấp Tin tức
Trang 6BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
2 Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung:
Sóng mang trong hệ thống điều chế xung là một dãy xung, thường dùng là dãy xung vuông góc
Dãy xung sóng mang vuông góc Biểu thức
y(t) Y
t
t III T
T
t Y
nT
t Y
t
y
n
1 )
(
*
Trang 7BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
2 Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung
Các hệ thống điều chế:
Điều biên độ xung (PAM): thay đổi biên độ xung sóng mang theo tin hiệu tin tức.
Điều độ rộng xung : PDM
Điều vị trí xung : PPM
Tín hiệu tin tức tác động sẽ làm thay đổi một trong các thông số trên.
Trang 8BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN HIỆU
2 Sóng mang trong các hệ thống điều chế xung
Tin tức chỉ được truyền đi trong nhưng thời gian nhất định( thời có xung )
Khác với các hệ thống điều chế liên tục.
Sóng mang chỉ tồn tại trong những khoảng thời gian hữu hạn do đó tín hiệu tin tức( đa số là tín hiệu liên tục) khi “gắn” lên xung sóng mang cũng sẽ
không lên tục cả về thời gian lẫn giá trị
Trang 9BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Điều biên xung là làm thay đổi xung sóng mang sao cho bằng hoặc tỉ lệ với giá trị tức thời của tín hiệu tin tức
Lọc thông thấp
m
2
T
)
(t
x
T
III T
1 1
)
(t
Lọc thông thấp Mạch nhân
Sơ đồ mạch truyền tín hiệu rời rạc
Trang 10BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Ta có thể truyền tin tức bằng những mẫu rời rạc như
sơ đồ trên Tại mạch nhân:
Với phổ là:
Lọc thông thấp
T
t III T
t x t
xr ( ) ( ) 1
n
m m
T
III X
2
)
( 2
1 )
Trang 11BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Lọc thông thấp
Trang 12BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Tín hiệu đến nơi nhận tin sẽ được giải điều chế nhờ mạch lọc thông thấp lý tưởng, có đặc tuyến tần số:
Và tại đầu ra sẽ nhận được phổ của x(t):
Tuy nhiên hệ thống lý tưởng này không thực hiện được trong thực tế vì không có xung có độ rộng bằng
0 và không có mạch lọc lý tưởng
m
T
K
2
) (
m m
T
X
X
2
) 2
(
1 2
) ( )
(
Trang 13BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Trên thực tế sóng mang là dãy xung vuông góc y(t):
Khi đó:
Lọc thông thấp
y(t) Y
t
n r
nT
t Y
t x t
y t x t
x
) ( )
( )
( )
(
Trang 14BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Lọc thông thấp
Trang 15BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
phổ :
Trong đó phổ của sóng mang:
với
)
(t
xr
2
1 )
( *
n
m m
m
m
m m
n n
Sa Y
III Sa
Y III
Sa Y
Y
) 2
( ) (
2
2 2
1 2
2 2
2
) (
T
m
Trang 16BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Phổ của tín hiệu rời rạc tự nhiên cách nhau và được
bao bởi hàm
Lọc thông thấp
n
PAM m
m
n
m m
n
m m
m r
Y n
X n
Sa T
Y
n X
n
Sa T
Y
n n
Sa X
Y X
) ( )
2 (
) (
) 2
( )
( )
(
) 2
( ) (
) ( )
(
*
*
m
2 2
Sa T
Y
Trang 17BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Tín hiệu x(t) có thể được lập lại khi cho qua mạch lọc thông thấp lý tưởng có đặc tuyến:
Trong phổ của tín hiệu PAM thành phàn tần số thấp
và một chiều chiếm đa số (không có lợi) người ta điều chế tín hiệu PAM thêm lần nữa trong hệ thống điều chế liên tục AM cho ra tín hiệu PAM-AM hoặc PAM-FM
)
(t
xr
m
Y
T K
2 )
(
Trang 18BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Sơ đồ khối:
y(t)
)
(t
x r
Đ/c AM y PAM AM (t)
Tách sóng điều biên Lọc thông thấp x(t)
Cost
Trang 19BÀI BÁO CÁO LÝ THUYẾT TÍN
HIỆU
3 Hệ thống điều biên PAM
Phần lớn công suất tín hiệu tập trung ở vùng tần số thấp Vậy để truyền tín hiệu PAM, ta chỉ cần truyền đi phần giữa mà việc lặp lại tín hiệu x(t) bên thu vẫn không bị méo
Lọc thông thấp
2
; 2