Bài giảng Chương 1: Điện tử cho Công nghệ thông tin - Trần Tuấn Vinh

Đến với "Bài giảng Chương 1: Điện tử cho Công nghệ thông tin" của Trần Tuấn Vinh các bạn sẽ được tìm hiểu chuỗi Fourier và phân tích tín hiệu; phép biến đổi Fourier; ảnh hưởng của bộ lọc lên tín hiệu; méo hài và méo pha;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 1: Điện tử cho Công nghệ thông tin - Trần Tuấn VinhĐiệntửchoCôngnghệthôngtin Thờilượng:60 tiếtNộidungChương1:PhổtínhiệuChương2:CácbộkhuếchđạitầnsốsóngRadioChương3:CácmạchtạodaođộngChương4:ĐiềuchếvàhệthốngđiềuchếbiênđộChương5:Điềuchếtầnsốvàpha.Chương1.PhổtínhiệuGiớithiệuchungChuỗiFouriervàphântíchtínhiệuPhépbiếnđổiFourierẢnhhưởngcủabộlọclêntínhiệuMéohàivàméophaCáctínhiêubấtđịnhGiớithiệuchungTrongcuộcsốngcórấtnhiềuloạitinhiệukhácnhau nhưtínhiệusongradio,tínhiệusongtruyểnhình, điệnthoạidiđộng…mặcdùkhidungcácthiếtbị thuvàhiểnthịtínhiệutacóthểthấycáctínhiệunày rấtphúctạpvàkhóphântích.Tuynhiênvềbảnchấtcáctínhiệunàyđềucóthể phântíchvàbiểudiễnlạidướidạngcáchàmtoán họckhôngquáphúctạp.Phântíchtínhiệurấtquantrọngtronglýthuyết thôngtin,thiếtkếmạch,thiếtkếhệthống.Nhằm mụcđíchphánđoánvàtìmhiểuphảnứngcủahệ thốngvàmạchđiện,chúngtasửdụngkếtquảcủaGiớithiệuchungĐầuracủamộtnguồnhìnhsincóthểviếtnhưmột hàmcủathờigian:v(t)=Asin2 fot,VớiAlàbiênđộ, folàtầnsố,tlàbiếnthờigian.Khicóméo,cáchàibậccaocủatầnsốcơbảnf0 (nf0)tồntại.Cùngvớithànhphầnmộtchiều,tín hiệucóthểxácđịnhlàtổngcủacácgiátrịtứcthời củamỗithànhphần:Giớithiệuchungv(t)=Vdc+V1sin2 fot+V2sin2 (2fo)t+… +Vnsin2 nfot (11) nlàbậccủasónghàivànfolàtầnsốthứncủatầnsốcơbản.Côngthứcnàycóthểviếtngắngọnhơnnhưsau: Vn sin 2 nf 0 t n 1 v(t)=Vo+(12)  Volàgiátrịtrungbìnhcủatínhiệu,  Vnsin2 nfotbiểudiễnsựbiếnđổicủatínhiệusovớigiátrịtrung bình.ChuỗiFourierChotínhiệuxungvuôngquabộlọcthônggiảihẹp vàđođiệnáptạiđầurabằngVolmet.Bộlọcthônggiảihẹp(gầnlýtưởng)chỉchocáctín hiệucótầnsốbằnggiátrịtrungtâmcủabộlọcđi quaChuỗiFourierTạif=0,tanhậnđượcmộthiệuđiệnthếA/2.  GiátrịtrungbìnhcủaxungvuôngvàovớiđỉnhlàA.  TồntạimộtthànhphầnmộtchiềuDC Nếutầnsốtrungtâmcủabộlọctăngdầntừgiátrị0cho đếnfolàtầnsốcơbảncủatínhiệu,Volmetchỉbiênđộ hàibậcnhấtbằng2A/ Volmetsẽchỉcácgiátrị 0ứngvớicácgiátrịtầnsốlà bộisốnguyênlầncủafo Vớixungvuôngđangxétchỉtồntạicáchàibậclẻ.Điều nàysẽđượcphântíchbằngkhaitriểntoánhọcchuỗi FourierChuỗiFourierChuỗiFourierviếtchomộthàmv(t),làmộthàmcủa thờigianvàtuầnhoànvớichukìT v(t)=V0 + (a n cos2Πnf o t + b n sin2Πnf o t) n =1 (1-3)VớiVídụ1.1 HàmtuầnhoàncóchukỳTđượcđịnhnghĩanhưsau:Tacó:Vídụ1.1Vídụ1.1Vídụ1.1 KhaitriểnFouriercủahàmv(t)cóthểđượcviếtmột cáchchínhxácnhưsau: Chúý:Nếutínhiệulàcáchàmlẻvàcáchàmchẵnsẽrất cólợitrongviệctiếtkiệmthờigiantínhtoán.Hàmcủa Vídụ11làhàmlẻ,vànhưtrongvídụ11,an=0vớimọi hàmlẻtuầnhoàn.Phổtínhiệu a)Tínhiệuxungvuôngbiểudiễntrongmiềnthờigian.Phổtínhiệu Phổtínhiệulàcáchbiểudiễntínhiệutrongmiềntầnsố, chobiếtsựbiếnthiêncủabiênđộtínhiệuphụthuộcvào tầnsố.PhổtínhiệuKếtluậnCóthểkếtluậnlà:cácxungvuôngcóthểđượctạo bởicácmạchpháttínhiệusin.Điềucầnchúýlàphảitínhtổngchúnglạivàđồng bộphacủacáctínhiệuphát.đặtcáctầnsốnàythành cácsónghàicủatầnsốcơbảnf0Đặtcácbiênđộcủamỗisónghàinàybằngcácgiátrị đãđượctínhtoántừchuỗiFourier,nốicácđầuralại vớinhauđưavàooscilloscopevàxemkếtquả.Điềutacóthểnhìnthấylàxungvuôngsẽcàngsắc nétkhicócàngnhiềusónghàibậccao.Nóicách khác,đểtruyềnmộtxungvuôngsắcnét,cầnmột băngthôngrộng.KếtluậnNếuđưamộtxungvuôngquamộtmạchđiệntuyến tính,vớibăngthôngnhỏthìchỉthànhphầncơbảncó ởđầura.Tốcđộtăng(risetime)củamạchđãgiảmmộtcách đángkể.Thờigiantănghiệudụngcủamạchcóthể đượchìnhdungmộtcáchđơngiảnlàsườndốccủa tínhiệutrong150độđầutiên.Nếudảithôngtănggấpbảylầnchođếnhàibậcbảy thìthờigiantănghiệudụngtănggần4lần.Hàmchẵn,hàmlẻtrongkhaitriểnFourierHàmy=f(t)làmộthàmchẵnnếu: f(t)=f(t)với∀t (17)Hàmy=f(t)làhàmlẻnếu: f(t)=f(t)với∀t (18)Vídụxéthàmy=cos(ωt)làhàmchẵntathấykhikhai triểnchuỗiFourierdotínhchấttrựcgiaocủahàmsin ...