Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Viết Đảm

Bài giảng "Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến" Chương 3: Không gian tín hiệu và điều chế, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung; điều chế số; các khuôn dạng điều chế số; không gian tín hiệu; đáp ứng của các bộ tương quan lên tạp âm; bộ tách sóng khả giống nhất; tính toán xác suất lỗi truyền dẫn trong kênh tạp âm Gauss trắng cộng, AWGN; điều chế và giải điều chế PSK nhị phân hay hai trạng thái (BPSK) nhất quán. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Viết Đảm Fundamentals of Wireless Communication BÀI GIẢNGKHOA VIỄN THÔNG 1 CƠ SỞ KỸ THUẬT THÔNG TIN VÔ TUYẾN Chương 3KHÔNG GIAN TÍN HIỆU VÀ ĐIỀU CHẾ Nguyen Viet Dam Faculty of Telecommunications I Posts and Telecommunications Institute of Technologies Address: PTIT- Km10-Nguyen Trai Street, HaDong, HaNoi Office : (0)84-(0)4-8549352, (0)84-(0)34- 515484 Mob: 0912699394 HàNguyễn 01-2017 nội Viết Đảm 1 NỘI DUNG Fundamentals of Wireless Communication3.1. Giới thiệu chung3.2. Điều chế số3.3. Các khuôn dạng điều chế số3.4. Không gian tín hiệu3.5. Đáp ứng của các bộ tương quan lên tạp âm3.6. Bộ tách sóng khả giống nhất3.7. Tính toán xác suất lỗi truyền dẫn trong kênh tạp âm Gauss trắng cộng, AWGN3.8. Điều chế và giải điều chế PSK nhị phân hay hai trạng thái (BPSK) nhất quán3.9. Điều chế và giải điều chế PSK bốn trạng thái hay vuông góc (QPSK) nhất quán3.10. Điều chế OQPSK3.11. MSK và GMSK3.12. Điều chế ASK nhiều trạng thái, M-ASK3.13. M-PSK3.14. Điều chế QAM nhiều trạng thái (M-QAM) nhất quán3.15. Bộ lọc RRC3.16. Biểu diễn tín hiệu điều chế dạng phức3.17. Mật độ phổ công suất của các tín hiệu được điều chế3.18. So sánh hiệu năng của các kỹ thuật điều chế Nguyễn Viết Đảm 2 Fundamentals of Wireless Communication3.1. MỞ ĐẦU Tại sao phải điều chế tín hiệu? Để sử dụng được môi trường truyền dẫn vào mục đích truyền thông cần phải:  Đặc tính hóa, thông số hóa môi trường truyền dẫn (xác định, khám phá tài nguyên truyền dẫn), chẳng hạn như xác định cửa sổ truyền dẫn quang, cửa sổ truyền dẫn vô tuyến, dải tần truyền dẫn của cáp đồng...khả năng truyền dẫn của môi trường và tham số đặc trưng.  Đặc tính hóa nguồn tín hiệu cần truyền, chẳng hạn: âm thanh, hình ảnh, dữ liệu, tín hiệu điện,.. => độ rộng băng tần (lượng tin) của các nguồn tin và tham số đặc trưng của nguồn tin.  Dùng các sóng mang có các thông số đặc trưng phù hợp với thông số đặc trưng của môi trường truyền để truyền tín hiệu tin tức bằng cách điều chế sóng mang, biến đổi tín hiệu, sự kết hợp giữa chúng, chẳng hạn: truyền tín hiệu âm thanh trên cáp đồng bằng cách dùng Micro để biến đổi thanh áp thành tín hiệu điện âm tần; điều chế quang để truyền tín hiệu trên môi trường cáp sợi quang (phù hợp hóa giữa thông số sóng ánh sáng và cửa sổ truyền dẫn của sợi quang); sự kết hợp giữa điều chế sóng mang RF (dịch phổ tần của tín hiệu thông tin lên vùng tần RF) và anten bức xạ sóng điện từ tường (chuyển tín hiệu RF thành điện từ trường) để truyền dẫn tín hiệu trên môi trường vô tuyến... Nguyễn Viết Đảm 3 Fundamentals of Wireless Communication3.1. MỞ ĐẦU  Giảm kích thước anten: Điện thoại di động, 8cm anten có kích thước tiêu biểu bằng ¼ λ Nếu truyền tín hiệu băng cơ sỏ (3000Hz), kích thước anten là  c   25 km 4 4f Phải điều chế trên sóng mang tần số cao RF (ví dụ 900MHz)  Đặt phổ tần của tín hiệu vào một dải tần được chỉ 25km định trước, đặt phổ tần tín hiệu thông tin vào cửa sổ truyền dẫn nhằm: sử dụng hết tài nguyên phổ tần (ghép kênh phân chia tần số FDM, WDM), phân bổ phổ tần, quy hoạch và quản lý tài nguyên phổ tần... Phục vụ các kỹ thuật sử dụng hiệu quả tài nguyên.... Nguyễn Viết Đảm 4 Fundamentals of Wireless Communication3.2. Điều chế số và khuôn dạng điều chế số Tín hiệu băng tần gốc phức Phân loại tín hiệu và điều chế: Dựa vào tài nguyên phổ tần và mục đích truyền thông: Tín hiệu băng tần cơ sở, e j2 fc t điều chế/giải điều chế e-j2 fc t băng tần cơ sở, truyền dẫn tín hiệu băng tần cơ sở. Tín hiệu thông dải Tín hiệu thông băng giá trị thực (thông băng), điều Chuyển đổi tín hiệu băng gốc-tín hiệu thông băng chế/giải điều chế tín trong miền thời gian (vòng trong)và miền tần số hiệu thông băng (vòng ngoài) Nguyễn Viết Đảm 5 Fundamentals of Wireless Communication Matlab AM3.2. Điều chế số và khuôn dạng điều chế số Baseband Bandpass signal signal Local oscillator Minh họa tín hiệu băng tần gốc và tín hiệu thông băng Nguyễn Viết Đảm 6 Fundamentals of Wireless Communication3.2. Điều chế số và khuôn dạng điều chế sốĐánh giá hiệu năng: Trên quan điểm truyền thông, tiêu chí cơ bản để đánh giá và so sánh các phương pháp điều chế/giải điều chế khác nhau là: hiệu năng dung lượng và hiệu năng chất lượng (khả năng đối phó nhược điểm của môi trường truyền dẫn: phađinh, suy hao, nhiễu... và hạn chế băng thông của kênh). Hiệu năng chất lượng BER hay khả năng đối phó nhược điểm về chất lượng (khả nă ...