Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 4 - Trương Thu Hương

Bài giảng "Hệ thống viễn thông - Chương 4: Hệ thống AM-FM" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Truyền sóng, điều biên - AM, điều tần - FM. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Điện tử viễn thông và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 4 - Trương Thu Hương Chương  4:  Hệ  thống  AM-­‐FM   Giảng  viên:  Trương  Thu  Hương   Email:  huong.truong@mail.hut.edu.vn     Đầu  ra  của  chương   •  Truyền  sóng   •  Điều  biên  –  AM   •  Điều  tần  -­‐  FM   2 Tài liệu tham khảo •  Telecommunication Circuit Design, Patrick D. van der Puije, 2002 •  Fundamentals of communication systems, John Proakis, Prentice Hall 2005 •  Wikipedia •  Google 3 Giới  thiệu   •  Rất  nhiều  nguồn  thông  Rn  tạo  ra  Tn  hiệu   tương  tự   –  Ví  dụ:  Rếng  nói,  âm  nhạc,  ảnh  và  video   •  Tuy  xu  hướng  chung  là  truyền  dẫn  số,  truyền   dẫn  Tn  hiệu  tương  tự  vẫn  là  đáng  kể   –  Ví  dụ:  phát  thanh  truyền  hình  quảng  bá.   Hệ thống AM ( Amplitude Modulation) •  Khái niệm –  Công thức, chi tiết điều chế, dạng sóng, dải tần số •  Phân loại •  Ứng dụng: –  Truyền dữ liệu AM, phát quảng bá AM 5 AM – Dải tần số •  Việc cấp phát thanh AM được chi phối bởi các điểu lệ về sóng vô tuyến của ITU, và tại cấp quốc gia thì bởi đơn vị quản lý viễn thông của quốc gia đó. •  Sóng dài là sóng tại 153–279 kHz; trong lịch sử các tần số cao 413 kHz được sử dụng, nhưng hiện tại, không có nhà phát thanh LW nào phát trên 279 kHz. •  Sóng trung : 520–1,610 kHz. Ở châu Mỹ, (ITU region 2) sử dụng độ phân kênh 10 kHz; nơi khác 9 kHz. •  Sóng ngắn: 2,300–26,100 kHz, chia thành 15 dải phát quảng bá. Phát quảng bá bằng sóng ngắn nhìn chung sử dụng độ phân kênh ( channel spacing) 5 kHz. •  Các tần số khác 6 AM – Phân loại •  double-sideband suppressed carrier (DSB-SC) •  double side band amplitude modulation (DSB- AM). •  double-sideband reduced carrier (DSBRC) •  single side band with compressed carrier •  single side band Điều chế •  Tín hiệu bản tin tương tự: m(t) –  Tín hiệu thông thấp có băng thông W:  M(f)  =  0  với  |f|  >W   •  m(t)  được  truyền  đi  trên  kênh  thông  Rn  bằng  cách  ấn  vào  Tn   hiệu  sóng  mang  c(t)        c(t)  =  Accos(2πfct  +  Φc)   Trong  đó:   Ac:  Biên  độ  sóng  mang   fc:  Tần  số  sóng  mang   Φc:  pha  của  sóng  mang   •  Điều  chế  chuyển  Tn  hiệu  gốc  m(t)  từ  thông  thấp  sang  thông   dải,  xung  quanh  tần  số  sóng  mang  fc   8 Điều biên truyền thống •  Dòng sóng mang : c(t)  =  Accos(2πfct)     •  Tín hiệu bản tin: m(t) = M× cos(2πfmt)     •  Sóng mang được điều biên: u(t)= Ac  [1+  m(t)]cos(2πfct)     Tín hiệu điều biên có thể được biểu diễn: u(t)= Ac  [1+  M  × cos(2πfmt)]  cos(2πfct)     Ta có: M ! Ac # u(t) = Ac cos2! fc t + $cos2! ( fc fm ) t + cos2! ( fc + fm ) t %& 2 Thành  phần  sóng  mang   Thành  phần  băng  cạnh  trên   (Tn  hiệu  DSB-­‐AM)   9 AM – Dạng sóng M   Tần  số  đường  bao  fm   Tín  hiệu  sóng  mang   Tần  số    fc   Sóng  mang   Sóng  mang      chưa  điều  chế   được  điều  chế   •  Sóng  được  điều  biên:  tần  số  sóng  mang  vẫn  hình  sin  với  fc   trong  khi  đường  bao  thay  đổi  theo  tần  số  fm.     10 Phổ của tín hiệu điều biên ! MAc # ! MAc # U ( f ) = F ! Ac cos ( 2! fc t )#$ + F & cos ( 2! ( fc % fm ) t )' + F & cos ( 2! ( fc + fm ) t )' 2 $ 2 $ A = c !! ( f % fc ) + ! ( f + fc )#$ 2 M ( Ac ! + ! ( f % fc + fm ) + ! ( f + fc % fm )#$ 4 M ( Ac ! + ! ( f % fc % fm ) + ! ( f + fc + fm )#$ 4 |U Sóng  mang   (f)|   M ! Ac Tần  số  cạnh   Tần  số   2 dưới   cạnh  trên   M ! Ac M ! Ac 4 4 -­‐fc  -­‐  fm   -­‐fc   ...