Bài giảng Mô phỏng hệ thống truyền thông: Chương 4 - TS. Nguyễn Đức Nhân

Bài giảng Mô phỏng hệ thống truyền thông - Chương 4: Mô phỏng tín hiệu và quá trình thu phát, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung; mô phỏng nguồn tín hiệu; mã hóa; điều chế và giải điều chế; quá trình học và quá trình đồng bộ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mô phỏng hệ thống truyền thông: Chương 4 - TS. Nguyễn Đức Nhân2/10/2012 105Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Tín hiệu băng gốc (baseband): có phổ tần tập trung quanh tần số 0. – Tín hiệu thông dải (passband): có phổ tần tập trung quanh một tần số sóng mang fc. − Tín hiệu băng gốc có thể được chuyển đổi thành tín hiệu thông dải qua quá trình đổi tần lên (up-conversion) − Tín hiệu thông dải có thể được chuyển đổi thành tín hiệu băng gốc qua quá trình đổi tần xuống (down-conversion) − Tín hiệu thông dải sP(t) được xây dựng từ hai tín hiệu băng gốc sI(t) và sQ(t) (trong điều chế số)2/10/2012 106Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Tín hiệu thông dải có thể được viết: – Định nghĩa tín hiệu s(t):  tín hiệu sP(t) có thể viết lại – Tín hiệu s(t): • Được gọi là tín hiệu tương đương băng gốc hoặc lớp vỏ phức của tín hiệu thông dải sP(t) • Chứa cùng thông tin như sP(t) • s(t) là tín hiệu phức2/10/2012 107Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Trong miền tần số: • Hệ số 2 đảm bảo cả hai loại tín hiệu có cùng mức công suất.2/10/2012 108Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Mô hình thông dải:2/10/2012 109Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Mô hình tương đương thông thấp: − Thu được hệ thống tương đương băng gốc: sử dụng các tín hiệu băng gốc • Tín hiệu phát tương đương băng gốc: • Kênh tương đương băng gốc với đáp ứng xung kim giá trị phức h(t) với • Tín hiệu thu tương đương băng gốc: R(t) • Nhiễu Gaussian cộng giá trị phức: N(t)2/10/2012 110Nguyễn Đức Nhân • Mô phỏng tín hiệu băng gốc và thông dải: – Mô hình thông dải: • Các tín hiệu là thực • Sát với hệ thống thực • Tần số lấy mẫu cao hơn – Mô hình tương đương thông thấp: • Các tín hiệu là phức • Mô hình gọn và đơn giản hơn • Tần số lấy mẫu thấp hơn • Trong các trường hợp thực tế, xử lý tín hiệu số được thực hiện trên tín hiệu được chuyển đổi băng gốc. – Mô hình tương đương băng gốc là thuận tiện hơn trong mô phỏng hệ thống. • Hệ thống tuyến tính:2/10/2012 111Nguyễn Đức Nhân • Quá trình lấy mẫu và nội suy: – Trong mô phỏng hệ thống truyền tin trên hệ thống máy tính số đòi hỏi sự chuyển đổi mô hình thời gian liên tục thành mô hình rời rạc về thời gian. – Theo định lý lấy mẫu Nyquist (hoặc Shannon): nếu Bs là độ rộng băng tần của tín hiệu băng gốc s(t)  tần số lấy mẫu fs  2Bs. – Quá trình lấy mẫu: s(t)  ss(t) = s(nTs)   ss ( t )  s ( t ) p ( t ) với p (t )    (t  nT )  s ss (t )   s(nT ) (t  nT ) n  s s n  trong đó: Ts – chu kỳ lấy mẫu, fs = 1/Ts – tần số lấy mẫu – Tần số lấy mẫu được lựa chọn phù hợp để giảm thiểu lỗi chồng phổ mà tránh tăng thời gian mô phỏng.2/10/2012 112Nguyễn Đức Nhân • Quá trình lấy mẫu và nội suy: – Trong một số trường hợp mô phỏng hệ thống trên các độ rộng băng tần khác nhau  chuyển đổi tốc độ mẫu • Tăng mẫu (upsampling): tại biên giữa phần tín hiệu băng hẹp và băng rộng s(kTs)  s(kTu) = s(kTs/M) • Giảm mẫu (down ...