Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 9.1 - PGS. Tạ Hải Tùng

Bài giảng "Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 9.1 - Không gian tín hiệu PAM (Pulse Amplitude Modulation)" trình bày các nội dung chính sau đây: Các kỹ thuật điều chế số; Điều chế băng tần cơ sở; Điều chế băng tần dải qua;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Kỹ thuật truyền thông: Bài 9.1 - PGS. Tạ Hải TùngNhập môn Kỹ thuật Truyền thông Phần 2: Các kỹ thuật điều chế số (Digital Modulations) Bài 9: Không gian tín hiệu PAM (Pulse Amplitude Modulation) PGS. Tạ Hải Tùng 1Các kỹ thuật điều chế Với mỗi kỹ thuật điều chế, chúng ta sẽ xem xét: Các tính chất (characteristics) Không gian tín hiệu (constellation) (tập tín hiệu/tập vector) Gán nhãn nhị phân (binary labelling) (Thuật toán Gray) Dạng sóng truyền (transmitted waveform) Phổ tín hiệu (signal spectrum) Băng thông và hiệu quả sử dụng phổ (bandwidth and spectral efficiency) Cấu trúc bộ điều chế (modulator structure) / bộ phát Cấu trúc bộ thu (receiver structure) Xác suất lỗi (error probability) Các ứng dụng thực tế (practical applications) 2Điều chế băng tần cơ sở (baseband modulations) (Mật độ phổ công suất tập trung quanh DC) ví dụ: PAMĐiều chế băng tần dải qua (bandpass modulations) (Mật độ phổ công suất tập trung quanh f0  0) ví dụ: PSK, QAM, FSK 3p(t) là đáp ứng xung của bộ lọc thông thấpThông thường, chúng ta sẽ quan tâm 3 bộ lọc thông thấp sau:• p(t) = ideal low pass filter bộ lọc thông thấp lý tưởng• p(t) = Bộ lọc RRC (root raised cosine) với hệ số uốn • p(t) = PT(t) = Xung vuông với thời gian T 4Các kỹ thuật điều chế số Không gian tín hiệu PAM 5Không gian tín hiệu 2-PAM: các tính chất1. Điều chế băng tần cơ sở (Base-band modulation)2. Không gian tín hiệu 1 chiều3. Không gian tín hiệu nhị phân đối cực (antipodal binary constellation)4. Thông tin được “ẩn” trong biên độ của xung PAM (Pulse Amplitude Modulation) 62-PAM: Không gian tín hiệuTập tín hiệu M  {s1 (t )   p(t ) , s2 (t )   p (t )}Versor b1(t)=p(t) (d=1)Không gian vector M  {s1  ( ) , s2  ( )}  R s1     0 s 2     b1 (t ) k 1 T  Tb R  Rb 7Gán nhãn nhị phânVí dụ: e : H1  M e(0)  s1 e(1)  s 2 0 / s1 1/ s 2    0    b1 (t ) 8Dạng sóng truyền  s (t )   a[n] p(t  nT ) n  với T  Tb a[n] { ,  } 9Các dạng sóng truyền (transmitted waveform) uT 1 example for p(t )  PT (t ) T 1 1 0 1 0 0 1 T 2T 3T 4T 5T 6T 7T sT (t ) T T 2T 3T 4T 5T 6T 7T T 10Phổ tín hiệu 2 2 P( f ) 2 Gs ( f )   a  x P( f ) xR T Trường hợp 1: p(t) = bộ lọc thông thấp lý tưởng R 11Định nghĩa băng thôngBăng thông B [Hz] = vùng tần số chứa phần quan trọng nhất của mật độ phổ công suất Gs(f)Các định nghĩa khác:1. Băng thông tổng (chứa toàn bộ phổ)2. Băng thông một nửa công suất (lấy từ -3dB dưới đỉnh của phổ lên)3. Băng thông tạp âm tương đương (hình vuông (với độ cao bằng giá trị lớn nhất) chứa tất cả công suất tín hiệu)4. Băng thông “null-to-null” (độ rộng của búp chính) 125. Băng thông 99% (99.9% etc.) chứa 99% công suất tín hiệu6. Băng thông mật độ phổ công suất - 35 dB (-50 dB) (Gs(f) từ - 35 dB dưới giá trị phổ lớn nhất) 13Ví dụ:Không gian nhị phân đối cực với xung vuông: 1 2 p (t )  b1 (t )  PT (t ) 2  sin( fT )  T Gs ( f ...