Các kỹ thuật điều chế - Điều chế góc

Giới thiệu2 05/31/11Có 3 đặc tính của tín hiệu tương tự có thểbiến đổi theo tín hiệu tin: biên độ, tần số,pha.FM, PM : là dạng điều chế gócƯu điểm so với AM:Chống nhiễu tốt hơnCải thiện độ trung thực của hệ thốngSử dụng công suất hiệu quả hơn
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các kỹ thuật điều chế - Điều chế góc Các kỹ thuật điều chế Điều chế góc 05/31/111 3/2008 Giới thiệu Có 3 đặc tính của tín hiệu tương tự có thể biến đổi theo tín hiệu tin: biên độ, tần số, pha. FM, PM : là dạng điều chế góc Ưu điểm so với AM: Chống nhiễu tốt hơn Cải thiện độ trung thực của hệ thống Sử dụng công suất hiệu quả hơn Nhược điểm: Yêu cầu độ rộng băng lớn hơn Mạch điều chế, giải điều chế phức tạp hơn. 05/31/112Điều chế góc (θ) của sóng mangĐiều chế góc có được khi góc pha hình sin biến đổi theo thời gian.Biểu thức toán học: m(t ) = Vc cos[ωc t + θ (t )] m(t): Tín hiệu điều chế góc Vc: Biên độ sóng mang (V) ωc: Tần số góc sóng mang ( rad/s) θ(t): Độ lệch pha tức thời (rads)θ(t) là hàm của tín hiệu tin. θ (t ) = F[ν m (t )] = F [Vm sin(ω mt )] 3 05/31/11 Điều chế góc FM và PM khác nhau ở chỗ pha của sóng mang tỷ lệ trực tiếp hay gián tiếp với tín hiệu tin. Tần số sóng mang thay đổi⇔Pha của sóng mang thay đổi. FM : tần số sóng mang thay đổi trực tiếp theo tín hiệu tin PM : pha của sóng mang thay đổi trực tiếp theo tín hiệu tin. 05/31/114 Điều chế góc • Định nghĩa – FM: Biến đổi tần số sóng mang tỷ lệ trực tiếp với b iê n đ ộ của tín hiệu tin với tốc độ bằng tần số của tín hiệu tin. – PM: Biến đổi p h a sóng mang tỷ lệ trực tiếp với b iê n đ ộ của tín hiệu tin với tốc độ bằng tần số của tín hiệu tin 05/31/115Mô tả bằng toán họcMột số khái niệm: Độ dịch pha tức tời =θ(t) (rad) Pha tức thời = ωct + θ(t) Độ dịch tần tức thời = θ’(t) (Hz) Tần số tức thời: d ω i (t ) = [ω ct + θ (t )] = ω c + θ ′(t ) = 2π f c + θ ′(t ) (rad / s) dt θ ′(t ) f i (t ) = f c + ( Hz ) 2π 6 05/31/11 Tín hiệu điều chế pha Trong điều chế pha: θ(t) ~ vm(t) θ (t ) = K pν m (t ) (rad ) K p : hằng số lệch pha (rad/V) Tín hiệu PM: xPM (t ) = Ac cos(ωc t + K p v(t )) v (t ) = Am cos(ωm t ) Với Ta có: xPM (t ) = Ac cos(ωc t + K pVm cos(ωmt )) 05/31/117 Tín hiệu điều chế tần số Trong điều tần: θ’(t) ~vm(t) t θ (t ) = K f ∫ vm ( x)dx θ (t ) = K f ν m (t ) (rad ) K f : hằng số lệch tần (rad/Vs Tín hiệu FM: t xFM (t ) = Ac cos(ωc t + K f ∫ vm ( x)dx) Với vm (t ) = Vm cos(ωm t ) Ta có: K f Vm xFM (t ) = Ac cos(ωc t + sin(ωm t )) ωm 05/31/118 Sự tương đương giữa FM và PM Nếu ta lấy tích phân tín hiệu tin rồi đưa vào bộ điều pha ta sẽ được tín hiệu điều tần. Nếu lấy vi phân tín hiệu tin rồi đưa vào bộ điều tần ta được tín hiệu điều pha. 05/31/119 Độ dịch tầnĐộ dịch tần: độ lệch tần khỏi tần số sóng mang. 1 θ (t ) f d (t ) = f i (t ) − f c = 2πĐộ dịch tần cực đại ∆F: (Độ di tần) 1 ∆F = K f Vm 2πĐộ dịch tần phục thuộc trực tiếp vào biên độ và hướng của tín hiệu tin.Tốc độ thay đổi độ dịch tần là tần số tín hiệu tin. 05/31/1110Độ dịch tần 05/31/11 11 Độ dịch phaĐộ dịch pha : Là độ lệch pha tương đối của tín hiệu sóng m so với gốc thamchiếu. angĐộ dịch pha cực đại :(∆θ) ∆θ = K PVmĐối với tín hiệu điều pha ta cũng có khái niệm độ dịch tần: K p [ vm (t ) ] max ∆F = 2π 05/31/1112Bảng tổng kếtLoại điều chế Tín hiệu tin Tín hiệu điều chế, m(t) m(t)(a) Pha vm(t)(a) m(t ) = Vc cos[ωc t + Kvm (t )](b) Tần số vm(t) ...