Cải thiện độ tin cậy hệ thống

Tham khảo bài thuyết trình 'cải thiện độ tin cậy hệ thống', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cải thiện độ tin cậy hệ thống Cải thiện độ tin cậy hệ thống Angle Modulation Transmission 9/12/2010 1 /48 Giới thiệu • Có 3 thành phần của tín hiệu tương tự có thể thay đổi bởi tín hiệu mang thông tin là: biên độ, tần số và pha. • FM, PM cả hai đều từ điều chế góc. • Lợi ích của AM: – Giảm nhiễu – Cải thiện độ tin cậy hệ thống – Sử dụng năng lượng hiệu quả hơn • Hạn chế: – Băng thông lớn – Mạch phức tạp 9/12/2010 2 /48 Điều chế góc • Điều chế góc là khi góc pha (θ) của sóng sin bị thay đổi theo thời gian • Biểu thức toán học: m(t ) = Vc cos[ωc t + θ (t )] – m(t): sóng đã điều chế góc – Vc: biên độ đỉnh sóng mang (V) – ωc: tần số góc sóng mang (anglular velocity, rad/s) – θ(t): độ lệch pha tức thời (rads) • θ(t) là 1 hàm của tín hiệu điều chế θ (t ) = F [ν m (t )] = F [Vm sin(ωmt )] 9/12/2010 3 /48 Điều chế góc • FM và PM khác nhau ở đặc tính của sóng mang bị thay đổi trực tiếp hay gián tiếp bởi tín hiệu điều chế • Tần số sóng mang thay đổi ⇔ pha sóng mang thay đổi • FM là kết quả từ tần số sóng mang thay đổi trực tiếp phù hợp với tín hiệu điều chế • PM là kết quả từ pha sóng mang thay đổi trực tiếp phù hợp với tín hiệu điều chế 9/12/2010 4 /48 Điều chế góc • Định nghĩa: – Direct FM: thay đổi tần số của của sóng mang có biên độ cố định thay đổi trực tiếp với biên độ của tín hiệu điều chế với tốc độ bằng với tần số của tín hiệu điều chế. – Direct PM: thay đổi pha của của sóng mang có biên độ cố định thay đổi trực tiếp với biên độ của tín hiệu điều chế với tốc độ bằng với tần số của tín hiệu điều chế. 9/12/2010 5 /48 Điều chế góc • Tín hiệu đã điều chế góc trong miền tần số – Độ lớn và hướng của dịch tần (∆f) thay đổi theo biên độ và cực của tín hiệu điều chế – Tốc độ tần số thay đổi bằng với fm 9/12/2010 6 /48 Điều chế góc • Điều chế góc trong miền thời gian 9/12/2010 7 /48 Frequency changing with time Phase changing with time Điều chế góc • Độ lệch pha(∆θ): độ dịch tương đối của pha sóng mang tính bằng radians đối với pha tham chiếu • Độ lệch tần(∆f): độ dịch tương đối của tần số sóng mang tính bằng Hz đối với giá trị chưa điều chế • Các độ lệch tương ứng với tín hiệu điều chế. 9/12/2010 8 /48 Phân tích toán học • Some terms: Độ lệch pha tức thời=θ(t) (rad) – Pha tức thời= ωct + θ(t) – Độ lệch tần số tức thời= θ’(t) (Hz) – – Tần số tức thời d ω i (t ) = [ωct + θ (t )] = ωc + θ ′(t ) = 2πf c + θ ′(t ) (rad / s ) dt θ ′(t ) f i (t ) = f c + ( Hz ) 2π 9/12/2010 9 /48 Deviation Sensitivity • Điều chế pha là điều chế góc với θ(t) ~ vm(t) d và θ ' (t ) = [ν m (t )] dt hay θ (t ) = Kν m (t ) (6.7) (rad ) • Điều chế tần số là điều chế góc với θ’(t) ~ vm(t) θ (t ) = ∫ [ν m (t )] và hay θ ' (t ) = K1ν m (t ) (6.8) (rad / s ) 9/12/2010 10 /48 Deviation Sensitivity • K và K1:hằng số và được gọi là deviation sensitivities của pha và tần số bộ điều chế (modulators) • Deviation sensitivity là hàm truyền output-input của bộ điều chế (modulator) • Thể hiện mối quan hệ giữa những thay đổi của thông số ngõ ra với nhũng thay đổi của tín hiệu ngõ vào Δθ • PM: K= (rad / V ) ΔV Δω rad • FM: K1 = ( ) ΔV Vs 9/12/2010 11 /48 Deviation Sensitivity • Từ (6.7) và (6.8) θ (t ) = ∫ θ ' (t )dt = ∫ K1ν m (t )dt = K1 ∫ν m (t )dt PM= • Điều chế pha: m(t ) = Vc cos[ωc t + θ (t )] = Vc cos[ωc t + KVm cos(ωmt )] • Điều chế tần số m(t ) = Vc cos[ωc t + ∫ θ ' (t )] = Vc cos[ωc t + ∫ K1vm (t )dt ] = Vc cos[ωc t + K1 ∫ Vm cos(ωmt )dt ] ⎡ ⎤ K1V m = Vc cos ⎢ωc t + sin(ωmt )⎥ 9/12/2010 12 /48 ωm ⎣ ⎦ Bảng tóm tắt (6-1) Loại điều chế Tín hiệu điều Sóng đã điều chế góc, m(t) m(t chế (a) Pha vm(t) m(t ) = Vc cos[ωc t + Kvm (t )] (b) Tần số vm(t) m(t ) = Vc cos[ωc t + K1 ∫ vm (t )dt ] Vmcos(ωmt) (c) Pha m(t ) = Vc cos[ωc t + KVm cos(ωmt )] Vmcos(ωmt) ⎡ ⎤ (d) Tần số K1V m m(t ) = Vc cos ⎢ωc t + sin(ωmt )⎥ ωm ...