ET 2060 Hệ thống thông tin ( TS. Đặng Quang Hiếu )

Hệ thống thông tin và điều chế biên độ Không gian tín hiệu và hệ thống thông tin số Khái niệm hệ thống thông tin kênh h(t) x(t) điều chế y (t) yr (t) giải điều chế x (t) ˆ ◮ ◮ ◮ ◮ ◮ ◮ Máy phát - máy thu (điểm - điểm). Kênh h(t) (fading, Doppler, v.v.) và nhiễu Gauss n(t). Signal-to-Noise Ratio (SNR). Ghép tin x(t) vào sóng mang tại phía phát sao cho phù hợp với môi trường truyền dẫn (điều chế - modulation). Tách tin x (t) ra khỏi sóng mang tại phía thu (giải điều chế ˆ demodulation). Độ tin cậy: x (t)...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ET 2060 Hệ thống thông tin ( TS. Đặng Quang Hiếu ) ET 2060 Hệ thống thông tin TS. Đặng Quang Hiếu http://ss.edabk.org Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện tử - Viễn thông 2011-2012 Outline Hệ thống thông tin và điều chế biên độ Không gian tín hiệu và hệ thống thông tin số Khái niệm hệ thống thông tin kênh h(t ) x (t ) y (t ) yr (t ) x (t ) ˆ giải điều chế điều chế ◮ Máy phát - máy thu (điểm - điểm). ◮ Kênh h(t ) (fading, Doppler, v.v.) và nhiễu Gauss n(t ). ◮ Signal-to-Noise Ratio (SNR). ◮ Ghép tin x (t ) vào sóng mang tại phía phát sao cho phù hợp với môi trường truyền dẫn (điều chế - modulation). ◮ Tách tin x (t ) ra khỏi sóng mang tại phía thu (giải điều chế - ˆ demodulation). ◮ Độ tin cậy: x (t ) ≈ x (t ). ˆ Điều chế / giải điều chế “Điều chế là quá trình thay đổi các thuộc tính của sóng mang c (t ) theo tín hiệu thông tin x (t ).” c (t ) = Ac cos(Ωc t + θc ) ◮ Điều biên (AM) ◮ Điều tần (FM) ◮ Điều pha (PM) Một số ưu điểm khi thực hiện điều chế: ◮ Dịch dải tần hoạt động của tín hiệu về trung tâm băng tần được cấp phép. ◮ Cho phép truyền tin khoảng cách xa hơn, khả năng chống nhiễu, chống giao thoa tốt hơn, v.v. ◮ Phù hợp hơn với từng ứng dụng, từng hoàn cảnh cụ thể. Khái niệm điều biên (AM) DSB-SC x (t ) y (t ) cos(Ωc t ) y (t ) t Phổ của tín hiệu điều biên 1 x (t )[e j Ωc t + e −j Ωc t ] y (t ) = 2 = x (t ) cos(Ωc t ) 1 =⇒ X (j Ω) = [X (j (Ω − Ωc )) + X (j (Ω + Ωc ))] 2 X (j Ω) Y (j Ω) 1 1 2 Ω Ω − Ωc Ωc Giải điều biên đồng bộ pha (coherent detection) w (t ) 1 y (t ) x (t ) LPF 2 cos(Ωc t ) w (t ) = y (t ) cos(Ωc t ) = x (t ) cos2 (Ωc t ) 1 1 = x (t ) + x (t ) cos(2Ωc t ) 2 2 W (j Ω) 1 2 Ω −2Ωc 2Ωc Trường hợp không đồng bộ pha sóng mang w (t ) = y (t ) cos(Ωc t + θ2 ) = x (t ) cos(Ωc t + θ1 ) cos(Ωc t + θ2 ) 1 1 x (t ) cos(θ2 − θ1 ) + x (t ) cos(2Ωc t + θ2 + θ1 ) = 2 2 Tín hiệu thu được sau khi lọc thông thấp: x (t ) = x (t ) cos(θ2 − θ1 ) ˆ Nếu (θ2 − θ1 ) thay đổi theo thời gian? −→ Vòng khóa pha (PLL) Các phương pháp điều biên khác y (t ) = [B + x (t )] cos(Ωc t ) max{x (t )} Độ sâu điều chế (modulation depth): h = B y (t ) h = 0.25 t y (t ) h = 0.75 t Giải điều chế dùng mạch tách đường bao (envelop detector), ko cần đồng bộ pha nhưng lãng phí công suất phát vào sóng mang. QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 1 xI (t ) x (t ) LPF 2I cos(Ωc t ) cos(Ωc t ) y (t ) y (t ) −π −π 2 2 1 xQ (t ) x (t ) LPF 2Q ◮ Chứng minh? ◮ Vẽ phổ tín hiệu? ◮ Tăng gấp đôi hiệu quả sử dụng dải tần! Điều ...