›
›

Bài giảng Lý thuyết tín hiệu - Chương 5: Tín hiệu điều chế

pdf 39 trang phuongnguyen 4320
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lý thuyết tín hiệu - Chương 5: Tín hiệu điều chế", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_ly_thuyet_tin_hieu_chuong_5_tin_hieu_dieu_che.pdf

Nội dung text: Bài giảng Lý thuyết tín hiệu - Chương 5: Tín hiệu điều chế

  1. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH Ni dung: 5.1 Cơ bn v ủiu ch tớn hiu 5.1.1 V trớ ca ủiu ch trong h thng thụng tin 5.1.2 Mc ủớch ca ủiu ch 5.1.3 Phõn loi cỏc phương phỏp ủiu ch 5.2 ðiu ch tương t 5.2.1 Súng mang trong ủiu ch tương t 5.2.2 ðiu ch biờn ủ 5.2.3 ðiu ch gúc 5.3 ðiu ch xung 5.3.1 Súng mang trong ủiu ch xung 5.3.2 ðiu ch PAM 5.3.3 Cỏc h thng ủiu ch xung khỏc 1 11/12/2009
  2. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH 5.1 Cơ bn v ủiu ch tớn hiu:  ðiu ch (Modulation) là quỏ trỡnh ỏnh x tin tc vào súng mang bng cỏch thay ủi thụng s ca súng mang (biờn ủ, tn s hay pha) theo tin tc .  ðiu ch ủúng vai trũ rt quan trng, khụng th thiu trong h thng thụng tin. 5.1.1 V trớ ca ủiu ch trong h thng thụng tin: Transmitter Mỏy phỏt: Ngun Bin ủi tin ðiu ch tin tc tớn hiu  Khuch ủi Mỏy thu: Nhn Bin ủi tớn Khuch ủi hiu tin tc tin  Gii ủiu ch Receiver 2 11/12/2009
  3. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH 5.1 Cơ bn v ủiu ch tớn hiu (tt): 5.1.2 Mc ủớch ca ủiu ch:  To ra tớn hiu phự hp vi kờnh truyn  Cho phộp s dng hiu qu kờnh truyn  Tăng kh năng chng nhiu cho h thng 5.1.3 Phõn loi cỏc phng phỏp ủiu ch: Cỏc phương phỏp ủiu ch ðiu ch tương t ðiu ch xung ðiu ch s Biờn ủ Gúc pha Tương t S ASK PSK FSK AMSC SSBSC VSB PAM PPM PDM PCM Delta AM SSB FM PM 3 11/12/2009
  4. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2 ðiu ch tương t:  Tớn hiu tin tc làm thay ủi cỏc thụng s: biờn ủ, tn s hoc pha ca súng mang ủiu hũa cao tn. Biờn ủ 5.2.1 Súng mang trong ủiu ch tng t:  Dng súng mang ban ủu: y(t)=Ycos( t + ϕ)  Dng súng mang sau ủiu ch: y(t) = Y(t)cos θ(t) Pha ban ủu Y(t): biờn ủ tc thi (phương trỡnh ủưng bao) θ(t): pha tc thi. Tn s gúc dθ ( t ) (t ) = : tn s gúc tc thi d t 1dθ ( t ) f( t ) = : tn s tc thi 2π dt  Nu θ (t): khụng ủi; Y(t): thay ủi  y(t)=Y(t)cos( t +ϕ): ủiu ch biờn ủ  Nu θ (t): thay ủi; Y(t): khụng ủi  y(t) = Ycos θ(t): ủiu ch pha 4 11/12/2009
  5. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.2 ðiu ch biờn ủ (Amplitude Modulation) a. H thng AMSC (Amplitude Modulation with Suppressed Carrier) (cũn gi là ủiu ch DSBSC: Double Side Band with Suppressed Carrier)  Dng tớn hiu AMSC: yAM− SC () t= xt () ì cost  Quỏ trỡnh ủiu ch: x(t) yAM-SC (t) Tớn hiu tin tc cn x truyn ủi, tn s thp Súng mang cao tn >> ω [ωmin , ωmax ] max  Quan h trong min tn s: cos t 1 Y()ω=[] X ( ω −+ )( X ω + ) AM− SC 2 1 Ψ()ω =[] Ψ ( ω −+Ψ ) ( ω + ) AMSC− 4 X X 5 11/12/2009
  6. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a. H thng AMSC (tt): Mụ t min thi gian Mụ t min tn s x(t) X( ω) X0 −ω max −ω min ωmin ωmax ω 0 t cos t 1 Y( ω) π 0 t ω - 0 yAM-SC (t) YAM-SC (ω) t X0/2 ω 0 - 0 6 11/12/2009
  7. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a. H thng AMSC (tt)  Quỏ trỡnh gii ủiu ch:  Trong min thi gian: yAM-SC (t) m(t) x’(t) m(t) = x(t).cos t.cos t LPF = [x(t) + x(t).cos2 t]/2 x Qua b lc LPF, ch cũn li thành phn tn s thp x’(t) = x(t)/2.  Trong min tn s: cos t 1 M()ω=[] Y () ω −+ Y () ω + 2 AMSC− AMSC − 1 1 =X()ω +[] X ( ω −+ 2) X ( ω + 2) 2 4 Qua b lc LPF, ch cũn li thành phn ph tn s thp: X’(ω) = X( ω)/2. ðỏp ng tn s ca b lc M( ω) X0/2 ω 0 -2 - 2 7 11/12/2009
  8. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a.H thng AMSC (tt)  Nhn xột:  Mch gii ủiu ch phc tp.  Băng thụng (bandwidth): BW AM− SC = 2ωmax  Cụng sut ca tớn hiu AMSC : 1 P= P yAM− SC 2 x Vớ d 1: Cho mch ủiu ch AMSC: Tin tc: x(t) = cos(2 πì 10 3t) Súng mang: y(t) = cos(2 πì 10 4t) Hóy: a. V x(t) và yAMSC (t) ? b. Xỏc ủnh và v X( ω), Ψ X(ω), Y AMSC (ω) và ΨAMSC (ω) ? c. Tớnh P x và PAMSC ? 8 11/12/2009
  9. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a.H thng AMSC (tt) Li gii: a. Dng súng tớn hiu AMSC: 3 b. Ph tớn hiu tin tc: x( t )= cos(2π ì 10 t ) ⇒X ()ω = πδ ( ω −ì+ 2 π 10)3 πδ ( ω +ì 2 π 10) 3 9 11/12/2009
  10. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) Li gii (tt):  Ph tớn hiu AMSC: 3 4 ytAM− SC ()= cos(2π ì 10 t )cos(2 π ì 10 t ) 1 ⇒Y ()ω = πδωπ ( −ì−ì+ 2 1034 2 π 10) πδωπ ( +ì−ì 2 10 34 2 π 10)  AM− SC 2   1 πδωπ(−ì+ì 2 1034 2 π 10) + πδωπ ( +ì+ì 2 10 34 2 π 10)  2   X( ω) YAMSC (ω) πππ πππ/2 t t 2π.10 3 0 2π.10 4 2π.10 4 0 2π.10 4  Mt ủ ph cụng sut: Da vào kt qu sau +∞ +∞ Ψ()2ω = πX2 δωω ( − n ) X()2ω= π∑ Xn δωω ( − n 0 ) X∑ n 0 n=−∞ n=−∞ 10 11/12/2009
  11. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) Li gii (tt):  Mt ủ ph tớn hiu tin tc: 13 1 3  Ψ=X ()2ω π δωπ ( −ì+ 210) δωπ ( +ì 210) 22 2 2  π π =δωπ( −ì+ 2 10)3 δωπ ( +ì 2 10) 3 2 2  Mt ủ ph tớn hiu AMSC:  134 1 34  ΨAM− SC ()2ωπδωπ = ( −ì−ì+ 2 102 π 10) δωπ ( +ì−ì 2 102 π 10) 42 4 2   1 1  +2πδωπ ( −ì+ì+ 2 10234 π 10) δωπ ( +ì+ì 2 102 34 π 10)  42 4 2  π =δωπ( −ì−ì+ 2 103 2 π 10) 4 δ ( ) + δ ( ) + δ ( )  8   c. Cụng sut tớn hiu: ∞ 2 2 2 111  11 PXx=∑ | n | =+=⇒  PPAM− SC == x n=−∞ 222  24 11 11/12/2009
  12. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.2 ðiu ch biờn ủ (Amplitude Modulation) Phương trỡnh ủưng b. H thng AM (cũn gi là ủiu ch DSB) bao(envelope)  Dng tớn hiu AM: yAM () t= [ A + xtcost ()]  Quỏ trỡnh ủiu ch: x(t) yAM (t) Tớn hiu tin tc cn x truyn ủi, tn s thp Súng mang cao tn [ωmin , ωmax ] A cos t >> ωmax  Quan h trong min tn s: 1 YA()ωπδω=[] ()() −+ δω ++[] XX ()() ω −+ ω + AM 2 πA2 1 Ψ()ω =[] δωδω ()() −+ ++Ψ[] ()() ω −+Ψ ω + AM 2 4 X X 12 11/12/2009
  13. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng AM(tt): Mụ t min thi gian Mụ t min tn s X( ω) x(t) X0 −ω max −ω min ωmin ωmax ω 0 t cos t Y( ω) 1 π ω 0 t - 0 yAM (t) YAM (ω) Aπππ t X0/2 0 ω - 0 13 11/12/2009
  14. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a. H thng AM (tt)  Quỏ trỡnh gii ủiu ch:  Tỏch súng ủng b: (ging gii ủiu ch AMSC)  Tỏch súng ủưng bao: sơ ủ mch ủơn gin  ðiu kin ủ tỏch súng ủưng bao khụng b mộo: A≥max{ xtxt ( ) ; ( ) < 0} 14 11/12/2009
  15. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a.H thng AM (tt)  Nhn xột:  Mch gii ủiu ch ủơn gin.  Băng thụng (bandwidth): BW AM− SC = 2ωmax  Hiu sut năng lưng khụng cao : P P : cụng sut di bờn η =b ì 100% b P : cụng sut toàn b tớn hiu PAM AM 1 Px 2 Px = = 2 12 1 A+ P A+ P x 2 2 x Trưng hp, x(t) = acos ωt, hiu sut cc ủi: ηmax = 33.33% 15 11/12/2009
  16. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng AM (tt) Vớ d 2: Cho mch ủiu ch AM: 5 yAM (t) = [A+x(t)]cos(2 πì 10 t) x(t) 2 2 44 8 2 Hóy: a. V yAM (t) khi A=2? b. Xỏc ủnh ph X( ω), Y AM (ω) ? c. Tớnh P x và PAM ? d. Xỏc ủnh giỏ tr ca A ủ tỏch súng khụng b mộo trong mch tỏch súng hỡnh bao? 16 11/12/2009
  17. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng AM (tt) Li gii: a. Dng súng tớn hiu AM: yAM (t) 0 2 4 6 t b. Xỏc ủnh ph: x (t)  Vỡ x(t) là tớn hiu tun hoàn, nờn ph cú dng: T +∞ 2 y = 2x+2 X()2ω= π∑ Xn δωω ( − n 0 ) Trong ủú: n = −∞ t XT ( n ω 0 ) -2 0 2 Xn =; T = 4 T -2 17 11/12/2009
  18. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) Li gii (tt): b. Xỏc ủnh ph: t  t 2 xtT ()4=Λ −Π 2  ⇒ X ()42ω =ì Sa ω −ì 24a2 S ω 2  4 nπ ⇒=X2 SanSnSa2ω − 2a2 ω = 22 − 2an; S πωππ == 2/ T /2 n 0 0 2 0 Vy, ph tớn hiu tin tc: +∞ +∞ 2 nπ  π 2 n ππ  X()2ωπ=∑ 2 Sa − 2 Sa πδω n  ( −= n )2 π ∑  2 Sa δω ( −− n )4()  πδω n=−∞2  2n =−∞  22   Ph tớn hiu AM: 1 YA(ωπδω )= ( −++ 105 πδω ) ( 10 5 π )  + XX ( ω −++ 10 5 π ) ( ω 10 5 π )  = AM  2  c. Tớnh cụng sut: 1T /2 1 0 412A2 A 2 P=|()| xtdt2 =ì 2 |2 t + 2| 2 dt =⇒=+=+ P P x T ∫4 ∫ 3AM 2232 x d. ð tỏch súng−T khụng/2 b mộo: x(t) − 2+ A ≥ 0, ∀ t. Suy ra: A ≥ 2 18 11/12/2009
  19. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.2 ðiu ch biờn ủ (tt): c. Cỏc h thng ủiu ch biờn ủ khỏc:  H thng SSBSC (Single Side Band with Suppressed Carrier) ðỏp ng tn s ca b lc  H thng SSB (Single Side Band) ðỏp ng tn s ca b lc 19 11/12/2009
  20. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.2 ðiu ch biờn ủ: c. Cỏc h thng ủiu ch biờn ủ khỏc:  H thng VSB (Vestigial Side Band) 20 11/12/2009
  21. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.2 ðiu ch biờn ủ: So sỏnh cỏc phng phỏp ủiu ch biờn ủ: ðc ủim ð phc tp Băng thụng tớn Hiu sut gii ủiu ch hiu ủiu ch năng lưng Phương phỏp AMSC(DSBSC) cao rng cao AM (DSB) thp rng thp SSBSC cao hp cao SSB thp hp thp VSB cao va phi va phi 21 11/12/2009
  22. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.3 ðiu ch gúc: a. H ủiu pha PM (Phase Modulation) (*)  Dng tớn hiu PM: yPM() t= Y cos[ tkxt + p ()] trong ủú: x(t): tớn hiu tin tc; kp: hng s t l Tin tc trc tip thay  Cỏc thụng s quan trng: ủi pha tc thi  Pha tc thi: θPM()t= tkxt + p ()  Tn s gúc tc thi: dx( t ) (t ) =+ k PM p dt  ð lch pha: θ =|() θ t −= t | kxt () PM p max  ð lch tn s: dx( t ) PM =|()t −= | k p dt max 22 11/12/2009
  23. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a.H ủiu pha PM (tt)  PM di hp (NBPMNarrow Band PM) θPM = k p |()| x t max  1 S dng cụng thc gn ủỳng: coskxtp ( )≈ 1;sin kxt p ( ) ≈ kxt p ( ) Biu thc (*) thành ra: yNBPM( tY )= cos t cos( kxtY p ( )) − sin t sin( kxt p ( )) =Ycos − tYkxtp ( )sin t Biu thc  Ph ca tớn hiu NBPM: NBPM Y YY()ωπδω= [( −+ )( δω +− )] kXX[] ( ω −+ )( ω + ) NBPM 2 j p  PSD ca tớn hiu NBPM: 2 2 Y π (Yk p ) Ψ()ω = [( δωδω −+ )( ++ )][] Ψ ( ω −+Ψ ) ( ω + ) NBPM 2 4 X X 23 11/12/2009
  24. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a.H ủiu pha PM (tt)  PM di hp (tt)  Băng thụng tớn hiu NBPM: BW NBPM= 2ω max  Mch to tớn hiu NBPM: −Ykp x( t ) ì sin t π −Ysin t 2 kp yNBPM ( t ) Ycos t x( t )  PM di rng (WBPM: Wide band PM)  Cụng thc Carson xỏc ủnh ủ rng ph: BW WBPM=2( θ PM + 2) ω max 24 11/12/2009
  25. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2.3 ðiu ch gúc: b. H ủiu tn FM (Frequency Modulation)  Dng tớn hiu FM: y() t= Y cos[ tk + xtdt ()] (*) FM f ∫ trong ủú: x(t): tớn hiu tin tc; kf: hng s t l Tin tc trc tip thay  Cỏc thụng s quan trng: ủi tn s tc thi θ ()t= t + k xtdt ()  Pha tc thi: FM f ∫  Tn s gúc tc thi FM()t =+ kxt f ()  ð lch pha: θFM =|() θ t −= t | k f xtdt () ∫ max  ð lch tn s: =|()t −= | kxt () FM f max 25 11/12/2009
  26. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H ủiu tn FM (tt)  FM di hp (NBFMNarrow Band FM) θ = k| x ()| t dt 1 FM f ∫ max   Tương t như NBPM, biu thc tớn hiu NBFM: y() t=− Y cos tYkxtdt ().sin t NBFM f ∫  Băng thụng tớn hiu NBFM: BW NBFM= 2ω max  FM di rng ( WBFM Wide Band FM)  Cụng thc Carson xỏc ủnh ủ rng ph: BW WBFM=2( θ FM + 2 ω max ) 26 11/12/2009
  27. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) c. Nhn xột v PM và FM:  So sỏnh vi ủiu ch biờn ủ:  Kh năng chng nhiu cao hơn AM  Băng thụng tớn hiu WBPM và WBFM rng hơn tớn hiu AM nhiu  Quan h gia FM và PM: y x(t) dx( t ) PM B (t) ủiu dt ch FM x(t) yFM B (t) x( t ) dt ủiu ∫ ch PM 27 11/12/2009
  28. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.3 ðiu ch xung (Pulse Modulation): 5.3.1 Súng mang trong ủiu ch xung:  Dóy xung vuụng ủơn cc t1 t∞  tnT− ytY()=∏  ∗ ||| =Π Y∑  ; τ << T τT T n=−∞  τ trong ủú: Y: biờn ủ xung T: chu kỳ lp li xung τ: ủ rng xung y( t ) τ Y t -2T -T 0 T 2T 28 11/12/2009
  29. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.2 ðiu ch tương t: 5.3.2 H thng ủiu ch PAM (Pulse Amplitude Modulation): a. H thng PAM lý tng: 1 t  Dng tớn hiu :   yPAM () t= xt () |||   T T   Quỏ trỡnh ủiu ch: x(t) yPAM (t)  Ph ca PAM lý tưng: 1ω   2 π YPAM ()ω= X ()||| ω ∗   ; ω 0 = 2π ω T 1 t 0   y() t = |||( ) 1 ∞  T T =X()ωω ∗0∑ δω ( − n ω 0 )  2π n=−∞  1 ∞ =∑ X(ω − n ω 0 ) T n=−∞ 29 11/12/2009
  30. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a. H thng PAM lý tng (tt): Mụ t min thi gian Mụ t min tn s x(t) X( ω) X0 t ω 0 -ωmax 0 ωmax y(t) Y(ω ) ω0 ω 0 T 2T 3T 4T 5T 0 t -2ω0 -ω0 ω0 2ω0 yPAM (t) YPAM (ω ) X0/2 t 0 0 -2ω0 -ω0 ω0 2ω0 ω 30 11/12/2009
  31. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) a. H thng PAM lý tng (tt):  Quỏ trỡnh gii ủiu ch:  Tớn hiu PAM ủưc ủưa qua b lc cú ủỏp ng tn s: ω  yPAM (t) h(t) x’ (t) H(ω ) = T   ∏ 2ω max  YPAM (ω) H( ω) X’(ω)  Ph ca tớn hiu ngừ ra: 1 ∞ ω  XY'()ω=PAM ()() ωω ì= H∑ XnT ( ωω −ì0 ) ∏  T n=−∞ 2ωmax  H( ω)  Nu: ω 0 ≥ 2 ω m , ta cú: X'(ω )= X ( ω )  khụi phc ủỳng 0 -2ω0 -ω0 ω0 2ω0  ðiu kin: chớnh là ni dung ca ủnh lý ly mu Nyquist. ω0 ≥ 2 ω m 31 11/12/2009
  32. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.3.2 H thng ủiu ch PAM (tt): b. H thng PAM thc t:  Dng tớn hiu : t1  t yt()= xtY ().∏ ∗ |||  τ T  T yPAM (t)  Quỏ trỡnh ủiu ch: x(t)  Ph ca PAM lý tưng: 1 2 π Y()ω=[] X () ωωω ∗ Y (); = t  1 t PAM 2π 0 T YΠ  ∗ |||( ) τ  T T 1 ∞ τ τ  =X()2ωπ ∗∑ YSan πδωω ( − n 0 )  2π n=−∞ T T  Yτ∞ n πτ =∑ Sa X(ω − n ω 0 ) Tn=−∞ T 32 11/12/2009
  33. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng PAM thc t (tt): Mụ t min thi gian Mụ t min tn s x(t) X( ω) X0 t ω 0 -ωmax 0 ωmax Y( ω) Y 2πY τ T -ω0 ω0 2ω0 ω 0 T 2T 3T t -2ω0 0 Y (ω) yPAM (t) PAM 2πY τ T 0 -ω ω 2ω t -2ω0 0 0 0 0 ω 33 11/12/2009
  34. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng PAM thc t (tt):  Quỏ trỡnh gii ủiu ch:  Tớn hiu PAM ủưc ủưa qua b lc cú ủỏp ng tn s: T ω  H (ω ) = ∏  yPAM (t) h(t) x’ (t) Yτ2 ω max  Y (ω) X’(ω)  Ph ca tớn hiu ngừ ra: PAM H( ω) X'()ω= YPAM () ω ì H () ω Yτ∞ n πτ   T  ω   =∑ Sa X(ω − n ω 0 )  ì ∏   Tn=−∞ T   Y τ2 ω max   YPAM (ω) H( ω)  Nu: ω ≥ 2 ω , ta cú: 2πY τ 0 m T X'(ω )= X ( ω )  khụi phc ủỳng -ω ω -2ω 0 0 0 2ω0 ω 0 34 11/12/2009
  35. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) b. H thng PAM thc t (tt):  Nhn xột:  Ph ca tớn hiu PAM rng vụ hn, nhưng phn ln cụng sut tp trung trong khong (2π/τ, 2π/τ).  Vỡ ph ca PAM tp trung xung quanh tn s thp, nờn mun truyn ủi cn ủiu ch ln na (vớ d PAMAM, PAMFM,vv ) Vớ d 3: Cho h thng PAM như sau Bit rng: 2π x(t) z(t) v(t) xt()= Saω t ; ω = ; H( ω) 0 1 T ω  1 t H (ω ) = Π   y() t = |||( ) 2ω 0  T T Hóy: a. Xỏc ủnh và v Z( ω) khi ω1=3 ω0; ω1=1.5 ω0 b. Xỏc ủnh v(t) và tớnh E v trong hai trưng hp ω1=3 ω0; ω1=1.5 ω0. 35 11/12/2009
  36. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) Li gii: a. Do z(t) là tớn hiu PAM lý tưng, nờn ph cú dng sau: 1∞ 2 π YPAM (ω )=∑ X ( ωωω − n 1 ); 1 = Tn=−∞ T trong ủú: π ω  xt()= Sa ()ω0 t ↔ X () ω =Π   ω02 ω 0  1 ∞ π ω− n ω  ⇒Z(ω ) =∑ Π 1  T n=−∞ ω02 ω 0  Z( ωωω) Z( ωωω) ω1=1.5 ω0 ω1=3 ω0 2π/ω0T π/ω0T t t -ω -ω 0 -ω 0 1 0 ω0 2ω0 ω1 4ω0 0 ω0/2 ω0 ω1 2ω0 2ω1 36 11/12/2009
  37. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) Li gii: b. Xỏc ủnh tớn hiu ngừ ra: V()ω= Z ()() ω H ω π ω  1 *3:()ωωω1= 0 V =Π  ⇒= vtSat () ω 0 ω0T2 ω 0  T 2π ω π  ω 2π/ω0T *ω1= 1.5 ω 0 :V () ω =Π −Π  ω0T2 ωω 00 T  ω 0 2 1 ω 0 t t ⇒vt( ) = Satω 0 − Sa -ω T2 T 2 0 0 ω0 c. Tớnh năng lưng tớn hiu ngừ ra: 2 1∞ 1 ω 0 π  π *ωω== 3:E |()| Vd ωω2 = d ω = 1 0 v ∫ ∫   2 2π−∞ πω0 0T  ω 0 T 2 2 1ω0 / 2 π ω 0  2 π  5 π *ωω== 1.5 : E d ω + d ω  = 1 0 v ∫ ∫  2 πω0T ω 0 T  2 ω 0 T 0ω 0 / 2   37 11/12/2009
  38. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt) 5.3.3 Cỏc h thng ủiu ch xung khỏc:  ðiu ch ủ rng xung PDM x(t) (Pulse Duration Modulation)  ðiu ch v trớ xung PPM (Pulse Position Modulation) 0 T 2T 3T 4T 5T 6T t  Biờn ủ xung khụng ủi yPDM (t)  V trớ bt ủu xung khụng ủi  ð rng ca xung thay ủi theo x(t) Y 0 t  Biờn ủ xung khụng ủi yPPM (t)  ð rng ca xung khụng ủi  V trớ bt ủu xung thay ủi theo x(t) Y 0 t 38 11/12/2009
  39. Trng ðH Giao thụng vn ti Tp.HCM Khoa ðin ðin t vin thụng Bài ging: Lý thuyt tớn hiu Chương 5 TÍN HIU ðIU CH (tt)  V trớ ca ủiu ch PAM trong h thng thụng tin: 39 11/12/2009