Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 4 - Trương Thu Hương

22 4 0

Vn Doc 2 Gửi tin nhắn Báo tài liệu vi phạm

Tải lên: 57,242 tài liệu

  • Loading ...
1/22 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/02/2020, 18:58

Bài giảng Hệ thống viễn thông - Chương 4: Hệ thống AM-FM cung cấp cho người đọc các kiến thức: Truyền sóng, điều biên - AM, điều tần - FM. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Điện tử viễn thông và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Chương  4:  Hệ  thống  AM-­‐FM   Giảng  viên:  Trương  Thu  Hương   Email:  huong.truong@mail.hut.edu.vn     Đầu  ra  của  chương   •  Truyền  sóng   •  Điều  biên  –  AM   •  Điều  tần  -­‐  FM   Tài liệu tham khảo •  Telecommunication Circuit Design, Patrick D van der Puije, 2002 •  Fundamentals of communication systems, John Proakis, Prentice Hall 2005 •  Wikipedia •  Google Giới  thiệu   •  Rất  nhiều  nguồn  thông  Rn  tạo  ra  Tn  hiệu   tương  tự   –  Ví  dụ:  Rếng  nói,  âm  nhạc,  ảnh  và  video   •  Tuy  xu  hướng  chung  là  truyền  dẫn  số,  truyền   dẫn  Tn  hiệu  tương  tự  vẫn  là  đáng  kể   –  Ví  dụ:  phát  thanh  truyền  hình  quảng  bá   Hệ thống AM ( Amplitude Modulation) •  Khái niệm –  Cơng thức, chi tiết điều chế, dạng sóng, dải tần số •  Phân loại •  Ứng dụng: –  Truyền liệu AM, phát quảng bá AM AM – Dải tần số •  Việc cấp phát AM chi phối điểu lệ sóng vơ tuyến ITU, cấp quốc gia đơn vị quản lý viễn thơng quốc gia •  Sóng dài sóng 153–279 kHz; lịch sử tần số cao 413 kHz sử dụng, tại, khơng có nhà phát LW phát 279 kHz •  Sóng trung : 520–1,610 kHz Ở châu Mỹ, (ITU region 2) sử dụng độ phân kênh 10 kHz; nơi khác kHz •  Sóng ngắn: 2,300–26,100 kHz, chia thành 15 dải phát quảng bá Phát quảng bá sóng ngắn nhìn chung sử dụng độ phân kênh ( channel spacing) kHz •  Các tần số khác AM – Phân loại •  double-sideband suppressed carrier (DSB-SC) •  double side band amplitude modulation (DSBAM) •  double-sideband reduced carrier (DSBRC) •  single side band with compressed carrier •  single side band Điều chế •  Tín hiệu tin tương tự: m(t) –  Tín hiệu thơng thấp có băng thơng W:  M(f)  =  0  với  |f|  >W   •  m(t)  được  truyền  đi  trên  kênh  thông  Rn  bằng  cách  ấn  vào  Tn   hiệu  sóng  mang  c(t)        c(t)  =  Accos(2πfct  +  Φc)   Trong  đó:   Ac:  Biên  độ  sóng  mang   fc:  Tần  số  sóng  mang   Φc:  pha  của  sóng  mang   •  Điều  chế  chuyển  Tn  hiệu  gốc  m(t)  từ  thông  thấp  sang  thông   dải,  xung  quanh  tần  số  sóng  mang  fc   Điều biên truyền thống •  Dòng sóng mang : c(t)  =  Accos(2πfct)     •  Tín hiệu tin: m(t) = Mì cos(2fmt) Súng mang c iu biờn: u(t)= Ac  [1+  m(t)]cos(2πfct)     Tín hiệu điều biên biểu diễn: u(t)= Ac  [1+  M  × cos(2πfmt)]  cos(2πfct)     Ta có: M ! Ac # u(t) = Ac cos2! fc t + $cos2! ( fc " fm ) t + cos2! ( fc + fm ) t %& Thành  phần  sóng  mang   Thành  phần  băng  cạnh  trên   (Tn  hiệu  DSB-­‐AM)   AM – Dạng sóng M   Sóng  mang    chưa  điều  chế   Tần  số  đường  bao  fm   Sóng  mang      điều  chế   Tín  hiệu  sóng  mang   Tần  số    fc   •  Sóng  được  điều  biên:  tần  số  sóng  mang  vẫn  hình  sin  với  fc    khi  đường  bao  thay  đổi  theo  tần  số  fm     10 Phổ tín hiệu điều biên ! MAc # ! MAc # U ( f ) = F !" Ac cos ( 2! fc t )#$ + F & cos ( 2! ( fc % fm ) t )' + F & cos ( 2! ( fc + fm ) t )' " $ " $ A = c !"! ( f % fc ) + ! ( f + fc )#$ + M ( Ac ! "! ( f % fc + fm ) + ! ( f + fc % fm )#$ + M ( Ac ! "! ( f % fc % fm ) + ! ( f + fc + fm )#$ Sóng  mang   Tần  số  cạnh     -­‐fc  -­‐  fm   Tần  số   cạnh  trên   -­‐fc   -­‐fc  +  fm   |U (f)|   M ! Ac fc  -­‐  fm   M ! Ac fc   M ! Ac fc  +  fm   11 Công  suất  của  Tn  hiệu  AM   •  a:  hệ  số  điều  chế    -­‐  đo  sự  thay  đổi  của  biên  độ  xung  quanh  1   sóng  mang  chưa  điều  chế   •  Có  thể  biểu  diễn  m(t)  như  sau:      m(t)  =  a    mn(t)    Trong  đó  mn(t)  là  hàm  chuẩn  hóa  sao  cho          max|mn(t)|=1   •  Cơng  thức  trên  được  thực  hiện  bằng  cách  dùng:   m (t ) mn (t ) = max m (t ) •  Tín  hiệu  điều  chế  có  thể  được  biểu  diễn:   u (t ) = Ac !"1+ a • mn (t )#$ cos ( 2! fc t ) m(t)   SAM(t)   SAM(t)   Quá  điều  biên  (a>1)   Cơng  suất  Tn  hiệu   •  Cơng  suất  Tn  hiệu  bản  Rn   T /2 Pm = lim & !"1+ am n (t )#$ dt T!" T %T /2 mn(t)  không  chứa  thành   phần  1  chiều   T /2 ! = lim & "1+ a mn2 (t )#$dt T'( T %T /2 = 1+ a Pmn n  Công  suất  Tn  hiệu  điều  chế   Ac2 Ac2 Pu = + a Pmn 2 Cơng  suất  sóng  mang   Cơng  suất  bản  Rn   Phổ  Tn  hiệu  điều  biên     Phổ tần số sóng AM tín hiệu dùng để điểu chế dạng tần số bị thay dải tần số âm 15 FM •  Khái niệm –  Công thức, chi tiết điều chế, dạng sóng, dải tần số •  Phân loại •  Sơ đồ khối •  Ứng dụng: –  Truyền tin FM, phát quảng bá FM 16 FM  –  Dải  tần   •  Có thể truyền FM tần số •  Dải sóng FM thường hiểu dải sóng phát quảng bá FM II •  Dải phát quảng bá giới –  Quanh giới, dải quảng bá từ 87.5 tới 108.0 MHz –  Ở Mỹ: 87.9 to 107.9 MHz –  Nhật trường hợp ngoại lệ nhất, dải 76 tới 90 MHz –  Tại Liên Xơ cũ, số quốc gia khối phía đơng có sử dụng dải phụ từ 65.9 tới 74 MHz 17 Ứng  dụng   •  Thườn dùng tần số vô tuyến VHF cho dịch vụ phát quảng bá âm nhạc tiếng nói có chất lượng cao HIFI Analog TV sound is broadcast using FM •  Dạng băng hẹp dùng cho liên lạc thoại sóng phát thương mại nghiệp dư (radio settings •  Tại vơ tuyến hai chiều, FM băng hẹp (N-FM) dùng để lưu giữ băng thơng •  FM dùng tần số trung gian hệ thống VCR tương tự, bao hồm VHS •  FM dùng tần số âm để tổng hợp âm tiếng động/âm Kỹ thuật gọi tổng hợp FM đặc tính chuẩn cho vài card âm số hệ máy tính cá nhân 18 FM - Điều tần •  FM: dạng điều chế biểu diễn thơng tin biến thiên tần số tức thời sóng mang •  Giả sử tín hiệu cần truyền là: biên độ bị giới hạn m (t ) = a cos ( 2! fm t ) •  Sóng mang hình sin: c (t ) = Ac cos ( 2! fc t ) m (t ) ! đó: fc tần số sóng mang tính hertz Ac biên độ 19 FM - Điều tần •  Sóng mang điều chế tín hiệu sau: u (t ) = Ac cos ( 2! fc t + ! (t )) •  Tần số tức thời tín hiệu điều tần: d fi (t ) = fc + ! (t ) 2! dt •  Độ lệch tần số tức thời tỉ lệ thuận với tín hiệu tin d !f = fi (t ) ! fc = ! (t ) = k f m (t ) 2! dt •  Trong đó: kf_là số độ lệch tần số 20 FM - Điều tần •  Suy ra: t ! (t ) = 2! k f $ m (t ) dt "# !fmax = k f max m (t ) •  Tín hiệu điều tần biểu diễn sau: " u (t ) = Ac cos $ 2! # t ! t % " % fi (t ) dt ' = Ac cos $ 2! ! () fc + k f m (t )*+ dt ' & # & 21 FM – dạng sóng Sóng điều tần: tần số sóng mang thay đổi tín hiệu thay đổi 22 ...   - ‐fc - ‐  fm   Tần  số   cạnh  trên   - ‐fc   - ‐fc  +  fm   |U (f)|   M ! Ac fc - ‐  fm   M ! Ac fc   M ! Ac fc  +  fm   11 Cơng  suất  của  Tn  hiệu  AM   •  a: hệ  số  điều  chế   - ‐... liên lạc thoại sóng phát thương mại nghiệp dư (radio settings •  Tại vô tuyến hai chiều, FM băng hẹp (N-FM) dùng để lưu giữ băng thơng •  FM dùng tần số trung gian hệ thống VCR tương tự, bao hồm...Đầu  ra  của chương   •  Truyền  sóng   •  Điều  biên  –  AM   •  Điều  tần - ‐  FM   Tài liệu tham khảo •  Telecommunication Circuit Design,
- Xem thêm -

Xem thêm: Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 4 - Trương Thu Hương, Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 4 - Trương Thu Hương

Tài liệu mới đăng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn