Nâng cấp TK VIP tải tài liệu không giới hạn và tắt QC

Giáo trình: Hệ thống viễn thông

Hệ thống viễn thông là tập tất cả các phương tiện kỹ thuật để truyền dẫn tin tức từ nơi phát đến nơi thu. » Xem thêm

18-11-2009 2769 1130
Download
Xem online
QUẢNG CÁO

Tóm tắt nội dung tài liệu

  1. II ------ Giáo trình Hệ thống viễn thông
  2. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông Baøi 1: TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC HEÄ THOÁNG VIEÃN THOÂNG I. Khaùi nieäm : - Heä thoáng vieãn thoâng laø taäp hôïp taát caû caùc phöông tieän kyõ thuaät ñeå truyeàn daãn tin töùc töø nôi phaùt ñeán nôi thu . o - Tuøy theo caùc muïc ñích khaùc nhau maø ngöôøi ta coù nhieàu caùch phaân loaïi heä as thoáng vieãn thoâng . • Phaân loaïi theo tính chaát coâng vieäc : H TV T Chuyeån maïch ( toång ñaøi ) . ib Truyeàn daãn ( Vi ba ,veä tinh ) . Vi ba lieân laïc trong phaïm vi ngaén . av Veä tinh lieân laïc trong phaïm vi daøi . • Phaân loaïi theo cô cheá truyeàn tin : Heä thoáng ñôn coâng ( Truyeàn tín hieäu theo moät chieàu nhaát ñònh ) . gv H TV T Heä thoáng song coâng ( Truyeàn tín hieäu hai chieàu cuøng moät luùc ) . Heä thoáng baùn song coâng ( Truyeàn tín hieäu hai chieàu khoâng ñoàng thôøi ) . - Caáu hình cô baûn cuûa moät HTVT : an qu Nguoàn caûm Xöû lyù tín Keânh Xöû lyù caûm bieán Nhaän tin bieán hieäu truyeàn tín hieäu ngöô c tin in +Nguoàn tin : Nôi phaùt ra tin töùc caàn truyeàn ñi . + Caûm bieán : Bieán tin töùc thaønh tín hieäu ñieän . an ng t + Xöû lyù tín hieäu : Bieán tín hieäu thaønh moät tín hieäu khaùc ñeå truyeàn daït hieäu quaû cao trong truyeàn daãn . + Keânh truyeàn :Ñöôøng truyeàn tín hieäu . Ñoái vôùi caùc HTVT hieän nay coù 3 h T ho keânh truyeàn chính . Caùp kim loaïi ( Truyeàn ngaén,toác ñoä truyeàn thaáp ). an c t Voâ tuyeán ( Truyeàn trong khoâng khí ) . Caùp quang ( Cheá taïo baèng thuûy tinh ) . Th ho II. Caùc thoâng soá ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa caùc HTVT : 1) Ñoä suy hao cuûa ñöôøng truyeàn : Ñoä suy hao : Laø tyû soá giöõa coâng suaát tín hieäu ngoõ vaøo chia cho coâng suaát tín Le lieu hieäu ngoõ ra . Trong caùc HTVT coâng suaát vaø ñoä suy hao ñeàu tính theo ñôn vò chuaån hoùa laø deciben (dB) . • Coâng suaát : [p] = 10log 10/ PC P tai Neáu Pc = 1W [p] coù ñôn vò laø dBW . Neáu Pc = 1mW [p] coù ñôn vò laø dBm. Pin • Ñoä suy hao: [A] = 10log Pout 10 = [Pin] - [Pout] ( ñôn vò : dB ) . Vd: Ñoåi 100W ra dBm vaø dBW. Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  3. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông [P] dBW = 10 log 100 10 = 2*10 = 20 dBW [P] dBWm = 10log 100*10 3 10 = 5*10 = 50 dBm log b = M ⇒ b = aM a log a = 1 o a bα log = α log b as a a log (ab.c ) = log b + log c a a b ib log =log b − log c c a a a log 1 = 0 av a * Chuù yù - Khi coâng suaát tính baèng W taêng gaáp 2 thì coâng suaát tính baèng dB taêng theâm 3 gv ñôn vò 100W # 20dBW = 50dBm 200W # 23dBW = 53dBm P1 # [P1] = 10log 10 P1 an 50W # 17dBW = 47dBm qu P2 = 2P1 ⇒ [P2] = 10log 10P1 = 10log 10 +10 log101 2 2 P P1(W) ⇒ [ P1] = 10 log101 P in [P1]dBm = 10log 101*10 = 10 log101 + 10 log10 3 3 P P 10 an ng t 1W # 0 dBW = 30 dBm 2W # 3 dBW = 33 dBm 4W # 6 dBW = 36 dBm 8W # 9 dBw = 39 dBm h T ho 16W # 12 dBw = 42 dBm 32W # 15 dBw = 45 dBm an c t 64W # 18 dBw = 48 dBm Vd Th ho Ñoåi 11dBW = ( 20 - 9 ) dBw = 100 : 9 = 12,5 W 10W # 10 dBW Le lieu 100W # 20 dBW 1000W # 30 dBW 10000W # 40 dBW tai Ñoåi dBm ra mW 17dBm = (20 – 3) = 100 : 2 = 50mW 19dBm = (10 + 9) = 10 * 8 = 80mW 2) Thôøi gian treå : Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  4. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông Laø khoaûng thôøi gian maø tín hieäu truyeàn töø nôi phaùt ñeán nôi thu trong caùc heä thoáng vieãn thoâng thôøi gian treå toái ña cho pheùp laø 100ms Tín hieäu taïi ñaàu thu : uR(t) = α uT(t - ℑ ) α : Ñoä suy hao ℑ : Thôøi gian treå o vd :Tín hieäu taïi ñaàu phaùt uT (t) = A cos (100 π t + π / 6 ) (t = ms) as Xaùc ñònh pha cuûa tín hieäu taïi ñaàu thu caùch nôi phaùt 30km d 3 * 10 4 Thôøi gian treå : ℑ = = = 10 − 4 (s) ib 8 c 3 * 10 π ⇒ Ñoä treå pha ωℑ = 100 π * 10 − 4 = av 100 π π Pha cuûa tín hieäu taïi ñaàu thu − (rad) 6 100 gv 3) Baêng thoâng cuûa heä thoáng : laø khoaûng taàn soá maø ñaûm baûo cho heä thoáng hoaït ñoäng ôû cheá ñoä bình thöôøng . an Taàn soá caét : Laø taàn soá maø taïi ñoù ñoä lôïi giaûm ñi 1 2 laàn (tính theo dB thì ñoä lôïi giaûm 3 laàn) qu 1/0.7 -3dB in an ng t fc f fc f Baêng thoâng baèng ñoä roäng phoå (khoaûng thôøi gian giöõa taàn soá nhoû nhaát fmin vaø h T ho fmax cuûa tieáng noùi con ngöôøi . Baêng thoâng cuûa heä thoáng (BW) : an c t BW =fmax - fmin (Hz) Ñoái vôùi moät heä thoáng lyù töôûng thì seõ coù baêng coâng baèng ñoä roäng phoå cuûa tín Th ho hieäu . 4) Ñoä meùo tín hieäu : Moät heä thoáng tuyeán tính laø heä thoáng coù quan heä giöõa tín hieäu ñaàu phaùt vaø Le lieu ñaàu thu theo phöông trình ñöôøng thaúng . Heä thoáng phi tuyeán laø heä thoáng coù quan heä giöõa tín hieäu ñaàu phaùt vaø ñaàu thu theo phöông trình ñöôøng cong . Meùo tín hieäu trong heä thoáng phi tuyeán chia laøm hai loaïi : Meùo haøi . tai - - Meùo ñieàu cheá töông hoå . + Meùo haøi : f1 Phi tuyeán f1 ,2f1…. Caùc taàn soá 2f1 ,3f1… nf1 goïi laø haøi Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  5. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông Nhö vaäy haøi laø nhöõng thaønh phaàn taàn soá môùi xuaát hieän ôû ngoõ ra cuûa phi tuyeán vaø coù taàn soá gaáp soá nguyeân laàn taàn soá tín hieäu ngoõ vaøo .Thaønh phaàn haøi coù taàn soá gaáp n laàn ngoõ vaøo goïi laø haøi n laàn . Meùo haøi : laø meùo gaây ra do caùc thaønh phaàn haøi . + Meùo ñieàu cheá töông hoå . o Trong maïch phi tuyeán neáu cho tín hieäu ngoõ vaøo coù nhieàu taàn soá thì ôû ngoõ ra as ngoaøi caùc thaønh phaàn haøi coøn coù caùc thaønh phaàn khaùc coù taàn soá khoâng gaáp moät soá nguyeân laàn taàn soá ngoõ vaøo . Caùc thaønh phaàn naøy ñöôïc goïi laø saûn phaàm ñieàu cheá ib töông hoå . Meùo ñieàu cheá töông hoå laø meùo gaây ra do caùc saûn phaåm ñieàu cheá töông hoå . av 5) Nhieãu: Laø moät tín hieäu khoâng mong muoán nhöng xuaát hieän trong tín hieäu thu ñöôïc . coù nhieàu caùch phaân loaïi nhieãu khaùc nhau . gv - Phaân theo nguoàn goác : Nhieãu Can nhieãu : xuaát phaùt beân ngoaøi heä thoáng Taïp aâm (tieáng oàn ) : Xuaát phaùt beân trong heä thoáng - Phaân theo ñaëc tính taàn soá : an Nhieãu traéng : nhieàu thaønh phaàn taàn soá taïo neân qu Maøu : Moät thaønh phaàn taàn soá taïo neân - Phaân loaïi theo caùch thöùc taùc ñoäng cuûa nhieãu in Nhieãu coäng tín hieäu caàn thu coäng vôùi tín hieäu nhieãu Nhaân tín hieäu caàn thu vôùi tín hieäu nhieãu an ng t Trong caùc heä thoáng vieãn thoâng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa tín hieäu thu ñöôïc ngöôøi ta thöôøng duøng ñaïi löôïng tyû soá tín hieäu treân nhieãu . S Tín hieäu /nhieãu : vieát taét hay SNR h T ho N S PS ⎡ S ⎤ = ; dB = [Ps] – [PN] N PN ⎢ N ⎥ an c t ⎣ ⎦ S Trong caùc heä thoáng soá ngoaøi ñaïi löôïng ngöôøi ta coøn duøng ñaïi löôïng tyû leä Th ho N bit loãi kyù hieäu BER BER = soá bít loãi / toång soá bít thu ñöôïc Le lieu III . Tín hieäu vaø phaân tích tín hieäu 1. Khaùi nieäm tín hieäu : Laø moät bieåu hieän vaät lyù cuûa tin töùc noù ñöôïc taïo ra nhôø vaøo boä caûm bieán .Tuøy theo muïc ñích khaùc nhau maø ngöôøi ta phaân chia tín hieäu theo nhieàu caáp , tai VD : micro ,camera . + Phaân loaïi theo tính lieân tuïc . Tín hieäu Töông töï : truyeàn hình , phaùt thanh . Soá : Ñieän thoaïi di ñoäng . → Tín hieäu töông töï laø tín hieäu lieân tuïc caû veà thôøi gian laån bieân ñoä . Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  6. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông Tín hieäu soá laø tín hieäu lieân tuïc veà thôøi gian nhöng khoâng lieân tuïc veà bieân ñoä . * Caùc öu ñieåm cuûa tín hieäu soá so vôùi tín hieäu töông töï : • Khaû naêng baûo maät tín hieäu soá toát hôn . • Khaû naê¨ng choáng nhieãu cao Soá ñeå taùch nhieåu o thu as TT ttthu hu hu . • Hieäu quaû neùn tín hieäu cao . ib + Phaân theo tính tuaàn hoaøn : 2 loaïi av Tín hieäu tuaàn hoaøn x(t) = x( t-T ) Ngaåu nhieân X(t) = 220sin (100 π t) f = 50hz gv X(t+0.02) = 220sin[100 π (t+0.02)] = 220sin[100 π t +2 π ] = 220sin 100 π t + Phaân theo naêng löôïng vaø coâng suaát : an • Naêng löôïng tín hieäu : Laø tín hieäu coù naêng löôïng höõu haïn 0
  7. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông +∞ s 2 ∞ f(t ) • Bieán ñoåi ngöôïc X(t) = ∫ x ( f )e −∞ dt X ( f ) = X ( f ) ej ϕ ( f ) X ( f ) : Phoå bieân ñoä cuûa x(t) o ϕ (f) : Phoå pha. as b. Phaân tích theo thôøi gian : xaùc ñònh bieân ñoä cuûa tín hieäu taïi caùc thôøi ñieåm khaùc nhau .Trong thöïc teá raát ib nhieàu ngöôøi öùng duïng phaân tích tín hieäu theo thôøi gian .Maùy hieän soùng ( osciloscope) . av BAØI 2 MOÂI TRÖÔØNG TRUYEÀN TIN gv I. Caùc hieäu öùng xaõy ra treân ñöôøng daây : 1. Hieäu öùng da : Khi cho caùc tín hieäu coù taàn soá cao chaïy treân daây daãn thì maät ñoä ñieän töø khoâng an phaân boá ñeàu tieát dieän phaúng cuûa daây maø taäp trung chuû yeáu ôû lôùp voû beân ngoaøi cuøng goïi laø hieäu öùng da . qu d in an ng t Lôùp daãn ñieän h T ho l Beà daøy lôùp daãn ñieän d = (l laø ñieän trôû suaát . μ laø töø ñoä thaåm) . πηf an c t Ngöôøi ta ñaõ öùng duïng hieäu öùng da ñeå cheá taïo ra daây daãn löôõng kim ,oáng daãn soùng ñeå duøng trong caùc heä thoáng vieãn thoâng . Th ho 2. Hieäu öùng laân caän : Khi hai daây daãn daët gaàn nhau thì maät ñoä ñieän töû phaân ôû lôùp voû cuûa hai daây daãn theo hieäu öùng da cuõng khoâng ñeàu maø taäp trung nhieàu ôû phía tieáp xuùc hai daây daãn Le lieu goïi laø hieäu öùng da laân caän . 3. Hieäu öùng nhieät : Khi nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng thay ñoåi laøm cho caùc thoâng soá cuûa ñöôøng daây : ñieän trôû ,ñieän daãn , ñieän caûm ,ñieän dung bò thay ñoåi ñaây laø hieäu öùng nhieät ñoä. tai II. Caùc loaïi keânh truyeàn : Caùp kim loaïi Caùp quang Höõu tuyeán Voâ tuyeán 1. Keânh truyeàn höõu tuyeán : Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  8. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông a. Caùp kim loaïi : Laø caùp ñöôïc cheá taïo töø caùc vaät lieäu kim loaïi daãn ñieän .Tuøy theo phaïm vi öùng duïng khaùc nhau maø caùp km loaïi cuõng ñöôïc cheá taïo theo nhieàu kieåu khaùc nhau . + Caùp ñoâi song haønh : laø loaïi caùp caân baèng coù trôû khaùng 300 Ω hoaëc 600 Ω .Caùp naøy thích hôïp cho vieäc truyeàn tín hieäu coù taàn soá thaáp vaø trung bình .Baêng thoâng o töông ñoái heïp vaø ñoä nhieãu phieân aâm töông ñoái lôùn . as + Caùp xoaén ñoâi : Caùp caân baèng trôû khaùng Z = 200 Ω baêng thoâng heïp ,choáng ñoä nhieåu xuyeân aâm . ib • STP (shield TP) • UTP (un shield TP) av + Caùp ñoàng truïc : laø caùp khoâng caân baèng, Trôû khaùng 75 Ω vaø 50 Ω coù baêng thoâng töông ñoái lôùn neân raát thích hôïp ñeå truyeàn tín hieäu soá coù tín hieäu cao, khaû naêng choáng nhieãu töông ñoái cao. gv an qu • Caùp thick (daøy) • Caùp thin (moûng) in b. Caùp quang : Caùp quang ñöïôc cheá taïo töø thuûy tinh vaø tín hieäu truyeàn daãn beân trong laø aùnh saùng. an ng t Cô sôû cuûa vieäc truyeàn daãn quang. _ Hieân töôïng khuùc xaï aùnh saùng: Khi moät tia saùng ñi qua maët phaân caùch giuõa hai moâi tröôøng coù chieát suaát khaùc nhau thì laøm cho tia saùng bò ñoåi phöông. Hieän töôïng h T ho naøy goïi laø hieän töôïng khuùc xaï aùnh saùng . an c t n1 Th ho i n2 r Le lieu i: laø goùc tôùi ñöôïc taïo bôûi tia tôùi vaø phaùp tuyeán. r: laø goùc khuùc xaï, goùc taïo bôûi tia khuùc xaï vaø phaùp tuyeán tai Ñònh luaät khuùc xaï aùnh saùng : Khi goùc tôùi thay ñoåi thì goùc khuùc xaï cuõng thay ñoåi theo nhöng tyû soá giöõa sin goùc tôùi vaø sin goùc khuùc xaï luoân luoân laø moät haèng soá. Haèng soá naøy chính laø tæ soá chieát suaát giöõa hai moâi tröôøng sin i n 2 = . sin r n1 Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  9. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông _ Hieän töôïng phaûn xaï toaøn phaàn: i i’ r’ o as r ib Vì n1 > n2 ⇒ sini /sin r r (vì 0igh) . Goùc ghôùi haïn laø goùc tôùi khi goùc khuùc xaï baèng 90 0 an ng t Sini n 2 Sini gh n 2 n = ⇒ = ⇒ i gh = arcSin 2 Sinr n1 1 n1 n1 Caùc loïai sôïi quang: h T ho _ Sôïi quang coù chieát suaát nhaûy baäc SI (step index) : + Caáu taïo goàm hai lôùp: an c t • Lôùp loõi coù chieát suaát lôùn . • Lôùp voû beân ngoøai coù chieát suaát nhoû Th ho • Ñoà thò bieãu dieãn theo baùn kính laø moät ñöôøng baäc thang. + Nguyeân lyù truyeàn tín hieäu: Döïa theo hieän töôïng phaûn xaï toøan phaàn. Khi chieáu aùnh saùng vaøo moät ñaàu cuûa sôïi quang, neáu tia saùng thaúng goùc vôùi thieát Le lieu dieän thaúng cuûa sôïi quang thì noù seõ truyeàn ñeán ñaàu thu theo moät ñöôøng thaúng. Neáu tia saùng vuoâng goùc vôùi thieát dieän thaúng cuûa sôïi quang thì seõ bò phaûn xaï nhieàu laàn vaø truyeàn ñeán ñaàu thu. Nhö vaâïy ñöôøng ñi cuûa tia saùng laø moät ñöôøng gaáp khuùc. Tín hieäu tai taïi ñaàu thu laø moät taäp hôïp cuûa taát caû caùc tia saùng . Öu ñieåm : Sôïi SI coù caáu truùc ñôn giaûn neân deå cheá taïo do ñoù giaù thaønh thaáp . Nhöôïc ñieåm : v = c/ n do caùc tia saùng coù nhieàu ñöôøng ñi khaùc nhau nhöng truyeàn cuøng vaän toác neân chuùng ñeán ñaàu thu khoâng cuøng luùc .Hieän töôïng naøy goïi laø taùn xaï trong sôïi SI .Keát quaû cuûa hieän töôïng naøy laøm cho xung aùnh saùng thu ñöôïc coù ñoä roäng Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  10. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông lôùn hôn xung aùng saùng ñaàu phaùt .Do ñoù sôïi SI khoâng truyeàn ñöôïc tín hieäu coù toác ñoä cao _ Sôïi Quang coù chieát suaát giaûm daàn SI( Graded) : + Caáu taïo: • Goàm raát nhieàu lôùp ,moãi lôùp coù beà daøy raát moûng, lôùp beân ngoaøi coù chieát suaát o nhoû hôn lôùp beân trong. as • Ñoà thò bieåu dieån chieát suaát theo baùn kính laø moät ñöôøng cong coù giaù trò cöïc ñaïi taïi R = 0 ( taâm cuûa sôïi quang ) ib coù giaù trò cöïc tieåu taïi R = r ( r laø baùn kính sôïi quang ) + Nguyeân lyù truyeàn tín hieäu: Döïa theo hieän töôïng khuùc xaï aùnh saùng av Khi chieáu aùnh saùng vaøo moät ñaàu cuûa sôïi quang thì caùc tia saùng naøy khuùc xaï nhieàu laàn ñeå truyeàn ñeán ñaàu thu .Ñöôøng ñi cuûa caùc tia saùng laø ñöôøng hình sin . Öu ñieåm : Maëc duø ñöôøng ñi cuûa caùc tia saùng daøi ngaén khaùc nhau nhöng caùc tia coù gv ñöôøng ñi daøi ñaït ñöôïc vaän toác cao do truyeàn trong moâi tröôøng coù chieát suaát nhoû ,caùc tia coù ñuôøng ñi ngaén ñaït toác ñoä chaäm do ñi trong moâi tröôøng coù chieát suaát lôùn do ñoù caùc tia naøy seõ ñeán cuøng moät luùc neân khoâng gaây hieän töôïng taùn xaï. Vì vaäy sôïi GI coù an theå truyeàn daãn ñöôïc tín hieäu coù toác ñoä cao . Nhöôïc ñieåm : Do coù caáu truùc phöùc taïp neân sôïi GI khoù cheá taïo neân giaù thaønh cao . qu Ñeå haïn cheá soá löôïng tia saùng truyeàn ñi trong sôïi quang ngöôøi ta cheá taïo ra sôïi quang coù kích thöôùc nhoû hôn. Neáu sôïi quang chæ truyeàn ñi ñöôïc moät vaøi tia saùng thì ñöôïc goïi in laø sôïi ñôn made. Neeáu sôïi quang truyeàn ñöôïc nhieàu aùnh saùng goïi laø sôïi ña made. Nguyeân lyù truyeàn daãn quang : an ng t t/h Bieán ñoåi K/ ñaïi caùp quang K/ñaïi Bieán doåi t/h E/O quang quang O/E h T ho Ñeå truyeàn daãn tín hieäu ñaàu tieân tín hieäu ñöôïc ñöa vaøo boä bieán ñoåi ñieän quang, an c t tín hieäu ngoõ ra laø tín hieäu aùnh saùng. Tín hieäu naøy ñöôïc khueách ñaïi nhieàu laàn ñeå taïo ra coâng suaát ñuû lôùn roài ñöa vaøo sôïi quang. Tín hieäu aùnh saùng lan truyeàn sang sôïi quang Th ho vaø ñeán ñaàu thu . Taïi ñaàu thu do suy hao cuûa sôïi quang neân cöôøng ñoä tín hieäu thu ñöôïc nhoû do ñoù tín hieäu naøy ñöôïc khueách ñaïi tröôùc khi ñöa vaøo boä bieán ñoåi quang ñieän. Ngoõ ra cuûa Le lieu boä bieán ñoåi naøy chính laø tín hieäu ban ñaàu ( tín hieäu caàn truyeàn ) Caùc thoâng soá cuûa sôïi quang : _ Heä soá suy hao : laø löôïng suy hao treân moãi ñôn vò chieàu daøi cuûa sôïi quang. Thoâng soá naøy ñöôïc tính baèng ñôn vò DB/km. Coù 4 nguyeân nhaân gaây suy hao cho tai sôïi quang + Suy hao do haáp thuï : Neáu trong quaù trình cheá taïo sôïi quang thaønh phaàn cuûa sôïi coù laån moät soá taïp chaát thì seõ laøm cho ñoä trong suoát cuûa sôïi quang giaûm ñi. Chính caùc thaønh phaàn taïp chaát naøy seõ haáp thuï moät phaàn aùnh saùng khi chieáu qua boù vaø gaây suy hao cho sôïi quang . Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  11. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông + Suy hao do taùn saéc : neáu beân trong caùc sôïi quang coù caùc ñieåm khuyeát taät nhö boït khí, caùc veát nöùt vaø chuùng coù daïng nhö caùc laêng kính thì khi aùnh saùng chieáu qua noù gaây ra hieän töôïng taùn saéc. Sau khi bò taùn saéc coù theå moät soá tia khoâng coùn ñuû ñieàu kieän ñeå phaûn xaï toaøn phaàn neân khoâng ñeán ñöôïc ñaàu thu do ñoù gaây suy hao cho sôïi quang . o + Suy hao do uoán cong : Khi sôïi quang bò uoán cong thì phaùp tuyeán taïi ñieåm uoán as cong bò thay ñoåi neân daãn ñeán goùc tôùi cuûa moät soá tia saùng thay ñoåi theo . Do ñoù coù theå moät soá tia khoâng coøn ñuû ñieàu kieän phaûn xaï toaøn phaàn neân gaây ra suy hao cho ib sôïi quang . + Suy hao do ñaøn hoài : Khi haøn noái thì taïi moái haøn chieát suaát sôïi quang seõ bò thay av ñoåi do vaäy gaây ra moät phaàn suy hao cho sôïi quang . _ Khaåu ñoä soá : (NA) tính baèng NA = n0 sini1max gv Trong ñoù i1max laø goùc tôùi lôùn I taïi A maø vaãn ñaûm baûo xaõy ra phaûn xaï toaøn phaàn taïi B Maø n0 sin i1 = n1sin r( ñònh lyù khuùc xaï aùnh saùng ) n0 sin i1max = n1sinr1max (*) an Do r+i2=900 khi r = r max qu ⇒ i2 = i2min Ñeå coù phaûn xaï toaøn phaàn taïi B thì i2min > i2gh = arcsin n2/n1 in ⇒ sin r2min >n2/n1 Töø (*) ⇒ NA = n0 sin i1max = n1cos i2min = n1 1 − sin in ' iì min an ng t Maø sin I2min > n2/n1 ⇒ NA < n1 1 − n 2 / n12 2 h T ho ⇒ 0 < NA < n12 − n 2 2 Thoâng soá NA caøng nhoû thì sôïi quang ít taùn xaï neân chaát luôïng cao hôn ( khoaûng an c t caùch töø 0 ñeán sin i2max khaû naêng phaûn xaï caøng lôùn khi khoaûng caùch ñoù nhoû laïi thì sôïi quang ít taùn xaï ) Th ho Caùc öu khuyeát ñieåm cuûa sôïi quang : + Öu ñieåm : _ Sôïi quang coù baêng thoâng raát roäng neâncoù khaû naêng truyeàn ñöôïc tín hieäu coù toác Le lieu ñoä cao . _ Do sôïi quang caáp ñieän hoaøn toaøn neân noù khoâng gaây nhieãu cho caùc heä thoáng khaùc vaø cuõng khoâng bò caùc heä thoáng khaùc gaây nhieãu . _ Sôïi quang coù ñoä suy hao thaáp neân thích hôïp cho caùc cöï ly lieân laïc xa . tai _ Caùc thoâng soá cuûa sôïi quang khaù oån ñònh giuùp cho tuoåi thoï cuûa sôïi quang laâu hôn . _ Sôïi quang coù kích thöôùc nhoû goïn neân deå laép ñaët . + Nhöôïc ñieåm : _ Do cheá taïo baèng thuûy tinh neân deå gaõy . Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  12. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông - Vieäc haøn noái sôïi quang töông ñoái phöùc taïp . III Keânh truyeàn voâ tuyeán : 1. Caùc phöông thöùc truyeàn soùng : Do ñaët ñieåm cuûa khoâng gian töï do thay ñoåi theo ñoä cao neân ngöôøi ta chia khoâng gian töï do laøm ba taàn cô baûn : Taàn ñoái löu, bình löu vaø taàn ñieän ly o Moãi taàn coù caùc ñaëc ñieåm khaùc nhau neân cuõng thích hôïp cho caùc phöông thöùc as truyeàn khaùc nhau . + Truyeàn thaúng : (tröïc tieáp ) Söû duïng moâi tröôøng laø taàn ñoái löu .Ñeå truyeàn theo ib phöông thöùc naøy anten phaùt phaûi nhìn thaáy anten thu do ñoä cong cuûa maët traùi ñaát neân truyeàn theo phöông thöùc naøy coù cöï ly haïn cheá av + Truyeàn phaûn xaï : Döïa vaøo ñaët ñieåm cuûa taàn ñieän ly laø phaûn xaï toát ñoái vôùi tín hieäu coù taàn soá thaáp neân ngöôøi ta truyeàn soùng vaøo söï phaûn xaï cuûa taàn ñieän ly . Phöông thöùc naøy coù cöï ly lieân laïc töông ñoái xa . gv 2. Söï phaân chia caùc baêng taàn soá : Trong moãi lænh vöïc khaùc nhau ñöôïc phaân phaùt söû duïng taàn soá khaùc nhau . + Phaùt thanh : Chia laøm moät baêng . _ Baêng LW ( soùng daøi ) f: 150 → 285 KHz an _ Baêng MW (soùng trung ) f: 525 → 1650 KHz qu _ Baêng SW ( soùng ngaén ) f: 4M → 26,1 MHz _ Baêng USW (FM) f: 87,5M → 108 MHz in + Truyeàn hình : 4 baêng taàn . _ Baêng I : Töø 41M _ 68MHz (VHF) an ng t _ Baêng II : Töø 134M_ 216MHz (VHF) _ Baêng III: Töø 470M _ 506 MHz( UHF) _ Baêng IV : Töø 600M _900MHz(UHF) h T ho + Veä tinh : 3 baêng taàn _ Baêng Ctöø 4G _ 6GHz an c t _ Baêng KU töø 11G _ 14 GHz _ Baêng KA töø 20G _ 30 GHz Th ho + Thoâng tin di ñoäng : 2 baêng taàn _ D900 : töø 890 _ 960 MHz _ DCS1800 : töø 1710 _ 1880 MHz Le lieu Suy hao trong khoâng gian Khi soùng ñieän töø lan truyeàn trong khoâng gian thì noù seõ va chaïm vôùi caùc phaân töû khí vaø gaây ra suy hao . Suy hao cuûa khoâng gian kyù hieäu LS : 4πD 2 4πD tai LS = 10log10 ( ) = 20 log 10 λ λ Trong ñoù D : laø cöï ly lieân laïc (m) . λ : laø böôùc soùng laøm vieäc (m) . Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  13. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông BAØI 3 : ÑIEÀU CHEÁ VAØ GIAÛI ÑIEÀU CHEÁ I . Khaùi nieäm : + Ñieàu cheá laø quaù trình bieán ñoåi tín hieäu thaønh moät tín hieäu khaùc nhôø vaøo soùng mang . o as tín hieäu caàn ñieàu cheá Ñiieàu cheá á Ñ eàu che tín hieäu ñaõ ñieàu cheá soùng mang ib + Muïc dích cuûa vieäc ñieàu cheá laø taïo ra moät tín hieäu môùi phuø hôïp vôùi moâi tröôøng truyeàn daãn . av Ñieàu cheá tín hieäu Ñieàu cheá töông töï . Ñieàu cheá soá . gv - Ñieàu cheá töông töï laø ñieàu cheá maø tín hieäu caàn ñieàu cheá laø tín hieäu töông töï . - Ñieàu cheá soá maø tín hieäu caàn ñieàu cheá laø tín hieäu soá . II . Ñieàu cheá töông töï : an Soùng mang söû duïng trong quaù trình ñieàu cheá thoâng thöôøng laø tín hieäu hình sin coù daïng qu xc (t) = Acos ( ω c t + ϕ ) Trong quaù trình ñieàu cheá tuøy theo thaønh phaàn naøo cuûa soùng mang bò thay ñoåi maø ngöôøi ta coù caùc kieåu ñieàu cheà khaùc nhau . coù 3 kieåu : in - Ñieàu cheá bieân ñoä ( AM) an ng t - Ñieàu cheá taàn soá (FM) - Ñieàu cheá pha (PM) 1. AM : h T ho + Khaùi nieäm : Laø quaù trình ñieàu cheá laøm cho bieân ñoä cuûa soùng mang thay ñoåi theo quy luaät bieán ñoåi cuûa tín hieäu giaûi neàn , trong khi taàn soá vaø pha cuûa soùng mang khoâng thay ñoåi . an c t + Bieåu thöùc toaùn hoïc Neáu goïi x(t) laø tín hieäu giaûi neàn . Th ho xc (t) = Acos ( ω c t + ϕ ) laø soùng mang Thì tín hieäu ñaõ ñieàu cheá AM coù daïng : xAM(t) = [A+x(t) ] cos ( ω c t + ϕ ) Le lieu + Daïng soùng cuûa tín hieäu AM : + Chæ soá ñieàu cheá ( Ñoä saâu ñieàu cheá) Chæ soá ñieàu cheá AM khoâng laëp laïi kyù hieäu ma ñöôïc tính baèng : E − E min tai ma = max E max + E min Trong ñoù Emax = A+max{x(t)} Emin = A + min {x(t)} Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  14. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông • Neáu Emax>0 ,Emin>0 ⇒ ma 0 ,Emin ma >1 vaø ñaàu thu khoâng theå khoâi phuïc laïi tín hieäu daûi neàn do vaäy khoâng neân duøng tröôøng hôïp naøy . • Neáu x(t) laø tín hieäu hình sin . o Ví duï 1: x(t) = Bcos ω0t thì Emax = A+B as Emin = A-B A + B − ( A − B) B ma = = ib A+ B + A− B A Ví duï 2: Cho tín hieäu daûi neàn x(t) = 5cos (100 πt + 30 0 ) ñöôïc ñieàu cheá AM vôùi av soùng mang . Xc (t) = 4sin(100 πt ) Tính chæ soá ñieàu cheá AM vaø ñöa ra nhaän xeùt . gv ma = 5/4 =1,25 Ñaây laø hieän töôïng quaù ñieàu cheá ñaàu thu khoâng khoâi phuïc laïi tín hieïu daûi neàn neân khoâng duøng tröôøng hôïp naøy • Neáu x(t) laø tín hieäu khoâng sin an qu Chaúng haïn x(t) = A1cos ω 1 t + A2 cos ω 2 t + ... An cos ω n t thì chæ soá ñieàu cheá ma = ma1 + ma 2 + ... + ma n 2 2 2 in Trong ñoù mai laø chæ soá ñieàu cheá thaønh phaàn thöù i Ví duï 3 : cho tín hieäu daûi neàn x(t) = 3cos10 πt + 2 cos 5πt + 6 sin 100πt an ng t Ñieàu cheá AM tín hieäu naøy vôùi soùng mang xc(t) =10 cos 2000 πt Tính chæ soá ñieàu cheá AM ma1 = 3/10 ma2 =2/10 h T ho ma3 =6/10 ma =7/10 an c t + Phoå cuûa tín hieäu ñaõ ñieàu cheá AM : Phoå cuûa tín hieäu laø taäp hôïp taát caû caùc thaønh phaàn coù trong tín hieäu vaø bieân ñoä Th ho töông öùng cuûa noù . Vd phoå cuûa tín hieäu tieáng noùi naèm trong khoaûng taàn soá töø 300hz ñeán 3400hz . Giaû söû tín hieäu daûi neàn x(t)=Bcos ω 0t Le lieu Tín hieäu soùng mang xc(t)=Acos ω ct Thì tín hieäu ñaõ ñieàu cheá xAM(t)=[A+ x(t)] cos ω ct =[A+ Bcos ω 0t] cos ω ct tai B B =A cos ω ct + cos( ω 0t+ ω ct) + cos( ω ct- ω 0t) 2 2 Nhö vaäy trong tín hieäu ñaõ ñieàu cheá AM coù 3 thaønh phaàn : - Thaønh phaàn soùng mang coù taàn soá ω c - Thaønh phaàn bieân treân coù taàn soá ω c + ω 0 - Thaønh phaàn bieân döôùi coù taàn soá ω c - ω 0 Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  15. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông xAM (t) =Acos ω c t +B/2 cos ( ω c + ω 0 )t +B/2 cos ( ω c - ω 0 ) t Trong 3 thaønh phaàn ñieàu cheá AM chæ coù thaønh phaàn 2 bieân laø chöùa tín hieäu daûi neàn . Vaø khi tín hieäu ñaõ ñieàu cheá truyeàn ñeán ñaàu thu thì mayù thu chæ caàn 1 bieân thì coù theå khoâi phuïc ñöôïc tín hieäu daûi neàn . Do vaäy ñeå tieát kieäm naêng löôïng maùy phaùt seõ phaùt ñi nhöõng thaønh phaàn caàn thieát vaø loaïi boû nhöõng thaønh phaàn khoâng caàn thieát o töø ñoù phaùt sinh ra caùc kieåu ñieàu cheá AM khaùc nhau . as Caùc kieåu ñieàu cheá AM : DSB –TC ; DSB-SC ; SSB-TC ; SSB-SC • DSB-TC (Ñieàu cheá 2 bieân phaùt soùng mang ) Phaùt ñi 3 thaønh phaàn coù ib trong tín hieäu ñaõ ñieàu cheá . • DSB-SC ( ñieàu cheá 2bieân khöû soùng mang ) phaùt thaønh phaàn 2 bieân av nhöng khoâng phaùt soùng mang . • SSB-TC ( ñieàu cheá ñôn bieân phaùt soùng mang ) phaùt ñi soùng mang vaø chæ 1 bieân . gv • SSB-SC ( ñieàu cheá ñôn bieân khöû soùng mang ) chæ phaùt ñi duy nhaát 1 bieân. 2. FM (Frequency Modulaeion) : an + Khaùi nieäm : FM laø quaù trình ñieâu cheá laøm thay ñoåi taàn soá cuûa soùng mang theo quy luaät bieán ñoåi daûi neàn trong khi bieân ñoä vaø pha cuûa soùng mang khoâng thay qu ñoåi . + Bieåu thöùc toaùn hoïc : in Goïi x(t) laø tín hieäu daûi neàn xc(t) = Acos 2 π fc t laø soùng mang thì tín hieäu ñaõ ñieàu cheá FM coù daïng : an ng t T xFM(t) = A cos [ 2 π (fc t +kf ∫ x(t )dt )] 0 Trong ñoù kf : laø heä soá di taàn ( kHz/von) h T ho +Daïng soùng : +Chæ soá ñieàu cheá FM : an c t Δf mf ñöôïc tính nhö sau : mf = f max Th ho trong ñoù : Δ f = kf[ max {x(t)] ñoä di taàn cöïc ñaïi f max laø taàn soá lôùn nhaát trong x(t). Le lieu + Ñoä roäng baêng thoâng cuûa tín hieäu FM : BW= 2 ( Δ f + f max ) 3. PM (Phase Modulation) : tai + Khaùi nieäm : Laø quaù trính ñieàu cheá laøm thay ñoåi pha cuûa soùng mang theo quy luaät bieán ñoåi cuûa tín hieäu daûi neàn trong khi bieân ñoä vaø taàn soá cuûa soùng mang khoâng thay ñoåi. + Bieåu thöùc toaùn hoïc : Goïi x(t) laø daûi neàn . Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  16. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông xc (t) = Acos( ω 0 t+ ϕ ) laø soùng mang t Khi ñoù tín hieäu ñaõ ñieàu cheá PM coù daïng : xPM (t) = Acos( ω c t + ϕ + kp ∫ x(t )dt ) , 0 Trong ñoù kp laø heä soá di pha ( rad/v) o + Chæ soá ñieàu cheá : as mp = kp max{x(t)} Chuù yù : Khi tín hieäu truyeàn töø nôi phaùt ñeán nôi thu thì pha cuûa tín hieäu bò thay ñoåi phuï thuoäc vaøo taàn soá laøm vieäc vaø cöï ly truyeàn. Do vaäy, doái vôùi kieåu ñieàu cheá PM thì ib vieäc daûi ñieàu cheá raát phöùc taïp neân kieåu ñieàu cheá naøy khoâng söû duïng ñoái vôùi tín hieäu töông töï. Tuy nhieân , trong ñieàu cheá soá vaãn söõ duïng ñieàu cheá pha coù caûi tieán. av III. Giaûi ñieàu cheá tín hieäu : gv + Khaùi nieäm : Laø quaù trình taùi taïo laïi tín hieäu daõi neàn töø tín hieäu ñaõ ñieàu cheá. Coâng vieäc daõi ñieàu cheá thöïc hieän ôû maùy thu. an Giaûi ñieàu cheá chia laøm 2 loaïi : giaûi ñieàu cheá keát hôïp vaø giaûi ñieàu cheá khoâng keát hôïp. qu - Giaûi ñieàu cheù keát hôïp : Laø quaù trình giaûi ñieàu cheá coù söû duïng soùng mang. Soùng mang söû duïng phaûi coù cuøng taàn soá vaø pha so vôùi soùng mang ñaàu phaùt. in - Giaûi ñieàu cheá khoâng keát hôïp : Laø quaù trình giaûi ñieàu cheá khoâng söû duïng soùng mang. an ng t Vd veà giaûi ñieàu cheá AM khoâng keát hôïp xAM(t) Bìình phöông B nh phöông 1 Loïc tthoâng Loïc hoâng 2 3 x(t) h T ho h áá söû xAM(t)= [A+ x(t)] cos ω ct khi qua maïch bình phöông ta ñöôïc 1 + cos 2ω c t an c t 2 2 2 2 x1(t)=x AM(t)= [A+ x(t)] cos ω ct =[A+ x(t)] 2 Th ho [ A + x(t )] 2 [ A + x(t )] 2 x1(t) = + cos 2ω 0 t lieân tuïc cho x1(t) qua LPF 2 2 [ A + x (t )] 2 Le lieu x2(t)= cho x2(t) qua haøm caên baäc 2 ta ñöôïc 2 A + x (t ) A x (t ) x3(t)= = + 2 2 2 tai x (t ) x3(t) qua tuï C thì ngoõ ra ñöôïc 2 vd veà giaûi ñieàu cheá keát hôïp xAM(t)= [A+ x(t)] cos ω ct Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  17. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông 1 + cos 2ω c t x1(t)=[A+x(t)] cos2 ω ct=[A+x(t)] 2 [ A + x(t )] [ A + x (t )] = + cos 2ω 0 t o 2 2 as xAM(t) ( 1) (2) x(t) ib X Loïc thoâng thaáp av Acos ω ct gv x1(t) qua LPF ta ñöôïc x2(t)= A + x(t ) cho x2(t) qua tuï C ta ñöôïc an x (t ) qu 2 2 * Chuù yù : in -Trong daûi ñieàu cheá keát keát hôïp ñieàu kieän ñeå daõi ñieàu cheá ñöôïc laø soùng mang ôõ maùy an ng t thu phaûi cuøg taàn soá vaø pha so vôùi soùng mang ñaàu phaùt. - Ñeå taïo ra soùng mang gioáng vôùi ñaàu phaùt ôû maùy thu söõ duïng caùc boä khoâi phuïc soùng mang. Coù 2 loaïi khoâi phuïc soùng mang thöôøng söû duïng . h T ho SM Voøng khoùa pha. an c t Voøng CosTAS. Th ho • Voøng khoùa pha : Le lieu Boä ä so pha Bo so pha VCO VCO x1(t) A B x2(t) tai Boä so pha baèng boä nhaän. VCO : Boä dao ñoäng ñöôïc ñieàu khieån baèng ñieän aùp. Giaû söû x1(t) = Acos( ω 1 t + ϕ 1 ) thì ban ñaàu VCO taïo ra tín hieäu Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  18. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông x2(t) = Bcos( ω 2 t + ϕ 2 ) . Trong ñoù x2(t) seõ ñöôïc hoài tieáp ñeå so saùnh vôùi x1(t) . xA(t) = x1(t)* x2(t) = AB cos[( ω 1 + ω 2 )t + ( ϕ 1 + ϕ 2 )] + AB cos[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 )] 2 2 xB(t) = AB cos[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 )] 2 xB(t) chính laø ñieän aùp kích cho VCO . o Neáu ω 1 - ω 2 ≠ 0 vaø ϕ 1 - ϕ 2 ≠ 0 thì VCO seõ ñieàu chænh taàn soá vaø pha quaù trình as laëp laïi nhö cuû cho ñeán khi ϕ 1 = ϕ 2 vaø ω 1 = ω 2 thì VCO khoâng thay ñoåi nöõa . Luùc naøy ta goïi pha ñaõ bò khoùa vaø tín hieäu VCO taïo ra gioáng nhö tín hieäu ngoõ vaøo . ib • Voøng COSTAS : Giaû söû x1(t) = Acos( ω 1 t + ϕ 1 ) vaø ban ñaàu VCO taïo ra x2(t) = Bcos( ω 2 t + ϕ 2 ) av xA(t)= ABcos( ω 1 t + ϕ 1 ) cos( ω 2 t + ϕ 2 ) = AB cos[( ω 1 + ω 2 )t + ( ϕ 1 + ϕ 2 )] + AB 2 2 cos[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 )] xB(t)= ABcos( ω 1 t + ϕ 1 )sin( ω 2 t + ϕ 2 )= Sin[( ω 1 + ω 2 )t + ( ϕ 1 + ϕ 2 )] - AB gv AB 2 2 Sin[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 )] xC(t)= AB Cos[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 ) 2 xD(t)= - AB Sin[( ω 1 - ω 2 )t + ( ϕ 1 - ϕ 2 )] 2 an xE(t)=-A2B2/8 Sin α cos α = A2B2/8 Sin[2( ω 2 - ω 1 )t + 2( ϕ 2 - ϕ 1 )] qu chính xE(t) laøm ñieän aùp VCO Neáu ϕ 1 - ϕ 2 ≠ 0, ω 1 - ω 2 ≠ 0 thì VCO seõ ñieàu chænh taàn soá vaø pha cuûa noù .Quaù in trình sau ñoù ñöôïc laëp laïi cho ñeán khi ϕ 1 = ϕ 2 vaø ω 1 = ω 2 thì VCO seõ khoâng ñieàu chænh nöõa . Tín hieäu do VCO taïo ra luùc naøy seõ coù cuøng taàn soá vaø pha so vôùi x1(t) . an ng t BAØI 4: KYÕ THUAÄT ÑIEÀU CHEÁ SOÁ h T ho I.Bieán ñoåi töông töï – soá : an c t Ñeå bieán ñoåi tín hieäu töông töï thaønh tín hieäu soá thì coù nhieàu phöông phaùp khaùc nhau Tuy nhieân trong lænh vöïc vieãn thoâng phöông phaùp phoå bieán nhaát laø ñieàu cheá Th ho xung maõ PCM ( pull Code Modolation ) . Quaù trình bieán ñoåi A/D baèng PCM goàm 3 böôùc nhö trong sô ñoà sau : Le lieu Analog Laáy maãu Löôïng töû Maõ hoùa Digital 1. Laáy maãu: x(t) K kk K xc(t) tai Moâ hình hoùa cuûa boä laáy maãu laø moät khoùa k ñoùng môû lieân tuïc . muïc ñích cuûa vieäc laáy maãu laø bieán ñoåi tín hieäu lieân tuïc thaønh tín hieäu rôøi raïc. Caùc giaù trò cuûa tín hieäu rôøi raïc ñöôïc goïi laø caùc maãu .thôøi gian giöõa hai laàn khoùa k ñoùng môû lieân tieáp ñöôïc Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  19. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông goïi laø chu kyù laáy maãu,kí hieäu laø T, nghòch ñaûo cuûa chu kì laáy maãu goïi laø taàn soá laáy maãu .kí hieäu fS (Sampcing) . Tín hieäu rôøi raïc sau khi laáy maãu ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc Xo(t) =x(nT) = x(n) ,(T laø chu kì laáy maãu) Ñeå töø x(nT) khoâi phuïc laïi tín hieäu x(t) maø ít bò sai daïng thì vieäc laáy maãu phaûi tuaân o theo dònh lyù laáy maãu. as Ñònh lyù: • Tín hieäu laáy maãu phaûi coù baêng thoâng höõu haïn. ib • Taàn soá laáy maãu ≥ taàn soá lôùn nhaát coù trong tín hieäu ,khi taàn soá laáy maãu baèng 2 laàn taàn soá lôùn nhaát coù trong tín hieäu thì taàn soá naùy goïi laø taàn soá laáy maãu toái av thieåu hay coøn goïi laø taàn soá Nyquit f S ≥ f ma x vd1: x(t)=3cos10 πt.2 sin 12πt + 4 sin 20πt gv tính taàn soá laáy maãu toái thieåu x(t)=3sin22 πt + 3 sin 2πt + 4 sin 20πt caùc thaønh phaàn taàn soá coù trong tín hieäu ; f1=11Khz an f2=1Khz qu f3=10Khz taàn soá lôùn nhaát fmax=f1=11Khz in fS=2fmax=2.11=22Khz vd2:Cho tín hieäu x(t)=3cos 10πt + 2 sin 12πt + 4 sin 20πt an ng t xaùc ñònh tín hieäu rôøi raïc sau khi laáy maãu a.fS=10K n n n x(nT)=3cos10 π + 2 sìn12π + 4 sin 20π h T ho 10 10 10 =3cos n π +2sin π n/5 +4sin2 π n=3cos π n+2sin6 π n/5 an c t bieán ñoåi ngöôïc x(nT)=3cos10 π n/10 + 2sin12 π n/10 => x(t) = 3cos10 π t + 2sin12 π t ( khoâng ñuùng x(t) ) Th ho b. fs = 40khz x(nT) = 3cos10 π tn/40 + 2sin12 π n/40 +4sin20 π n/40 x(nT) = 3cos π n/4 + 2sin π n/40 +4sin π n/2 Le lieu Bieán ñoãi ngöôïc : x(nT) = 3cos10 πn / 40 +2sin12 πn / 40 + 4sin20 πn / 40 => x(nT) = 3cos10 π t +2sin12 π t +4sin20 π t ñuùng vôùi tín hieäu x(t) ban ñaàu . tai 2. Löôïng töõ hoùa : x(nT) Löôïng ttöû û hoùa Löôïng ö hoùa x’ (nT) x(1T) = 1.2 v Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân
  20. Hệ tthống viiễn tthông Hệ hống v ễn hông x(2T) = 2.6 v x(3T) = 4.2 v x’(1T) = 1 v x’(2T) = 3 v x’(3T) = 4 v o Caùc maãu cuûa tín hieäu rôøi raïc sau khi laáy maãu thoâng thöôøng coù giaù trò ngaãu nhieân. Do as ñoù löôïng töõ hoùa laø laøm gaàn ñuùng caùc maãu veà caùc giaù trò chuaãn cho tröôùc caùc giaù trò chuaån naøy goïi laø caùc möùc löôïng töõ , khoaûng caùch giöõ 2 möùc löôïng töû lieân tieáp goïi laø ib böôùc löôïng töû kí hieäu laø Q . Nhö vaäy trong löôïng töõ hoùa seõ gaây neân sai soá vaø ñöôïc goïi laø sai soá löôïng töõ kí hieäu e av Q Q − ≤e≤ 2 2 Ví duï : cho tín hieäu x(t) = sin100 π t (t = s ) gv Laáy maãu ôû taàn soá fs = 1000Hz a. xaùc ñònh x(nT) ? b. tính giaù trò cuûa 10 maãu ñaàu tieân töø x(1T) cho ñeán x(10T) ? an c. xaùcñònh laïi 10 maãu naøy khi löôïng töõ hoùa bieát caùc möùc löôïng töõ laø moät soá nguyeân ? qu Giaõi : a. Ta coù x(nT) = 4sin100 π /1000 =4sin π n/10 . in b. x(1T) = 4sin π /10 = 1.23v => x’= 1 x(2T) = 4sin2 π /10 = 2.35v => x’= 2 an ng t x(3T) = 4sin3 π /10 = 3.23v => x’= 3 x(4T) = 4sin4 π /10 = 3.8v => x’= 4 x(5T) = 4sin5 π /10 = 4v => x’= 4 h T ho x(6T) = 4sin6 π /10 = 3.80v => x’= 4 x(7T) = 4sin7 π /10 = 3.23v => x’= 3 an c t x(8T) = 4sin8 π /10 = 2.35v => x’= 2 x(9T) = 4sin9 π /10 = 1.23v => x’= 1 Th ho x(10T) = 4sin π = 0v => x’= 0 * Caùc caùch köôïng töõ hoùa : _ Löôïng töõ hoùa ñeàu : laø chia caùc böôùc löôïng töû ñeàu nhau . nhöôïc ñieåm cuûa löôïng töû Le lieu hoùa ñeàu laø seõ gaây sai soá lôùn cho caùc maãu coù giaù trò nhoû. Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy ngöôøi ta söû duïng caùc löôïng töû hoùa khoâng ñeàu . - Löôïng töõ hoùa khoâng ñeàu : Chia caùc böôùc löôïng töõ khoâng ñeàu nhau ôû vuøng coù bieân ñoä caøng nhoû thì böôùc löôïng töû caøng ngaén. ÔÛ vuøng coù bieân ñoä caøng lôùn htì böôùc löôïng tai töõ caøng daøi. Ñeå thöïc hieän löôïng töû hoùa khoâng ñeàu, ngöôøi ta neùn thöïc hieän tröôùc roài sau ñoù ñöa qua boä löôïng töû hoùa ñeàu . neùn neùn Löôïng ttöõ õ Löôïng ö hoùa ñeàu hoùa ñeàu Th..s Lê Thanh Tân Th s Lê Thanh Tân Löôïng ttöõ õ hoùa khoâng ñeàu Löôïng ö hoùa khoâng ñeàu

 

TOP Download

Tài liệu đề nghị cho bạn:

popupslide2=2Array ( )