MỤC LỤC
PHAÀN I: DẪN NHẬP 3
I./ T V N ĐẶ Ấ ĐỀ 3
II./ GI I H N V N Ớ Ạ Ấ ĐỀ 3
III./ M C ÍCH NGHIÊN C UỤ Đ Ứ 3
IV./ NHI M V TH C HI NỆ Ụ Ự Ệ 4
PHAÀN II: PHẦN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHẾ 5
CHÖÔNG I. TÍN HIỆU VÀ THÔNG TIN 5
I./ GI I THI UỚ Ệ 5
II./ PHÂN LO I TÍN HI UẠ Ệ 5
III./ NHI U TRONG H TH NG THÔNG TINỄ Ệ Ố 10
CHÖÔNG II. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 12
I./ GI I THI UỚ Ệ 12
II./ H TH NG THÔNG TIN LÀ GÌ?Ệ Ố 12
III./ S KH I C A H TH NG THÔNG TIN Ơ ĐỒ Ố Ủ Ệ Ố 12
CHÖÔNG III. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU CHẾ 16
I./ I U CH Đ Ề Ế 16
II./ PHÂN LO I I U CHẠ Đ Ề Ế 17
CHÖÔNG IV. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ LIÊN TỤC 19
I./ KHÁI NI M V SÓNG MANG I U HÒAỆ Ề Đ Ề 19
II./ I U CH BIÊN Đ Ề Ế ĐỘ 20
III./ I U CH GÓCĐ Ề Ế 39
PHAÀN III: PHẦN MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ 50
CHÖÔNG I. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB 50
I./ GI I THI UỚ Ệ 50
Luận Văn Tốt Nghiệp 2
II./ H TH NG MATLABỆ Ố 51
III./ GI I THI U TOOLBOXESỚ Ệ 52
IV./ SIMULINK 52
CHƯƠNG II. MƠ PHỎNG – CÁC CHƯƠNG TRÌNH 54
I./ I U BIÊN AMĐ Ề 54
II./ I U BIÊN SSBĐ Ề 58
III./ I U T N – I U PHAĐ Ề Ầ Đ Ề 62
IV./ I U CH ASKĐ Ề Ế 64
V./ K T LU NẾ Ậ 65
PHẦN IV: PHẦN KẾT LUẬN 67
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 3
PHẦN I: DẪN NHẬP
I./ ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Vấn đề điều chế và giải điều chế khơng còn là điều mới
mẽ đối với sinh viên các trường kỹ thuật chun ngành
Điện – Điện tử nói chung và sinh viên ngành Điện tử
trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói riêng. Nhưng
hiểu thấu đáo được vấn đề thì khơng phải có là đa số.
2. Với đề tài “Mơ phỏng q trình điều chế tín hiệu
dùng máy tính” sẽ cho thấy được dạng sóng tín hiệu
điều chế trực tiếp trên máy tính chứ khơng chỉ là dạng
sóng được vẽ lên bảng trong lúc các thầy cơ dạy. Nhờ
vậy mà ta có thể quan sát được trực tiếp dạng sóng điều
chế một cách rõ ràng chứ khơng còn là việc phải hình
dung như lúc học nữa.
- Nhờ việc mơ phỏng này mà sinh viên có thể tiếp thu bài nhanh hơn và có thể
hiểu vấn đề sâu sắc hơn.
II./ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ
3. Vì điều chế thơng tin là phức tạp và kiến thức của chúng
em còn hạn chế nên với thời gian 10 tuần chúng em
khơng thể tìm hiểu hết tất cả các loại điều chế được, nên:
4. Trong đề tài này chúng em chỉ:
Khảo sát các lý thuyết về điều chế.
Một số bài tập về điều chế, và
Mơ phỏng các bài tập này trong MatLab.
III./ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
5. Mục tiêu đầu tiên là do chương trình đào tạo của Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, u cầu phải có một luận
văn tốt nghiệp để chuẩn bị cho việc ra trường. Cho nên,
đề tài “Mơ Phỏng Q Trình Điều Chế Tín Hiệu
Dùng Máy Tính” cũng để đáp ứng u cầu này.
6. Sau nữa, cũng là để củng cố lại một số kiến thức mà
chúng em đã được học trong trường.
7. Và cuối cùng, là để tìm hiểu thêm về một số các khái
niệm và những vấn đề mới trong kỹ thuật mà trong
trường chưa có điều kiện để giảng dạy.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 4
IV./ NHIỆM VỤ THỰC HIỆN
A. Phần giới thiệu
8. Tựa đề tài
9. Nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp
10.Lời nói đầu
11.Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
12.Nhận xét của giáo viên phản biện
13.Nhận xét của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
14.Lời cảm tạ
15.Mục lục
B. Phần nội dung
1. Phần I: Dẫn nhập
2. Phần II: Phần Lý Thuyết Điều Chế
16.Chương I: Tín Hiệu và Thơng Tin
17.Chương II: Giới Thiệu Về Hệ Thống Thơng Tin
18.Chương III: Giới Thiệu Về Điều Chế
19.Chương IV: Các Hệ Thống Điều Chế Liên Tục
3. Phần III: Phần Mơ Phỏng điều Chế
20.Chương I: Giới Thiệu về MatLab
21.Chương II: Mơ Phỏng – Các Chương Trình
4. Phần IV: Phần Kết Luận
C. Phần Phụ Lục
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 5
PHẦN II:PHẦN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHẾ
CHƯƠNG I. TÍN HIỆU VÀ THƠNG TIN
I./ GIỚI THIỆU
1. Tín hiệu là từ dùng để chỉ một vật thể, một dấu hiệu, một
phần tử của ngơn ngữ hay một biểu tượng đã được thừa
nhận để thể hiện một tin tức. Nói cách khác, tín hiệu là sự
biểu hiện vật lý mà nó mang từ nguồn tin đến nơi nhận tin.
Ơ đây chỉ quan tâm đến tín hiệu điện là dòng điện hay điện
áp.
2. Mơ hình tốn học của tín hiệu là các hàm thực hay phức của
một hay nhiều biến, ví dụ: s(t), s(x,y), s(x,y,t). Tín hiệu đầu
tiên là hàm của thời gian t, nó biểu thị một đại lượng điện
như tín hiệu âm thanh hay tín hiệu hình. Tín hiệu thứ hai là
hàm hai biến-tọa độ khơng gian (x,y) đó là tín hiệu ảnh tĩnh.
Tín hiệu sau cùng là tín hiệu truyền hình.
3. Tín hiệu mang tin tức là một tín hiệu ngẫu nhiên vì khơng
được biết trước và khơng biết là mang tin tức gì, nên thơng
tin cũng có tính ngẫu nhiên.
II./ PHÂN LOẠI TÍN HIỆU
II.1./ Tín hiệu vật lý và mơ hình lý thuyết
4. Một tín hiệu là biểu hiện của một q trình vật lý, do đó nó
phải là một tín hiệu vật lý. Tín hiệu như vậy phải thỏa mãn
các điều kiện sau:
22.Có năng lượng hữu hạn.
23.Có biên độ hữu hạn.
24.Biên độ là hàm liên tục.
25.Có phổ hữu hạn và tiến tới zero khi tần số tiến tới vơ
cùng.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 6
5. Việc phân loại tín hiệu dựa trên các cơ sở sau:
26.Phân loại theo q trình biến thiên của tín hiệu, các tính
chất của nó có thể đốn trước được hay khơng?
27.Phân loại theo năng lượng: có thể phân biệt thành tín
hiệu năng lượng hữu hạn và cơng suất trung bình hữu
hạn.
28.Phân loại dựa vào hình thái của tín hiệu, từ đó có thể
phân loại theo tính chất liên tục hay rời rạc của tín hiệu.
29.Phân loại tín hiệu dựa vào phổ của nó.
30.Phân loại dựa theo thứ ngun, là tín hiệu một biến hay
nhiều biến.
II.2./ Tín hiệu xác định và tín hiệu ngẫu nhiên
6. Cơ sở phân loại đầu tiên là dựa trên q trình biến đổi của
tín hiệu là một hàm của thời gian, có thể xác định được hay
khơng?
7. Theo cách này thì người ta phân thành tín hiệu xác định và
tín hiệu ngẫu nhiên. Tín hiệu xác định là tín hiệu mà q
trình biến thiên của nó được biểu diễn bằng một hàm thời
gian đã hồn tồn xác định. Còn tín hiệu ngẫu nhiên thì sự
biến thiên của nó khơng thể biết trước, muốn biểu diễn nó
phải tiến hành quan sát, thống kê.
II.3./ Tín hiệu năng lượng và tín hiệu cơng suất
Cơ sở phân loại thứ hai là dựa vào năng lượng của tín hiệu.
8. Tín hiệu năng lượng hữu hạn gồm những tín hiệu q độ xác
định và ngẫu nhiên. Còn tín hiệu cơng suất bao gồm hầu như
tất cả: tín hiệu tuần hồn, và tín hiệu ngẫu nhiên xác lập.
9. Một vài tín hiệu có thể khơng thuộc vào hai loại kể trên, ví
dụ tín hiệu x(t)=exp(at) với a>0 và t∈ (-∞, ∞), hay tín hiệu
xung Dirac δ(t) và dãy xung tuần hồn của nó.
II.4./ Tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc
10.Một tín hiệu có thể biểu diễn dưới các dạng khác nhau tùy
theo biên độ của nó có giá trị liên tục hay rời rạc theo biến
thời gian liên tục hay rời rạc. Có thể phân biệt thành bốn loại
sau:
31.Tín hiệu có biên độ và thời gian liên tục được gọi là tín
hiệu tương tự (analog).
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 7
32.Tín hiệu có biên độ rời rạc và thời gian liên tục được gọi
là tín hiệu lượng tử.
33.Tín hiệu có biên độ liên tục và thời gian rời rạc được gọi
là tín hiệu rời rạc.
34.Tín hiệu có biên độ và thời gian rời rạc gọi là tín hiệu số
(digital).
Biên độ
Liên tục Rời rạc
Thời gian
Liên tục
Tín hiệu tương tự Tín hiệu lượng tử
Rời rạc
Tín hiệu rời rạc Tín hiệu số
Hình 2.4: Biểu diễn của các loại tín hiệu phân loại theo thời gian.
11.Các hệ thống xử lý tín hiệu được phân loại dựa vào đặc
trưng của tín hiệu mà nó xử lý. Từ cách phân loại tín hiệu
trên đây ta sẽ có các hệ thống xử lý tín hiệu tương ứng như
sau:
35.Hệ thống tương tự: như các mạch khuếch đại, mạch lọc
cổ điển, mạch nhân tần số, mạch điều chế tín hiệu…
36.Hệ thống rời rạc: các mạch tạo xung, các mạch điều chế
xung.
37.Hệ thống số: mạch lọc số, mạch biến đổi Fourier và các
q trình đặc biệt khác.
12. Ngồi ra, cũng có các hệ thống hỗn hợp như hệ thống biến
đổi tương tự – số. Có thể thấy rằng, trong các hệ thống rời rạc, tín hiệu được
xử lý là trường hợp trung gian giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 8
II.5./ Các loại tín hiệu khác
13. Việc phân tích phổ của tín hiệu dẫn đến việc phân loại tín
hiệu dựa vào sự phân bố năng lượng hay cơng suất của tín hiệu trong miền tần
số.
14. Bề rộng phổ của tín hiệu, theo định nghĩa là dải tần số
(dương hoặc âm) tập trung cơng suất của tín hiệu. Nó thường được ký hiệu
bằng chữ BW và được xác định theo cơng thức sau: BW = f
2
- f
1
.
(2.5-1)
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 9
Trong đó: 0 ≤ f
1
≤ f
2
, f
2
được gọi là tần số giới hạn trên của tín hiệu.
f
1
được gọi là tần số giới hạn dưới của tín hiệu.
Hình 2.5: Phổ của các loại tín hiệu.
a./ Tín hiệu tần số thấp; b./ Tín hiệu tần số cao.
c./ Tín hiệu dải hẹp; d./ Tín hiệu dải rộng.
15.Dựa vào bề rộng phổ có thể phân loại tính hiệu như sau:
38.Tín hiệu tần số thấp.
39.Tín hiệu tần số cao.
40.Tín hiệu dải hẹp.
41.Tín hiệu dải rộng.
16.Tín hiệu có thời gian hữu hạn: là tín hiệu có biên độ tiến tới
zero ở ngồi khoảng T:
x(t)=0 khi t>T (2.5-2)
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
ω
m
f
1
=0 (hoặc gần bằng 0)
X(ϖ)
-ϖ
1
ϖ
2
0
ω
m
X(ϖ)
-ϖ
1
ϖ
1
0-ϖ
2
ϖ
2
ω
m
X(ϖ)
-ϖ
2
ϖ
2
0-ϖ
1
ϖ
1
ω
m
X(ϖ)
-ϖ
2
ϖ
2
0-ϖ
1
ϖ
1
a./
b./
c./
d./
Luận Văn Tốt Nghiệp 10
17.Tín hiệu có biên độ hữu hạn là tất cả các tín hiệu vật lý thực
hiện được với chúng, biên độ khơng vượt q một giới hạn
nào đó được tính tốn tương ứng với thiết bị xử lý. Có thể
viết:
x ( t) ≤ k với -∞ < t < ∞. (2.5-3)
18.Tín hiệu nhân quả là tín hiệu bằng zero với giá trị thời gian
âm:
x (t) = 0 với t< 0. (2.5-4).
5. Ta nhận thấy, trong thực tế tất cả các tín hiệu đều là tín hiệu nhân quả, có
nghĩa là nó bắt đầu từ t=0.
III./ NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THƠNG TIN
19.Thuật ngữ nhiễu đề cập đến những tín hiệu điện khơng
mong muốn mà vẫn ln ln hiện diện trong các hệ thống
điện. Sự hiện diện của tín hiệu nhiễu chồng lấn lên tín hiệu
có xu hướng làm suy giảm tín hiệu; nó làm máy khó nhận
dạng được đúng kí hiệu, và do đó hạn chế tốc độ truyền
thơng tin. Nhiễu tác động lên tín hiệu trong suốt q trình
truyền thơng tin, chúng có nguồn gốc, hình dạng, phương
thức tác động lên tín hiệu rất khác nhau. Do đó, có thể có
nhiều cách phân loại nhiễu:
42.Dựa vào qui luật biến thiên theo thời gian, có thể phân
loại thành nhiễu liên tục và nhiễu xung.
43.Dựa vào bề rộng khổ ta có nhiễu trắng (gồm tồn bộ tần
số) và nhiễu màu (một khoảng tần số hay một tần số).
44.Dựa vào qui luật phân bố có thể phân loại thành nhiễu
Gaussian và nhiễu Poisson…
45.Nếu dựa vào phương thức tác động ta có nhiễu cộng và
nhiễu nhân.
20.Cách phân loại tổng qt hơn là dựa vào nguồn gốc sinh ra
nhiễu, người ta phân biệt thành nhiễu cơng nghiệp và nhiễu
tự nhiên. Nhiễu cơng nghiệp là tất cả các tín hiệu do các
thiết bị điện, điện tử phát ra trong q trình làm việc. Bản
chất của nhiễu cơng nghiệp là sự bức xạ điện từ từ các thiết
bị điện. Để chống các loại nhiễu này, cần phải dùng các bộ
phận khử các bức xạ điện từ. Nhiễu tự nhiên bao gồm nhiễu
mạch điện và thiết bị, nhiễu khí quyển và vũ trụ.
21.Thiết kế mạch điện tốt có thể loại bỏ được nhiều loại nhiễu
và các ảnh hưởng khơng mong muốn của chúng bằng cách
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 11
lọc, chắn, lựa chọn phương pháp điều chế và đặt vị trí máy
thu tốt nhất. Ví dụ: Các thiết bị thu các bức xạ vũ trụ ln
được đặt được ở những nơi hoang vắng xa xơi, xa các nguồn
nhiễu tự nhiên.
22.Tuy nhiên, có một loại nhiễu tự nhiên khơng thể loại bỏ
được, gọi là nhiễu nhiệt hay nhiễu Johnson. Nhiễu nhiệt sinh
ra bởi các chuyển động nhiệt của các electron trong các
thành phần dẫn điện như điện trở, dây dẫn… Các electron
tham gia q trình dẫn điện gây ra nhiễu nhiệt.
23.Vì nhiễu nhiệt ln tồn tại trong tất cả các hệ thống truyền
thơng và là nguồn nhiễu đáng kể trong hầu hết các hệ thống,
các đặc tính của nhiễu nhiệt–cộng, trắng, Gaussian – thường
được dùng nhiều nhất để mơ hình hóa các nhiễu trong các hệ
thống truyền thơng. Vì nhiễu Gaussian trung bình khơng
hồn tồn được đặc trưng bởi phương sai của nó, mơ hình
này đặc biệt đơn giản khi sử dụng trong việc dò, tách tín
hiệu và trong việc thiết kế các máy thu chất lượng cao.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 12
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN
I./ GIỚI THIỆU
24.Trong cuộc sống của chúng ta, ln có nhu cầu về việc nghe
radio, xem truyền hình và nói chuyện qua điện thoại. Và để
nâng cao việc xem truyền hình, ta có thể trang bị thêm cáp
truyền hình hoặc có một anten thu tín hiệu vệ tinh đặt trong
nhà của chúng ta. Hơn nữa, ta có thể có một radio để bàn
hoặc điện thoại di động gắn trên xe, ta có thể nối máy tính
cá nhân với những máy tính khác bằng đường dây điện thoại
thơng qua modem. Trong cơng việc của ta, ta có thể dựa vào
mạng thơng tin, mà nó nối với những máy tính khác khắp
nơi trên thế giới, để cung cấp cho ta các danh mục hàng hóa,
tài chính và những kế hoạch khác để quản lý việc kinh
doanh của ta. Ngồi ra đối với điện thoại, ta có thể th bao
những dịch vụ thơng tin khác như: hội nghị truyền hình từ
xa, để hạn chế việc đi lại mà vẫn duy trì được sự gặp gỡ với
những người khác.
25.Những hệ thống như vậy được gọi là hệ thống thơng tin.
II./ HỆ THỐNG THƠNG TIN LÀ GÌ?
26.Đó là tên gọi chung cho cả phương tiện cơng cộng và văn
chương kỹ thuật ngày nay, để liên hệ đến nhiều lĩnh vực
cơng nghệ thơng tin, dịch vụ thơng tin, hệ thống thơng tin
như các cơng nghệ viễn thơng, dịch vụ viễn thơng và các hệ
thống viễn thơng.
III./ SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN
27.Trước hết ta xét sơ đồ khối tổng qt của hệ thống thơng tin
ở hình 3.1.
46.Khối Source (nguồn tin) biểu diễn thơng tin được gởi đi
như tín hiệu tiếng nói, tín hiệu truyền hình màu, văn bản
trắng đen, chuỗi nhị phân [0] và [1] hoặc tín hiệu điện
tâm đồ… Ta giả sử rằng ngõ ra của nguồn tin là một tín
hiệu điện nào đó thì trong khối nguồn tin này đã có một
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 13
bộ phận chuyển đổi tín hiệu cần truyền đi thành tín hiệu
sóng điện. Như vậy, khối nguồn tin gồm có nguồn phát
tin và bộ chuyển đổi tín hiệu ở nguồn phát tin thành tín
hiệu sóng điện.
47.Khối Transmitter (khối phát tin): xử lý thơng tin từ
nguồn tin đưa tới để đưa lên kênh truyền. Trong khối này
gồm cả q trình mã hóa thơng tin.
48.Khối Channel (khối kênh truyền): kênh truyền có thể là
dây song hành, cáp đồng trục, sợi quang, vơ tuyến, kênh
truyền thanh di động, chuyển mạch điện cơ hay điện
tử… và những kênh truyền khác.
49.Khối Receiver (khối nhận tin): thực hiện phục hồi lại tin
tức đã được mã hóa ở khối phát tin đã nhận được từ kênh
truyền. Và cuối cùng gởi tín hiệu sau khi phục hồi đến
khối sử dụng.
50.Khối User (khối sử dụng): khối này có chức năng biến
đổi tín hiệu điện từ khối nhận tin thành tín hiệu gốc ban
đầu. Bộ phận chuyển đổi có thể là loa hoặc màn hình.
Khối sử dụng có thể là tai hoặc mắt của con người, thiết
bị điều khiển từ xa, hoặc là một máy vi tính.
28.Các kỹ sư thơng tin thường có nhiều cách tác động trên các
khối Transmitter và Receiver, còn các khối Source, Channel
và User thì có rất ít hoặc là khơng có cách tác động đến nó.
Yếu tố cần thiết của hệ thống thơng tin là sự lựa chọn thích
hợp giữa các khối Transmitter và Receiver theo một cách
nào đó để tác động làm sao có độ tin cậy và độ trung thực
cao trong q trình truyền thơng tin từ nguồn tin đến nơi
nhận tin.
29.Ta có thể mở rộng sơ đồ khối hình 3.1 thành sơ đồ khối hình
3.2. Mỗi khối có thể thực hiện nhiều hoạt động và mỗi hệ
thống thơng tin khơng nhất thiết phải đầy đủ các khối. Tuy
nhiên, các khối Source, Channel, User thì ln ln phải tồn
tại.
30.Mặc dù các hệ thống thơng tin có thể phân loại theo nhiều
cách nhưng một cách phân loại chung nhất là phân loại theo
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
TRANSMITTER
(Phát tin)
USER
(Sử dụng)
SOURCE
(Nguồn tin)
CHANNEL
(Kênh truyền)
RECEIVER
(Nhận tin)
Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng qt của hệ thống thơng tin
Luận Văn Tốt Nghiệp 14
hệ thống tương tự hoặc là hệ thống số. Một tín hiệu tương tự
có thể nhận một số lượng vơ hạn của biên độ mà nó có thể
có trong một khoảng cho phép nào đó, trong khi tín hiệu rời
rạc chỉ có thể nhận một số lượng hữu hạn của biên độ trong
một khoảng xác định nào đó. Một hệ thống thơng tin thường
được phân loại là tương tự hay số phụ thuộc vào tín hiệu
được truyền trên đường truyền là tương tự hay số. Sự phân
biệt này sẽ khơng còn chính xác cho những hệ thống thơng
tin mà truyền tín hiệu có biên độ rời rạc mà dùng phương
pháp điều chế tương tự.
31.Hầu hết những hệ thống thơng tin thường gặp đều chứa các
khối điêu chế (Modulator) và khối giải điều chế
(Demodulator) nhưng có thể có hoặc khơng các khối mã hóa
nguồn (Source encoder), mã hóa kênh truyền (Channel
encoder), giải mã kênh truyền (Channel decoder), giải mã
nguồn (Source decoder). Khối điều chế làm thay đổi tín hiệu
thành một dạng thích hợp để truyền đi trên kênh truyền, khối
giải điều chế sẽ làm cơng việc ngược lại. Ví dụ một hệ thống
truyền thơng thương mại AM, trong đó tín hiệu âm thanh,
tiếng nói hoặc tín hiệu nhạc nền được đưa lên tần số cao bởi
việc điều chế, vì vậy nó sẽ được lan truyền qua khơng gian
mà khơng gây trở ngại đối với những tín hiệu của các tần số
khác.
Hình 3.2 Sơ đồ khối mở rộng của hệ thống thơng tin.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
SOURCE
ENCODER
(Mã hóa
nguồn)
CHANNEL
ENCODER
(Mã hóa kênh
truyền)
SOURCE
(Nguồn tin)
MODULATOR
(Điều chế)
CHANNEL
(Kênh truyền)
DEMODULATOR
(Giải điều chế)
CHANNEL
DECODER
(Giải mã kênh
truyền)
SOURCE
DECODER
(Giải mã
nguồn)
USER
(Sử dụng
tin)
Luận Văn Tốt Nghiệp 15
32.Có nhiều tín hiệu như tiếng nói và hình ảnh là các tín hiệu
tương tự nhưng trong một số ứng dụng có thể có lợi bằng
cách đổi từ dạng tín hiệu tương tự thành dạng tín hiệu số để
truyền đi. Hoạt động này cần phải có khối mã hóa nguồn
(Source encoder). Mã hóa nguồn cũng có thể được dùng để
mã hóa sự tồn tại của tín hiệu số có hiệu quả hơn. Khối giải
mã nguồn (Source decoder) sẽ trả lại tín hiệu nguồn dạng
ngun thủy của nó càng giống càng tốt.
33.Khối mã hóa kênh truyền hoạt động khi ngõ vào là tín hiệu
số như là cách để giảm xác suất mà tín hiệu số sẽ giải mã sai
ở khối nhận tin. Khối giải mã kênh truyền sẽ cố gắng để tái
tạo lại dạng tín hiệu càng giống với ngõ vào mã hóa kênh
truyền càng tốt.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 16
CHƯƠNG III. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU CHẾ
I./ ĐIỀU CHẾ
34.Điều chế tín hiệu tức là dùng các thuật tốn cơ bản tác động
lên tín hiệu trong các hệ thống thơng tin, đặc biệt là trong
các hệ thống truyền tin trên khoảng cách lớn. Việc điều chế
tín hiệu là một lĩnh vực rất rộng và khó khảo sát được hết
nên trong đề tài này chỉ khảo sát cho một số tín hiệu điều
chế tương tự và điều chế xung.
35.Vì điều chế tín hiệu là vấn đề rất cơ bản và quan trọng của
hệ thống thơng tin, do đó ta phải tìm hiểu về mục đích của
điều chế:
36.Tín hiệu ở đầu ra bộ biến đổi tín hiệu trong khối nguồn
(Source) có tần số rất thấp, do đó khơng thể truyền đi xa
được vì hiệu suất truyền khơng cao và khơng có tính kinh tế.
Cho nên phải thực hiện điều chế tín hiệu với ba mục đích
sau:
51.Việc điều chế tín hiệu cho phép ta sử dụng hữu hiệu
kênh truyền. Tín hiệu gốc bao gồm nhiều tín hiệu mà
chúng ta muốn truyền đi cùng lúc. Ví dụ như tiếng nói có
tần số trong khoảng 20Hz–4KHz, tín hiệu âm nhạc có
tần số trong khoảng 0–20KHz, tín hiệu video trong
truyền hình có độ rộng dải thơng 0–5MHz. Nếu khơng
có điều chế mà truyền những tín hiệu này đồng thời trên
cùng một đường truyền (cáp, dây song hành) thì ở đầu
thu sẽ khơng thu được tín hiệu vì giữa chúng có sự giao
thoa vào nhau. Vì vậy, ở đầu thu khơng thể tách riêng
chúng ra được. Điều chế cho phép ta truyền đồng thời
những tín hiệu này mà khơng có sự giao thoa bằng cách
dịch chuyển các tín hiệu này sang tần số khác cao hơn
mà đường truyền đó có thể đáp ứng được. Ở đầu thu sẽ
thu được riêng rẽ từng tín hiệu nhờ những mạch lọc
thơng dải.
52.Bức xạ tín hiệu vào khơng gian dưới dạng sóng điện từ.
Nếu muốn truyền tín hiệu âm thanh trên khoảng cách lớn
bằng sóng điện từ thì ở đầu ra máy phát phải có anten
phát. Kích thước anten phát theo lý thuyết trường điện từ
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 17
khơng nhỏ hơn một phần mười độ dài của bước sóng
phát xạ. Phổ tín hiệu tiếng nói thường vào khoảng
200Hz-10KHz, như vậy kích thước của anten phát phải
lớn cỡ hàng chục kilomet, đó là điều khơng thể thực hiện
được trong thực tế. Thực hiện điều chế tín hiệu cho phép
chuyển phổ tín hiệu lên phạm vi tần số cao, ở đó ta có
thể có kích thước anten thích hợp. Trong trường hợp
kênh truyền là dây dẫn, dải thơng của đa số các cáp cũng
nằm trong miền tần số cao, các tín hiệu tần số thấp sẽ bị
suy giảm, dịch chuyển phổ tín hiệu sẽ làm mất đi các
hiệu ứng đó.
53.Tăng khả năng chống nhiễu cho các hệ thống thơng tin,
bởi vì các tín hiệu điều chế có khả năng chống nhiễu,
mức độ chống nhiễu tốt như thế nào thì phụ thuộc vào
các loại điều chế khác nhau.
II./ PHÂN LOẠI ĐIỀU CHẾ
37. Điều chế tín hiệu được thực hiện ở bên phát, với mục đích là
chuyển phổ của tín hiệu từ miền tần số thấp lên miền tần số cao. Việc dịch
chuyển phổ của tín hiệu lên miền tần số cao được thực hiện bằng cách làm
thay đổi một trong các thơng số của sóng mang tần số cao. Trong thực tế
người ta thường dùng hai loại sóng mang là các dao động điều hòa cao tần
hoặc các dãy xung, do đó ta sẽ có hai hệ thống điều chế là: điều chế liên tục
và điều chế xung.
38. Trong điều chế liên tục, tín hiệu tin tức (tín hiệu điều chế) sẽ
tác động làm thay đổi các thơng số như biên độ, tần số, góc pha của sóng
mang là các dao động điều hòa.
54.Tín hiệu điều chế làm thay đổi biên độ sóng mang gọi là
điều chế biên độ AM (Amplitude Modulation) hay điều
biên.
55.Tín hiệu điều chế làm thay đổi tần số sóng mang gọi là
điều chế tần số FM (Frequency Modulation) hay điều
tần.
56.Tín hiệu điều chế làm thay đổi góc pha sóng mang gọi là
điều chế pha PM (Phase Modulation) hay điều pha.
39. Sóng mang có thơng số thay đổi theo tín hiệu tin tức được
gọi là tín hiệu bị điều chế. Để khơng phải nhầm lẫn trong từ ngữ, ta gọi tín
hiệu m(t) là tín hiệu tin tức, còn sóng mang có các thơng số thay đổi theo tín
hiệu tin tức là tín hiệu điều chế.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 18
40. Trong hệ thống điều chế xung, sóng mang là các dãy xung
vng tuần hồn, tin tức sẽ làm thay đổi các thơng số của nó như biên độ, độ
rộng xung, vị trí xung (khoảng cách giữa các xung).
57.Tín hiệu tin tức làm thay đổi biên độ của xung gọi là
điều biên xung PAM (Pulse Amplitude Modulation).
58.Tín hiệu tin tức làm thay đổi độ rộng xung gọi là điều
rộng xung PDM (Pulse Duration Modulation).
59.Tín hiệu tin tức làm thay đổi vị trí xung gọi là điều vị trí
xung PPM (Pulse Position Modulation).
41. Khi tín hiệu tin tức (thơng tin) tác động làm thay đổi một
thơng số của sóng mang thì hai thơng số kia được giữ ngun. Thơng số bị
thay đổi tỉ lệ với tin tức m(t). Như vậy trong các hệ thống điều chế xung, tin
tức chỉ được truyền trong những khoảng thời gian nhất định (thời gian có
xung). Đó là sự khác nhau căn bản giữa điều chế liên tục và điều chế xung.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 19
CHƯƠNG IV. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ LIÊN TỤC
I./ KHÁI NIỆM VỀ SĨNG MANG ĐIỀU HỊA
42.Các hệ thống điều chế liên tục có sóng mang là các dao
động sine (cosine) cao tần có dạng:
)cos()(
ϕω
+= tEte
cc
(4.1-1)
Trong đó:
E
c
: biên độ của sóng mang.
ω
c
: tần số góc của sóng mang.
ϕ: góc pha đầu của sóng mang.
43.Các thơng đặc trưng cho sóng mang là biên độ, tần số, góc
pha θ(t) = ω
c
t + ϕ. Điều chế tín hiệu là đem tín hiệu tin tức
tác động là thay đổi một trong các thơng số của sóng mang.
Tín hiệu điều chế là sóng mang có thơng số bị thay đổi được
viết dưới dạng tổng qt là:
)(cos)()( ttEte
c
θ
=
(4.1-2)
Trong đó:
E
c
(t): biên độ tức thời hay đường bao của tín hiệu điều chế.
θ(t): góc pha tức thời hay góc của tín hiệu điều chế.
44.Bên cạnh các thơng số ở trên, còn có thể đưa thêm khái
niệm về tần số tức thời của tín hiệu điều chế như sau:
dt
td
t
c
)(
)(
θ
ω
=
(4.1-3)
và
dt
td
tf
c
)(
2
1
)(
θ
π
=
(4.1-4)
45.Quan hệ giữa pha tức thời và tần số tức thời được xác định
như sau:
∫
= dttt
c
)()(
ωθ
(4.1-5)
và
∫
= dttft
c
)(
2
1
)(
π
θ
(4.1-6)
Các tích phân này được xác định chính xác tới góc pha đầu.
Các khái niệm về biên độ tức thời, tần số tức thời của tín hiệu điều chế được
minh họa trên hình 4.1-1.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 20
46.Như có thể thấy từ hình vẽ, biên độ tức thời E
c
(t) thay đổi
theo thời gian theo quy luật của tín hiệu tin tức m(t), quay
với tốc độ gốc thay đổi theo thời gian
ω
c
(t) và đi qua một qng đường là
θ(t). Hình chiếu của vectơ này lên trục
hồnh tại một thời điểm t bất kỳ chính
là giá trị của tín hiệu điều chế e(t) tại
thời điểm đó. Cách biểu diễn vectơ cho
tín hiệu ở biểu thức (4.1-2) chính là
biểu diễn tín hiệu đó nhờ dao động tổng
qt.
47.Ta biết rằng, tín hiệu tin tức chỉ làm thay đổi một trong các
thơng số của sóng mang, cho nên:
60.Nếu biên độ thay đổi còn góc pha θ(t) khơng đổi ta sẽ có
tín hiệu điều chế biên độ (điều biên).
)cos()()(
ϕω
+= ttEte
cc
(4.1-7)
61.Còn nếu θ(t) thay đổi theo m(t) và E
c
(t) giữ ngun ta sẽ
có tín hiệu điều chế góc.
)(cos)( tEte
c
θ
=
(4.1-8)
48.Sau đây ta sẽ khảo sát một số loại điều chế liên tục tương
ứng với các thơng số sóng mang bị thay đổi theo tín hiệu tin
tức.
II./ ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ
49.Như trên đã khảo sát, tín hiệu điều chế sẽ làm thay đổi biên
độ sóng mang gọi là điều chế biên độ AM (Amplitude
Modulation) hay điều biên. Có các loại điều chế biên độ là:
62.Điều biên hai dải bên (điều chế song biên) triệt sóng
mang AM-SC (Amplitude Modulation with Suppressed
Carrier) hay còn gọi là AMDSB-SC (AM Double
Sideband with Suppressed Carrier).
63.Điều biên hai dải bên truyền sóng mang (AM thơng
thường hay AMDSB-TC- AM Double Sideband with
Transmitted Carrier).
64.Điều biên một dải bên (điều chế đơn biên) triệt sóng
mang (AM-SSB-AM Single Sideband with Suppressed
Carrier).
65.Điều biên một dải bên truyền sóng mang (AMSSB-TC-
AM Single Sideband with Transmitted Carrier).
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
e(t)= E
c
cosθ(t)
Hình 4.1-1
E
c
(t)
θ(t)
ω
c
(t)
Luận Văn Tốt Nghiệp 21
66.Điều biên theo dạng truyền biên tần cụt AMVSB (AM
Vestigal Sideband).
II.1./ Hệ thống AMDSB-SC (Hệ thống điều chế AM hai dải biên triệt
sóng mang).
50.Như ta đã biết, cách tái định vị một tín hiệu trong miền tần
số là nhân dạng sóng của tín hiệu đó với một hàm
sine(cosine) điều hòa trong miền thời gian.
67.Tín hiệu tin tức, được biểu diễn bởi:
)
cos()(
mmm
tEtm
ϕω
+=
(4.2.1-1)
Trong đó:
E
m
: biên độ cực đại của tín hiệu tin tức.
ω
m
: tần số góc của tín hiệu tin tức.
ϕ
m
: góc pha ban đầu của tín hiệu tin tức.
Để dễ dàng tính tốn ta giả sử góc pha ban đầu của tín hiệu tin tức bằng 0, tức là:
ϕ
m
= 0.
68.Và tín hiệu sóng mang là:
)cos()(
ccc
tEte
ϕω
+=
(4.2.1-2)
Trong đó:
E
c
: biên độ cực đại của tín hiệu sóng mang.
ω
c
: tần số góc của tín hiệu sóng mang.
ϕ
c
: góc pha ban đầu của tín hiệu sóng mang.
Cũng để dễ dàng tính tốn ta giả sử ϕ
c
= 0.
51.Thực hiện nhân phương trình (4.2.1-1) với (4.2 1-2) ta sẽ
được tín hiệu điều chế AMDSB-SC và được viết:
ttmEte
ccDSB
ω
cos)()( =
(4.2.1-3)
69.Theo biến đổi Fourier:
Nếu g(t) ↔ G(t) thì
)()(
0
0
ωω
ω
−↔ Getg
tj
(4.2.1-4)
70.Nên thành phần tần số của e
DSB
được cho bởi:
{ }
[ ]
)()(
2
)()(
00
ωωωωω
−++== MM
E
teFE
c
DSBDSB
(4.2.1-5)
Trong đó:
{ }
)()(
ω
MtmF ↔
71.Nếu
)(
ω
M
được vẽ trong hình 4.2.1-1a) thì
)(
ω
DSB
E
được vẽ trong hình 4.2.1-1b).
72.Dạng sóng trong hình 4.2.1-1 được gọi là sóng AM
Double Sideband with Suppressed Carrier (AMDSB-
SC).
52.Thành phần tần số trong khoảng ω
c
< |ω| < ω
c
+ ω
m
được gọi
là dải biên trên (USB) và thành phần tần số trong khoảng ω
c
-
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 22
ω
m
[ |ω| [ ω
c
được gọi là dải biên dưới (LSB). Tín hiệu vật lý
chỉ định nghĩa ở tần số dương và m(t) được u cầu bởi
dạng của thành phần tần số trong hình 4.2.1-1a trong khoảng
0[ ω [ ω
m
. Ta thấy USB trong hình 4.2.1-1b có dạng giống
như M(ω) và LSB cũng có dạng giống như vậy nếu nó được
dịch đi một khoảng ω = ω
c
. Vì dạng này được bảo tồn, nên
mỗi một bên đã chứa đựng đầy đủ thơng tin để có thể tái tạo
lại được m(t).
Hình 4.2.1-1: Thành phần tần số của tín hiệu tin tức và tín hiệu song biên.
a./ Tín hiệu tin tức; b./ Tín hiệu song biên.
53.Thuật ngữ triệt sóng mang (Suppressed Carrier) có được là
từ thực tế mặc dù trong phương trình 4.2.1-3 vẫn tồn tại
thành phần cosω
c
t, mà ở đây khơng có thành phần tần số ở ω
= ω
c
trong E
DSB
(ω), điều mà đã khơng có trong tín hiệu gốc
ở ω = 0 trong M(ω).
54.Trong tín hiệu e
DSB
(t), ta đã giả sử là ω
c
>ω
m
. Nếu khơng có
điều kiện này thì M(ω-ω
c
) và M(ω+ω
c
) sẽ trùng lấp lên nhau
vì vậy sẽ gây ra méo tín hiệu. Trong hầu hết các ứng dụng
để truyền sóng đều chọn ω
c
>> ω
m
(ω
c
>10ω
m
).
55.Phép nhân trong phương trình (4.2.1-3) có ảnh hưởng trong
việc tái định vị M(ω) trong miền tần số thì phép nhân này
cũng u cầu băng thơng gấp đơi. Trong miền tần số dương,
băng thơng của M(ω) là ω
m
trong khi đó băng thơng của
E
DSB
(ω) là 2ω
m
.
56.Biểu diễn của e
DSB
(t) trong phương trình (4.2.1-3) được vẽ
trong hình 4.2.1-2b với tín hiệu tin tức trong miền thời gian
được vẽ trong hình 4.2.1-2a. Đường nét đứt trong hình
4.2.1-2b là dạng tín hiệu tin tức ban đầu m(t) và đối xứng
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
M
0
ω
m
-ω
m
|M(ω)|
ω
0 0
-ω
c
-ω
m
|E
DSB
(ω)|
MSB MSBLSB
-ω
c
+ω
m
-ω
c
ω
c
-ω
m
ω
c
ω
c
+ω
m
ω
LSB
a./ b./
2
0 c
EM
Luận Văn Tốt Nghiệp 23
của nó qua trục thời gian. Đường nét đứt được gọi là đường
bao của tin tức.
Hình 4.2.1-2: Dạng sóng trong miền thời gian của phương trình 4.2.1-3.
a./ Tín hiệu tin tức; b./Tích của m(t) và E
c
cosω
c
-tức tín hiệu e
DSB
(t).
57.Tín hiệu e
DSB
(t) là sóng điều chế và sẽ là tín hiệu được
truyền đi trong hệ thống truyền thơng dùng điều chế
AMDSB-SC. Tuy nhiên, ta phải chứng minh rằng m(t) có
thể được khơi phục từ e
DSB
(t) và chắc chắn rằng đó là điều
kiện cần thiết cho bất kỳ hệ thống nào. Để mơ tả việc lấy lại
m(t) ta xét hình 4.2.1-3. Hình 4.2.1-3a là sơ đồ khối phần
phát, hình 4.2.1-3b là sơ đồ khối phần thu.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Đường bao
Sóng mang
m(t)
Luận Văn Tốt Nghiệp 24
Hình 4.2.1-3 Sơ đồ khối hệ thống AMDSB-SC.
a./ Phần phát; b./ Phần thu.
58.Từ hình 4.1.2-3b ta có:
( ) ( ) ( )
+== ttmEttetx
cccDSB
ωω
2cos
2
1
2
1
cos
(4.2.1-6)
73.Từ phương trình (4.2.1-6), trong miền tần số ta có thêm
một phiên bản của M(ω) ở ω=0 và
0
2
ωω
±=
. Vì vậy, nếu
mạch lọc thơng thấp LPF (Low Pass Filter) trong hình
4.2.1-3b là khơng méo trong khoảng tần số
m
ωω
<≤0
và tần số cắt ω
co
là ω
m
< ω
co
< 2ω
c
-ω
m
, thì m(t) có thể
được khơi phục chính xác giống với dạng sóng ban đầu.
59.Tín hiệu sóng mang ở khối thu là cosω
c
t, được tạo ra từ
mạch dao động nội (LO-Location Oscillator). Độ chính xác
của LO là thực sự quan trọng cho việc khơi phục m(t) được
chính xác. Trong hình 4.2.1-3, sóng mang dùng trong khối
phát và dao động nội LO dùng trong khối thu phải giống
nhau chính xác cả về tần số lẫn về pha. Vì vậy, sóng mang
và dao động nội LO được đồng bộ trong tần số và pha, nên
đơi khi loại giải điều chế này còn được gọi là giải điều chế
đồng bộ hay giải điều chế kết hợp.
60.Nếu dao động nội khơng đồng bộ với sóng mang thì sẽ dẫn
đến việc méo tín hiệu và tín hiệu thu được sẽ khơng còn
chính xác nữa.
II.2./ Hệ thống AM thơng thường – AMDSB-TC (Hệ thống điều chế
AM hai dải biên truyền sóng mang).
61.Hầu hết các ứng dụng của điều chế biên độ là phát thanh
AM. Trong những ứng dụng này có nhiều máy thu và một ít
máy phát. Nếu dùng hệ thống AMDSB-SC thì phải thiết kế
ở máy thu một mạch dao động nội mà có tần số và pha phải
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
LPF
ω
co
m(t)
E
c
cosω
c
t
AntenAnten
cosω
c
t
x(t) y(t)
s
DSB
(t) s
DSB
(t)
a./
b./
Luận Văn Tốt Nghiệp 25
đồng bộ với sóng mang của máy phát. Vì vậy mà giá thành
của hệ thống AMDSB-SC cao, nên một loại điều chế khác
được hình thành.
62.Tín hiệu phát được cho là:
( ) ( )
[ ]
( )
[ ]
ttmmEttmEmEte
cnccAM
ωω
cos.1cos. +=+=
(4.2.2-1)
Trong đó:
( )
( )
( )
( )
m
n
E
tm
tm
tm
tm ==
max
là dạng bình thường của m(t). E=E
c
E
m
và
0<m<1 được gọi là hệ số điều chế. Với u cầu
( )
max
. tmEmE
c
>
thì tín hiệu
e
AM
(t) trong 4.2.2-1 được gọi là AMDSB-TC (điều chế AM song biên truyền
sóng mang hay điều chế AM thơng thường). Lý thuyết thiết kế hệ thống
AMDSB-TC hầu hết được lấy từ biến đổi Fourier của e
AM
(t). Tín hiệu trong
phương trình (4.2.2-1) được gọi là AM thơng thường vì nó được dùng phổ biến
trong phát thanh quảng cáo.
63.Giả sử rằng
( ){ } ( )
ω
MtmF ↔
như trong hình 4.2.1-1a. Biến
đổi Fourier của e
AM
(t) được vẽ ở hình 4.2.2-1 và cho bởi
biểu thức:
( ) ( ) ( )
[ ]
( ) ( )
[ ]
cc
c
ccAM
MM
mE
EE
ωωωωωωδωωδπω
−+++−++=
2
(4.2.2-2)
rõ ràng từ hình 4.2.2-1 và phương trình(4.2.2-2) ta thấy có thành phần sóng mang
hiện diện, và dĩ nhiên là vẫn còn cả hai biên.
Hình 4.2.2-1: Thành phần tần số của AMDSB-TC.
64.Giả sử m(t) được vẽ ở hình 4.2.1-2a, ta xét e
AM
(t) trong miền
thời gian. Dạng sóng này được vẽ trong hình 4.2.2-2. Điểm
quan trọng trong hình này là đường bao dương bên ngồi
của e
AM
(t) có hình dạng giống với m(t). Nếu ta có thể xây
dựng một mạch thu mà theo sát đường bao này thì có thể
phục hồi m(t) lại dể dàng. Trong hình 4.2.2-2 phải có điều
kiện E>mE
c
(t)|m(t)|
max
= mE
c
E
m
. Mục đích của u cầu này
là để bảo đảm đường bao khơng vượt q mức âm và vì vậy
mà đường bao mới giống hệt với m(t).
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
0
-ω
c
-ω
m
E
AM
(ω)
-ω
c
+ω
m
-ω
c
ω
c
-ω
m
ω
c
ω
c
+ω
m
ω
2
0 c
EmM
πEπE