- Trang Chủ
- Luận Văn - Báo Cáo
- Đề tài: Giáo trình khảo sát tín hiệu điều chế đa âm phổ của tín hiệu khuếch đại điều biên có tần số và biên độ dao động (part 9)
Xem mẫu
- cuûa MSK laø khi chæ soá ñieàu cheá cuûa tín hieäu FSK baèng moät nöõa (töùc laø ñoä di
taàn ñænh – ñænh h baèng moät nöõa toác ñoä bit), Maät ñoä phoå chæ chöùa caùc thaønh
phaàn lieân tuïc mang thoâng tin. Moät öu ñieåm khaùc cuûa MSK so vôùi FSK khi
ñoä di taàn baèng moät ñôn vò, ñoä roäng baêng seõ nhoû hôn vôùi cuøng toác ñoä bit, ñaëc
bieät vôùi FM toác ñoä bit nhò phaân keùp.
Hình 3-4 cho ta thaáy: Ñoái vôùi MSK, haàu heát naêng löôïng tín hieäu ñöôïc
chöùa trong mieàn taàn soá heïp baèng 1,5 laàn toác ñoä bit vaø ñöôøng vieàn cuûa phoå
coù ñoä doác trung bình laø 12 dB/octa. Trong tröôøng hôïp FM nhò phaân keùp, ñoä
roäng baêng sau khi ñieàu cheá ñöôïc boä loïc cosin taêng giôùi haïn ñeán ñieåm 0 cuûa
tín hieäu nhò phaân FSK. Nhöng, taïp aâm xuyeân kyù hieäu coù theå laáy moät daïng
nhö theá maø vieäc taùch tín hieäu coù theå ñöôïc nhö tín hieäu ngaãu nhieân baäc 3.
Moät öu ñieåm khaùc cuûa MFK laø soùng mang ñöôïc tín hieäu digital ngaãu
nhieân ñieàu cheá, coù hình bao lieân tuïc, neân klhoâng phaûi tính ñeán vieäc chuyeån
ñoåi AM/PM laøm bieán daïng phoå. Vì nhöõng tính chaát ñoù, MSK öùng duïng raát
ñaéc löïc ñoái vôùi heä thoáng phi tuyeán tính vaø coâng suaát haïn cheá nhö caùc heä
thoáng thoâng tin veä tinh.
Hai kyõ thuaät chung ñeå ñieàu cheá vaø giaûi ñieàu cheá MSK ñaõ ñöôïc môû ra.
Nhöõng phöông phaùp naøy ñeàu döïa vaøo phöông phaùp song song vaø noái tieáp.
Ccaû hai töông ñöông hoaøn toaøn veà chieám ñoä roäng baêng vaø ñaëc tính xaùc suaát
loãi.
Phöông phaùp song song laø thöïc chaát laø phöông phaùp gheùp caàu phöông
nhöõng luoàng soá lieäu daïng xung nöõa hình sin saép xeáp trong moät chu kyø nöõa
kyù hieäu cuûa soùng mang nhö hình 3-4a. thöïc hieän nhöõng modem duøng phöông
aùn naøy trong thöïc teá caàn phaûi caân baèng chaët cheõ vaø ñoàng boä caùc tín hieäu soá
lieäu keânh ñoàng pha vaø caàu phöông treâb nhöõng soùng mang ñaõ töï caân baèng vaø
pha cuûa chuùng ñeàu caàu phöông. Töông töï ôû maùy thu duy trì vaø caân baèng chaët
cheõ caàu phöông pha, caàn thieát ñeå cöïc tieåu hoùa ñoä meùo vaø xuyeân aâm.
Vôùi phöông aùn noái tieáp, tín hieäu ñöôïc taïo ra töø tín hieäu hai pha baèng
caùch loïc qua moät boä loïc chuyeån ñoåi ñaõ thieát keá phuø hôïp. Neân vaán ñeà caân
baèng vaø di truøy soùng mang caàu phöông pha ôû phöông aùn song song ñöôïc thay
theá baèng nhieäm vuï xaây döïng moät boä loïc chuyeån ñoåi vôùi ñaëc tuyeán sin keát
hôïp. Boä giaûi ñieàu cheá goàm moät boä loïc phoái hôïp vôùi phoå tín hieäu phaùt, tieáp
theo laø giaûi ñieàu cheá keát hôïp vaø taùch bit. Thöïc hieän boä giaûi ñieàu cheá noái tieáp
yeâu caàu söï toång hôïp cuûa boä loïc thoâng baêng phoái hôïp chaët cheõ vôùi tín hieäu
MSK ñeå ñaûm baûo chaát löôïng gaàn ñeán lyù töôûng. Caùc tín hieäu MSK cuõng nhö
PSK, coù theå ñöôïc taùch soùng keát hôïp hoaëc vi sai. Taùch soùng vi sai laø kyõ thuaät
ñieàu cheá haáp daaãn trong truyeàn daãn phöông thöùc “burst” nhö caùc heä thoáng
- gheùp keânh chia theo thôøi gian (TDMA) vì caáu taïo maïch ñôn giaûn vaø khoâng
caàn khoâi phuïc soùng mang. Phöông thöùc naøy söû duïng taùch soùng khoâng keát
hôïp nhö trong hình 3-2. Caùc tín hieäu MSK coù ñaëc tính khoâng keát hôïp, pha
tuyeät ñoái ôû hai thôøi ñieåm baát kyø ñeàu leä thuoäc vaø laø moät haøm cuûa soá lieäu
ñöôïc truyeàn giöõa hai thôøi ñieåm ñoù. Kyù hieäu ñöôïc taùch ra töø söï keát hôïp veà
pha cuûa hai khoaûng tín hieäu keø nhau laø soá lieäu ñöôïc truyeàn ñi trong ñieàu
kieän khoâng coù taïp aâm. Töông töï, hai kyù hieäu ñöôïc taùch töø söï leäch pha cuûa
hai khoaûng tín hieäu thay ñoåi daáu coù theå xem nhö kieåm tra toång chaún leõ cuûa
hai phaàn töû soá lieäu ñöôïc truyeàn keá tieáp nhau. Tính chaát tyû leä loaïi coù theå
ñöôïc theå hieän nhôø boä giaûi maõ vôùi maõ söûa sai goàm coù soá lieäu vaø bit chaún leõ.
Xaùc suaát loãi cuûa MSK keát hôïp.
Xaùc suaát loãi MSK keát hôïp cuõng gioáng nhö ñieàu cheá khoùa dòch pha ñoái
vôùi cöïc keát hôïp PSK nhö ñaõ cho trong phöông trình 2.9 ôû nhöõng nôi chuaån
thu ñoàng pha chính xaùc vôùi phaùt, = 0 vaø Pe ôû phöong trình 2.9 giaûm xuoáng
nhö phöông trình 2.8. Hình 1-5 laø ñoà thò cuûa PeMSK keát hôïp mang kyù hieäu
BPSK, vaø hình 3-2 laø ñoàthò minh hoïa ñöôøng cong nhö mang kyù hieäu MSK
keát hôïp.
1
W C 2
1
PeMSK keát hôïp = erfc . . cos2 (3.16)
r N
2 b
Xaùc suaát loãi cuûa MSK taùch soùnh keát hôïp hoaëc vi sai
Cuõng gioáng nhö khoâng keát hôïp hoaëc DPSK, vaø ñöôïc minh hoïa treân
hình 1-5 theo C/N nhö DPSK.
C W
1 .
PeMSK vi sai = e N rb (3.17)
2
Daïng phoå cuûa heä thoáng MSK
Yeâu caàu ñoøi hoûi taêng leân ñoái vôùi toác ñoä bit cao hôn, neân ñoä roäng baêng
hieäu duïng cuûa heä thoáng vi ba soá vaãn ñang ñöôïc ngieân cöùu phaùt trieån moät soá
nghieân cöùu nhö theá ñaõ thöïc hieän laø caùc phöông thöùc ñieàu cheá MSK khaùc
nhau nhaèm ñeå ñaït ñöôïc moät phoå tín hieäu daøy ñaëc. Quaù trình lieân quan chaët
cheõ ñeán daïng phoå cuûa xung soá lieäu vaøo, ñieàu cheá taàn soá hình sin digital
(SFSK) vaø ñieàu cheá dòch cöïc tieåu bieân ñoä nhieàu möùc (MAMSK). SFSK coù
ñaëc tính coâng suaát ngoaøi baêng cöïc kyø nhoû. SFSk cuõng ñöôïc nghieân cöùc chuù yù
ñeán taùc ñoäng cuûa xuyeân aâm vaø ñöôïcxem laø phöông thöùc ñieàu cheá khaù toát vôùi
goïn nhieàu tín hieäu rong moät giaûi baêng haïn cheá khi caùc tín hieäu khoâng ñöôïc
- ñoàng boä theo ñòng thôøi gian bit. Moät soá öùng duïng yeâu caàu caùc tín hieäu ñöôïc
goùi goïn sít sao veà taàn soá khi khoâng coù chuaån pha tuyeät ñoái coù saüng ôû maùy
thu (thu khoâng keát hôïp). Nhöõng öùng duïng nhö caäy ñaõ nghieân cöùc coù keát quaû
trong vieäc giaûi quyeát xuyeân aâm cuûa phöông aùn so saùnh pha cuûa FSFK, ñöôïc
goïi laø FSFK so saùnh pha (PC SFSK). Keát quaû cho ta thaáy raèng PCFS FK cho
pheùp goïi sít sao hôn nhöõng tín hieäu khoâng ñoàng boä so vôùi DQPSK. Xaùc suaát
C
loãi cuõng ñöôïc chöùng minh laø toát hôn moät ít so vôùi DQPSK khi 5dB , vaø
N
C
seõ hôi keùm hôn 5dB .
N
Söï caùi bieán khaùc ñoái vôùi ñöôøng bieân phoå sô ñoà MSK laø phoå cuõng
ñöôïc taïo ra do khoùa dòch taàn hình sin keùp (DPFSK) vôùi ñuoâi cuûa phoå coù ñoä
doác trung bình laø 36dB/octa vöôït qua f = 4,75/T thay vì 24dB/octa ñoái vôùi
SFSK.
VI. Ví duï minh hoïa:
1. Cho moät chuoãi bit nhò phaân vôùi 5 bit ñaàu tieân b = [ 1 0 0 1 0 ]. Döõ lieäu bit
nhò phaân coù toác ñoä bit baèng 1Kbps vaø bieân ñoä ñænh-ñænh cuûa daïng soùng ñieàu
cheá laø 1V.
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu FSK vôùi 500 maãu ñaàu tieân ñaïi dieän cho
chuoãi nhò phaân b vôùi taàn soá soùng mang laø 8Khz. Bieát tín hieäu phaùt
sinh töø chuoãi nhò phaân b laø: POLAR_NRZ
b. Moâ phoûng maät ñoä phoå coâng suaát cuûa tín hieäu ñieàu cheá ,bieát phaïm
vi taàn soá ñieàu cheá laø[ 0, 20Khz].
Giaûi:
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu ñieàu cheá:
t=[1:500];
b=[1 0 0 1 0 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'polar_nrz');
sf=vco(xp);
subplot(211), waveplot(xp(t))
subplot(212), waveplot(sf(t))
- ㄭ2
-2
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
-3
x 10
b. Moâ phoûng maät ñoä phoå cuûa tín hieäu ñieàu cheá:
start
t=[1:500];
b=[1 0 0 1 0 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'polar_nrz');
sf=vco(xp);
clf
f=[0,20000];
subplot(211),psd(xp,f)
subplot(212),psd(sf,f)
PSD Function
0
10
Power [W]
-5
10
-10
10
0 5 10 15 20 25
Frequency [kHz]
-10
10
0 5 10 15 20 25
- 2. Cho moät chuoãi bit nhò phaân vôùi 5 bit ñaàu tieân b = [ 0 1 0 1 0 ]. Döõ
lieäu bit nhò phaân coù toác ñoä bit baèng 1Kbps vaø bieân ñoä ñænh-ñænh cuûa daïng
soùng ñieàu cheá laø 1V.
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu FSK vôùi 400 maãu ñaàu tieân ñaïi dieän cho
chuoãi nhò phaân b vôùi taàn soá soùng mang laø 6Khz. Bieát tín hieäu phaùt
sinh töø chuoãi nhò phaân b laø: BIPOLAR_NRZ
b. Moâ phoûng maät ñoä phoå coâng suaát cuûa tín hieäu ñieàu cheá ,bieát phaïm
vi taàn soá ñieàu cheá laø[ 0, 10Khz].
Giaûi:
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu ñieàu cheá:
start
t=[1:400];
b=[0 1 0 1 0 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'bipolar_nrz');
sf=vco(xp);
subplot(211), waveplot(xp(t))
subplot(212), waveplot(sf(t))
2
1
V
0
-1
-2
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
T im e [s e c ] -3
x 10
1
V
0
-1
0.5
1.5
2.5
3.5
0
1
2
3
4
x 10
T im e [s e c ] -3
b.Moâ phoûng maät ñoä phoå coâng suaát cuûa tín hieäu ñieàu cheá:
start
t=[1:400];
b=[0 1 0 1 0 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'bipolar_nrz');
sf=vco(xp);
- clf
f=[0,10000];
subplot(211),psd(xp,f)
subplot(212),psd(sf,f)
3. Cho moät chuoãi bit nhò phaân vôùi 5 bit ñaàu tieân b = [ 1 1 0 0 1 ]. Döõ lieäu bit
nhò phaân coù toác ñoä bit baèng 1Kbps vaø bieân ñoä ñænh-ñænh cuûa daïng soùng ñieàu
cheá laø 1V.
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu FSK vôùi 600 maãu ñaàu tieân ñaïi dieän cho
chuoãi nhò phaân b vôùi taàn soá soùng mang laø 6Khz. Bieát tín hieäu phaùt
sinh töø chuoãi nhò phaân b laø: MANCHESTER
b. Moâ phoûng maät ñoä phoå coâng suaát cuûa tín hieäu ñieàu cheá ,bieát phaïm
vi taàn soá ñieàu cheá laø[ 0, 15Khz].
Giaûi:
a. Moâ phoûng daïng tín hieäu ñieàu cheá:
start
t=[1:600];
b=[1 1 0 0 1 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'bipolar_nrz');
sf=vco(xp);
subplot(211), waveplot(xp(t))
subplot(212), waveplot(sf(t))
- 2
1
V
0
-1
-2
1 2 3 4 5 6
Time [sec] -3
x 10
0 1 2 3 4 5 6
x 10
b. Moâ phoûng maät ñoä phoå coâng suaát cuûa tín hieäu:
start
t=[1:600];
b=[1 0 0 1 0 binary(5)];
xp=wave_gen(b,'manchester');
sf=vco(xp);
clf
f=[0,15000];
subplot(211),psd(xp,f)
subplot(212),psd(sf,f)
nguon tai.lieu . vn
