Xem mẫu
- H TH NG THÔNG TIN
V TINH
B môn Thông tin vô tuy n
ð i h c công ngh - ðHQG HN
Gi ng viên Th m ð c Phương
Tel. 0903 229 117
E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com
Chương 7 – ði u ch và ña truy c p
1. Tín hi u analog
2. Tín hi u s băng g c
3. ði u ch s FSK, PSK, ñi u ch lai
4. Các phương pháp ña truy c p FDMA,
TDMA, CDMA
1
- Tín hi u Analog
Tín hi u Analog
2
- Tín hi u Analog
Tín hi u s băng g c
3
- Tín hi u s băng g c - Modulation
Tín hi u s băng g c - Demodulation
4
- ði u ch s
Khái ni m: tín hi u băng t n g c ñư c bi n ñ i thành m t tín
hi u thích ng v i ñư ng truy n ñ có th d dàng ghép kênh
và phát truy n qua v tinh. Quá trình x lý bi n ñ i tín hi u bên
phát g i là “ñi u ch ”. T i ñ u thu, b bi n ñ i s bi n ñ i tín
hi u thu thành tín hi u ban ñ u (gi i ñi u ch ), và sau ñó
truy n ñ n nơi nh n. Thông thư ng, t p âm gây ra do ñư ng
truy n d n, máy phát, máy thu và b bi n ñ i làm cho ch t
lư ng c a tín hi u thu ñư c th p hơn tín hi u ñã truy n ñi.
Các d ng ñi u ch :
Ch t lư ng ñi u ch
M t h thông tin liên l c c n ph i ñư c thi t k ñ ñ t ñư c
ch t lư ng yêu c u v i s gi i h n c a công su t phát và ñ
r ng băng t n công tác. Khi ñó hi u su t ñi u ch là quan
tr ng.
Tiêu chu n quan tr ng nh t ñánh giá ch t lư ng ñi u ch là t
s tín hi u/t p âm (S/N ñ i v i tín hi u tương t và BER ñ i v i
tín hi u s ) trong kênh thông tin
S/N (ho c BER) ph thu c vào m t só y u t , quan tr ng hơn
c là:
– T s sóng mang/t p âm C/N c a kênh thông tin RF ho c
c a tín hi u trung t n IF trong máy thu.
– D ng ñi u ch tín hi u
5
- Các d ng ñi u ch s
Các d ng ñi u ch s
6
- D ch chuy n pha nh phân (BPSK)
Khái ni m: D ch chuy n pha nh phân là thay ñ i góc θ trong
phương trình bi u di n sóng mang. Trong trư ng h p này,
pha thay ñ i như sau :
Tín hi u ‘0’ tương ng v i θo = π ( ho c 0)
Tín hi u ‘1 ‘ tương ng v i θ1 = 0 (ho c π)
D ch chuy n pha c u phương (QPSK)
Khái ni m: H th ng QPSK s d ng 4 tr ng thái pha ñ ñ t hi u
qu s d ng t n s l n hơn c a BPSK. Trong h th ng QPSK,
tín hi u truy n ñi ñư c bi n ñ i thành hai tín hi u (bi n ñ i n i
ti p – song song). Hai sóng mang khác nhau v pha b ng π /2
ñư c ñi u ch b i 2 tín hi u nh phân nói trên, hai tín hi u ñi u
ch này k t h p thành m t tín hi u ra ñã ñi u ch . Vì bi n ñ i n i
ti p – song song ñư c th c hi n trư c ñi u ch nên t c ñ tín
hi u trong ñư ng truy n d n b ng m t n a t c ñ tín hi u ñ u
vào (t c ñ xung nh p), t c là khi t c ñ truy n d n trên tuy n là
như nhau, thì QPSK có th g i thông tin 2 bit trong m t ñơn v
th i gian xung nh p trong khi BPSK ch có th g i thông tin 1 bit.
Trong h th ng thông tin v tinh, m t th i gian xung nh p g i là
m t ký hi u. Trong h th ng QPSK, pha sóng mang có quan h
v i các tín hi u băng t n g c như sau :
Tín hi u băng t n g c (I,Q) Góc pha sóng mang (θ)
(1,1) π /4
(1,0) 3π /4
(0,0) 5π /4 ho c -3π/4
(0,1) 7π/4 ho c π/4
7
- D ch chuy n pha c u phương (QPSK)
khi t c ñ truy n d n trên tuy n là như nhau, thì QPSK có
th g i thông tin 2 bit trong m t ñơn v th i gian xung nh p
trong khi BPSK ch có th g i thông tin 1 bit.
Các phương pháp ña truy nh p
Khái ni m: ña truy nh p là kh năng m t s lư ng l n các
tr m m t ñ t có th ñư c n i v i nhau ñ truy n tín hi u tho i,
hình nh, s li u, tín hi u fax,… cho nhau thông qua v tinh
M t s y u t nh hư ng ñ n kh năng truy nh p c a các
tr m m t ñ t qua v tinh:
–Kh năng c a v tinh
– Vi c s d ng ph
– Công su t c a v tinh
– Kh năng k t n i
– Giá thành
– S ch p nh n c a ngư i s d ng
– Tính linh ho t
Có 3 k thu t ña truy nh p chính thư ng s d ng là: FDMA,
TDMA và CDMA
8
- Các phương pháp ña truy nh p
M i kênh khuy ch ñ i m t sóng mang mà ph c a sóng mang
này n m trong d i thông c a kênh vào th i ñi m kênh này
ñang tr ng thái ho t ñ ng. Như v y có th t i m t th i ñi m,
các sóng mang cùng chi m d i t n kênh và can nhi u l n
nhau. ð tránh can nhi u này, các máy thu c a tr m m t ñ t
ph i có kh năng phân bi t gi a các sóng mang thu ñư c.
Có th th c hi n ñư c ñi u này theo m t s phương th c
sau:
• N u ph c a các sóng mang chi m m t d i con khác nhau
trong d i t n c a kênh thì máy thu có th phân bi t gi a các
sóng mang nh các b l c. ðó là nguyên lý c a ña truy nh p
phân chia theo t n s (FDMA).
Các phương pháp ña truy nh p
• M t s sóng mang ñư c máy thu nh n theo th t th i gian
có th ñư c phân bi t theo ki u ch n c a th i gian ngay c
khi chúng chi m cùng m t băng t n. ðây là nguyên lý ña truy
nh p phân chia th i gian (TDMA)
• B ng vi c ñưa thêm m t “d u hi u riêng” ñ c trưng cho các
sóng mang s ñ m b o máy thu nh n d ng ñư c t ng sóng
mang riêng bi t ngay khi các sóng mang chi m ñ ng th i
cùng m t băng t n. D u hi u riêng thư ng ñư c th hi n
b ng các mã gi ng u nhiên PN (Pseudo Noise). Phương
pháp này là ña truy nh p phân chia theo mã (CDMA). Vi c s
d ng các mã như v y có tác ñ ng ñ n vi c m r ng ñáng k
ph sóng mang, và do v y phương pháp này còn g i là ña
truy nh p giãn ph .
9
- ða truy nh p phân chia theo t n s (FDMA)
H th ng này th c hi n dùng chung m t ph t n c a b phát
ñáp b ng cách chia ph t n thành nh ng băng t n con và
phân cho các kênh s d ng riêng bi t. FDMA ñư c ñ c trưng
b i s ñơn gi n g n nh v m t thi t b tr m m t ñ t, nhưng
b h n ch b i vi c truy n d n ña kênh. ði u này d n t i s
c n thi t ph i ñi u khi n công su t phát c a ñư ng k t n i t
tr m lên v tinh và làm ph c t p cho vi c phân b t n s
cũng như vi c phân chia s d ng, s suy gi m ch t lư ng,
kh năng lưu lư ng c a h th ng.
Các tr m chia s băng t n c a
b phát ñáp b ng các d i t n
s riêng bi t
Các y u t nh hư ng ch t lư ng FDMA
Các suy gi m ph m ch t do phân c c:
Nhi u phân c c tr c giao phát sinh do s săp x p phân c c
tín hi u không hoàn toàn tri t ñ gi a tr m m t ñ t và v tinh,
s sai l ch c c tính c a tín hi u do mưa l n trên ñư ng
truy n, ngoài ra còn do ch t lư ng th c t c a các anten thu
phát không ñúng như thi t k .
Nhi u cùng kênh có th sinh ra t nhi u ngu n khác nhau, ví
d do các v tinh có v trí g n nhau ho c do các tr m m t ñ t
s d ng các băng t n g n nhau. Ngoài ra, có th do các
anten m t ñ t có kh năng nh n bi t kém s phân c c c a
chùm tín hi u tia chính.
10
- ða truy nh p phân chia theo th i gian (TDMA)
H th ng này t o kh năng truy nh p t i ph t n b phát ñáp
cho phép trên cơ s phân chia th i gian. H th ng TDMA
ñư c ñ c trưng b i tính tương thích v i các h th ng th ng
tin s , s d ng t i ña công su t b phát ñáp và ñ r ng băng
t n, nhưng thi t b tr m m t ñ t ñòi h i ph c t p hơn so v i
h th ng FDMA, và giá thành cũng cao hơn.
Các tr m chia s kh năng c a b
phát ñáp b ng các kho ng th i
gian riêng bi t khác nhau
Các y u t nh hư ng ch t lư ng TDMA
Các b l c c a các b phát ñáp trên v tinh có nh hư ng
ñ n ch s l i bit tín hi u (BER). M t s suy gi m r t nh c a
năng lư ng sóng mang trên bit (Eb) ho c s tăng c a m t ñ
công su t t p âm (No) ñ u gây ra s thay ñ i c a ch s l i bit
(BER).
S m t nh p ñ ng b có th làm m t kh năng phát hi n các
bit trong các t mã thông tin ñ c trưng, các “tag”, và thông tin
c a kênh cho t i khi xu t hi n các burst thông tin ti p theo
ho c tín hi u ñ ng b khung ñư c t o ra. Vì ch có m t ph
dùng chung nên s ñ ng b là r t quan tr ng vì t i m t th i
ñi m ch cho phép m t tr m ñư c phát. N u m t tr m ñánh
m t khung ñ nh th i ho t ñ ng c a mình thì s gây ra s
ngh n ñư ng phát c a các tr m ñư c n ñ nh.
11
- ða truy nh p phân chia theo mã (CDMA)
ðư c th c hi n b ng cách dùng chung m t b phát ñáp
thông thư ng b ng k thu t giãn ph , trong ñó tín hi u ñư c
truy n d n trên m t băng t n l n hơn r t nhi u l n băng t n
th c t . ñi u này ñư c th c hi n m t cách t c th i. M i tr m
m t phát s d ng m t mã gi ng u nhiên ñ c biêt (PN) ñ
th c hi n giãn ph cho lu ng tín hi u phát ñi. M i tr m thu
trong m ng ph i có mã nh n d ng t p âm gi ng u nhiên ñ
ph c h i và thu nh n l i thông tin ban ñ u. Các m ng khác
có th ho t ñ ng ñ ng th i và trong cùng m t ph n u như
s d ng mã khác nhau ñ giãn ph và khôi ph c tín hi u
thông tin c a mình
Cho phép chèn các tín hi u
mã theo th i gian và t n s .
M i tr m s tách các tín hi u
mã này và nh n d ng chúng.
ða truy nh p phân chia theo mã (CDMA)
K thu t ñơn gi n, do nó không dòi h i b t kỳ s ñ ng b
truy n d n nào gi a các tr m. ð ng b duy nh t là c a máy
thu v i chu i sóng mang thu ñư c.
Nó cung c p các thu c tính h u ích ñ ch ng l i can nhi u
t các h th ng khác.
FDMA TDMA CDMA
12
nguon tai.lieu . vn
