ĐIỀU CHẾ ĐƠN BIÊN (SSB: Single Sideband) - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ thuật >
3. Điện - Điện tử - Viễn thông >

ĐIỀU CHẾ ĐƠN BIÊN (SSB: single sideband)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.05 MB, 104 trang )

Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comNhư vậy để máy phát AM và SSB có cùng S/N, ta phải tăng PAM lên hai lần(4) Do hiện tượng pha đinh trong truyền sóng mà tần số sóng mang f 0 có thể bò suygiảm. Đối với máy thu AM có lúc m > 1 sẽ gây méo do quá điều chế. Nếu phađinh rất lớn làm mất hẳn tần số sóng mang thì máy thu sẽ không thu được gì.Còn đối với máy thu SSB pha đinh làm suy giảm hay triệt tiêu tần số sóngmang không gây ảnh hưởng gì.(5) Đối với tín hiệu AM trong giải truyền sóng ngắn, do sự phân tán của đặc tuyếnpha mà xẩy ra sự chia pha các dao động trong dải biên. Điều đó làm méo tínhiệu truyền và làm giảm biên độ điện áp ở đầu vào bộ tách sóng của máy thuAM. Tổn hao công suất ở đầu ra, do đó được đánh giá là 50%. Còn đối với tínhiệu SSB thì mọi tin tức điều được phát trong một dải biên nên không có hiệntượng chia pha.(6) Dùng tín hiệu SSB sẽ thực hiện được sự bảo mật tốt, do nếu không biết tần sốsóng mang thì sẽ không thu được tin tức. Do vậy máy phát và máy thu SSBđược sử dụng rất nhiều trong lónh vực quân sự.Tuy có nhiều ưu điểm nhưng do yêu cầu kỹ thuật khá cao như mạch lọc dảiphải rất hẹp và dốc đứng; việc tạo lại tần số sóng mang f 0 trong máy thu phải rấtchính xác mới không méo tín hiệu… nên máy phát và máy thu hiệu SSB cấu tạophức tạp hơn so với máy phát và máy thu AM. Bởi vậy nó chỉ được dùng trong cácmáy thu phát thông tin chuyên dụng như trong máy phát thoại và phát tín hiệunhiều kênh.Ta có tín hiệu điều chế đơn biên sau đây:mb(t) = U0cos (ω0+ωΩ)(2-1)2UTrong đó: m = ΩU0Trong biểu thức (2-1), m không mang ý nghóa về độ sâu điều chế nữavà gọi là hệ số nén tải tin.Đồ thò vecto của tín hiệu đơn biên được biểu diễn trên hình 2-2. Ta thấy,vectơ đặc trưng cho dao động điều chế đơn biên thay đổi cả về biên độ lẫn gócpha, nghóa là điều chế đơn biên bao giờ cũng kèm theo điều chế pha. Tải tin bònén một phần hoặc bò nén hoàn toàn, do đó vectơ tải tin U0 có thể nhỏ hơn vectơbiên tần UΩ. Trong kỹ thuật truyền hình tín hiệu điều chế video một phần là tínChinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comhiệu điều biên (khi fs ≤ 0,75MHz), phần còn lại (0,75 MHz ≤ fS≤ 5 MHz) là tínhiệu điều chế đơn biên (hình2-3). Bằng cách đó giảm được dải tần của tín hiệuđiều chế video. Nếu cắt bỏ hoàn toàn một tín hiệu biên tần thì vấn đề lọc dải sẽkhó khăn, hơn nữa sẽ xuất hiện sai pha.UΩ5,5 MHzωΩU0Bω0fth - 1,75fth - 0,75Hình 2-2:Đồ thò vector của daođộng điều chế đơn biênfthfth+5Fth+5,5 = fttF(MHz)Hình 2-3: Đặc tính biên độ của tín hiệuhình. (fth: tải tần tin; ftt: tải tần tiếng)2 . Các phương pháp điều chế đơn biên:Phương pháp đầu tiên để tạo ra tín hiệu đơn biên SSB là từ tín hiệuđiều biên AM người ta dùng bộ lọc dải để tách một biên tần cần thiết củatín hiệu ra. Nhưng do yêu cầu chất lượng cao nên bộ lọc dải rất phức tạp.Bởi vậy người ta tạo hai phương pháp tạo tín hiệu SSB khác nhau: phươngpháp quay pha và phương pháp lọc-phaNhưng do hai phương pháp này lại tạo ra một số sản phảm không cần thiếtnhư tần số sóng mang f0 , dải biên thứ hai..Mặt kác hai phương pháp này không thể tạo ra bộ điều chế có chỉtiêu kỹ thuật cao và ổn đònh, bởi vậy nó cũng ít được dùng. Ngày nayphương pháp tạo tín hiệu SSB đã được sử dụng rộng rãi nhất là phương pháptổng hợp: tạo tín hiệu SSB bằng các tần số sóng mang khác nhau. Đặc biệtlà khi bộ lọc thạch anh ra đời thì phương pháp này được sử dụng rất rộng rãi.Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.coma) Điều chế đơn biên theo phương pháp lọc:Tínhiệuđiều chế VΩ và tảitin Vωđược đưavào bộ điều chếcân bằng. Sau bộđiều chế cân bằngta thu được hai dảibiên (DSB). Sauđó dùng bộ lọc dảita sẽ thu đïc biêntrên hoặc biêndưới như hình 2-4.Nhưng do Ω >f0 và ∆ = ω1 + Ωmin khá lớn nên dễ lọc hơn.Vì vậy bộ lọc 2 thường là bộ lọc L, C đơn giản. Nếu f 2 chưa ở trong dải tần số làmviệc thì ta lại dùng tới tần số thứ 2 : dùng bộ điều chế cân bằng 3. Bộ lọc 3 cũngđơn giản như bộ lọc 2 vì ∆ lớn:∆ = ω1 +ω2 + ΩminChinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comCứ thế cho đến khi nào ta đạt được tần số làm việc f0. (tần số tải tin)Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comc) Phương pháp quay pha:Nguyên tắc tạo tín hiệu đơn biên bằng phương pháp quay pha đượcminh họa trên đồ thò vectơ hình 2-61α α2I1,233IIIωΩt = 00αII4α4ωΩt = α0Hình 2-6: Đồ thò vector của dao động điều chế đơn biên theo phươngpháp quay phaTín hiệu âm tần VΩ và dải tin Vωo trước khi đưa vào bộ ĐCCB II được dipha một góc 900. Còn tín hiệu âm tần VΩ và tải tin Vωo được đưa thẳng vào bộĐCCB I. Tín hiệu ở đầu ra của hai bộ ĐCCB sẽ qua bộ tổng (hoặc hiệu) và ở đầura của bộ tổng (hoặc hiệu) là tín hiệu đơn biên SSB như hình 2-7ĐCCB IVIDao động tảitinVΩVSSBDi Pha900Di Pha900ĐCCBIIMạchtổngVIIHình 2-7: Sơ đồ khối mạch điều chế SSB theo phương phápquay phaChinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comPhương pháp quay pha được thực hiện ở ngay dải tần số làm việc.•Ở đầu ra bộ ĐCCB I ta nhận được:V VVI = ω o Ω [cos(ω o + Ω )t + cos(ω o _ Ω )t ]2• Ở đầu ra bộ ĐCCB II ta nhận được:{ [][Vω o VΩcos (ω o + Ω )t _ 180 0 + cos (ω o _ Ω )t + 0 02V V= ω o Ω {_ cos(ω o + Ω )t + cos(ω o _ Ω )}2VII =•]}Ở đầu ra bộ tổng ta nhận được:VSSB = VωoVΩcos(ω0 - Ω)t(2.2)Đây chính là biên tần dưới của tín hiệu SSB. Nếu ta thay mạch tổngbằng mạch hiệu ta sẽ nhận được biên tần trên.Phương pháp này có thể mở rộng cho trường hợp hệ thống điều chếcó số lượng bộ điều chế n ≥ 3, lúc đó sẽ có n mạch quay pha Π/n.Biểu thức 2.2 chỉ đúng khi hai bộ ĐCCB hoàn toàn giống nhau để V I, VII cóbiên độ như nhau và hai bộ di pha phải tạo ra di pha chính xác (đúng 90 0). Nếukhông ở đầu ra ta sẽ thu được cả hai biên tần. Đây là khó khăn lớn vì thực hiệnquay pha chính xác đối với một tín hiệu có dải tần rộng (Ωmin + Ωmax) không phảiđơn giản. Vì vậy phương pháp này ngày nay ít được sử dụng.c) Phương pháp lọc và quay pha kết hợp:ĐCCBIVIV'IĐCCBIIIVIIIDaoDaođộng ω1VΩLọc thôngdưới 1động ω2Di pha900ĐCCBIIDi pha900VIILọc thôngdưới 2V'IIĐCCBIVHình 2-8: Sơ đồ khối mạch điều chế SSB theophương pháp lọc và quay pha kết hợpMạchtổngVSSBChinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com•Ta chọn tải tin thứ nhất có tần số dao động : ω 1 =lấy thông dưới•Ω min + Ω maxđể dễ dàng lọc2Ở đầu ra bộ ĐCCB I và II ta nhận được:Vω 1 VΩV1 =VII =•[cos(Ω + ω )t + cos(Ω _ ω )t ]Vω1 VΩ{cos[(Ω + ω )t _ 90 ]+ cos[(Ω _ ω )t + 90 ]}221101Qua bộ lọc thông dưới 1, 2 ta nhận được:Vω VΩV'1 = 1 cos(Ω _ ω 1 )t2Vω VΩV'II = 1 cos (Ω _ ω 1 )t + 90 02Ở đầu ra bộ ĐCCB III và IV ta nhận được:[•Vω1 Vω 2 VΩVIII =4Vω1 Vω 2 VΩVIV ==[ cos( ω2 +{cos[( ω4Vω1 Vω 2 VΩ4201]Ω − ω1 ) t + cos( ω2 − Ω + ω1 ) t ]][+ Ω − ω1 ) t − 900 + 900 + cos ( ω2 − Ω + ω1 ) t − 900 − 900{ cos( ω2 +Ω − ω1 ) t − cos( ω2 − Ω + ω1 ) t}]}Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comS(f)a)fS(f)fSmin fSmaxb)fft1S(f)c)fft1S(f)d)fft2•fSminft1 + ft2Hình 2-9: Phổ và đồ thò vectơ của dao động điều chế đơnbiên theo phương pháp lọc – quay pha kết hợp.Phổ của tín hiệu điều chế;Phổ tín hiệu ra trên bộ ĐCCB I;Phổ tín hiệu ra bộ lọc;Phổ tín hiệu ra mạch hiệuỞ đầu ra bộ tổng ta nhận được:VSSB =Vω1 Vω 2 VΩ4cos( ω 2 + Ω − ω 1 ) t( 2 − 4)Đây là biên tần trên của tín hiệu SSB. Nếu ta thay bộ tổng bằng bộhiệu ta sẽ thu được biên tần dưới. Phương pháp không cần dùng mạch quaypha đối với tín hiệu điều chế nên dễ thực hiện hơn.Phổ của tín hiệu đơn biên và đồ thò vectơ của nó theo phương pháp lọc – quay phakết hợp được biểu diễn trên hình 2-9.3. Ví dụ minh họa:Cho tín hiệu tải tin: V0(t) = 10 cos (6π*106) tVà tín hiệu diều chế: VΩ (t) = 5 cos (3π*104) t.Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comHãy viết biểu thức của tín hiệu điều chế đơn biên ở đầu ra V SSB trongtrường hợp dùng phương pháp quay pha và vẽ dạng tín hiệu VSSB đó.Giải:-Biểu thức của tín hiệu điều chế đơn biên:VI =V0 VΩ[ cos(ω 0 + Ω )t + cos(ω 0 − Ω )]2VI =50cos 603π * 104 t + cos 597 π * 10 4 t2VII =V0 VΩ[ − cos(ω 0 + Ω )t + cos(ω 0 − Ω )]2VII =50− cos 603π *104 t + cos 597 π * 104 t2[ ([)()]())](VSSB (t) = VI +VII = 50 cos (597π*104) t- Mô phỏng dạng tín hiệu điều chế đơn biên:f=597*pi*10^4;T=1/f;t=0:T/50:30*T;V=50*cos(f*t);plot(t,V)title('DC-SSB')D C -SSB50403020100-10-20-30-40-5000 .20 .40 .60 .811 .21 .41 .6x 10-6Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.comCHƯƠNG 2ĐIỀU TẦN & ĐIỀU PHA(FM: Frequency Modulation - PM: PulesModulation)I.Quan hệ giữa điều tần và điều pha:Vì giữa tần số và góc pha của một dao động có quan hệ với nhau, nêndễ dàng chuyển đổi sự biến thiên tần số thành biến thiên về pha và ngượclại:dψω=dt(3.1)Điều tần và điều pha là quá trình ghi tin tức vào tải tin, làm cho tầnsố hoặc pha tức thời của tải tin biến thiên theo dạng tín hiệu điều chế (tínhiệu âm tần).Tải tin là dao động điều hòa:V0(t) = V0cos(ω0t +ϕ0) = V0cosϕ(t)(3.2)Từ 3.1 ta có :ψ ( t) =t∫ ω ( t ) dt + ϕ ( t )( 3.3)0Thay (3.3) vào (3.2) ta nhận được biểu thức:V0 ( t ) = V0 cos[ ω ( t )dt + ϕ ( t )](3.4)Giả thiết tín hiệu điều chế là tín hiệu đơn âm :VΩ(t)= VΩcosΩt(3.5)Khi điều chế tần số hoặc điều chế pha thì tần số hoặc góc pha của tảitin biến thiên tỷ lệ với tín hiệu điều chế và chúng được xác đònh theo cácbiểu thức sau:ω(t) = ω0 + ∆ωcosΩt(3.6)

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• luận văn tốt nghiệp khảo sát tín hiệu điều chế dùng matlab
  • 104
  • 1,138
  • 5
• Hoàn Thiện công tác thẩm định dự án đầu tư tại Chi nhánh ngânhàng NHTMCP các Doanh nghiệp Ngoài Quốc doanh (VPBank) Kinh Đô
  • 6
  • 234
  • 0
• Ảnh hưởng của vốn đầu tư nước ngoài đối với nền kinh tế Việt nam
  • 25
  • 298
  • 0
• Bản chất và vai trò kinh tế tư nhân
  • 30
  • 756
  • 4
• Bàn về tô cức, quản lí và kế toán
  • 39
  • 131
  • 0

Tải bản đầy đủ (.pdf) (104 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.05 MB) - luận văn tốt nghiệp khảo sát tín hiệu điều chế dùng matlab-104 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×