Amplititude Modulation

SeminarĐề tài 2: Amplititude ModulationSinh viên TT:Bùi Văn Ninh 40301990Bùi Thanh Trung 40303029Điều biên AM (Amplitude Modulation)Định nghĩaDạng tín hiệuMật độ phổSơ đồ tạo tín hiệu AMMạch thực hiện AMCông suấtƯu nhược điểmVí dụ1. Định nghĩaLà quá trình sử lý tính hiệu thông tin chuyển đổi từ tần số băng thông thấp sang tần số băng thông cao. Tín hiệu thông tin thường ở dạng tần số nên khó truyền đi xa. Để truyền đi xa, dòi hỏi phải chuyển sang tín hiệu sóng mang tần số cao.Trong tín hiệu điều biên, biên độ tín hiệu sóng mang khác với tín hiệu thông tin2. Dạng của tín hiệu điều biên Đường bao biên độ AMY(t) = A + x(t)Ví dụ 3. Mật độ phổMật độ phổ công suất của x(t) Mật độ phổ công suất của Yam4. Sơ đồ khối mạch tạo tín hiệu AM5. Mạch thực hiện AM6. Chú ýY(t) = x(t) + A là đường bao của AM. A được chọn sao cho Y(t) không âm A > max{|x(t)|: x(t) < 0}Hình sau là lỗi điều chế khi A không thoải điều kiện trên7. Giải điều chếGiái điều chế:dùng mạch tách sóng hình bao, mạch tách sóng đồng bộ hoặc những mạch tách sóng khác7.1 Mạch tách sóng đồng bộ7.2 tín hiệu sau lọc8. Công suấtPx là công suất của tín hiệu x(t)Công suất trung bình AM:Công suất toàn bộHệ số công suất: Thực tế Nên: Thường thì hệ số năng lượng rất thấp doBăng thôngNhận xét Ưu điểm: +Dễ giải điều chếNhược điểm: +Hiệu suất năng lượng thấp +Bề rộng phổ lớnVí dụCho YAM =A) Tìm biên độ nhỏ nhất của sóng mang AminB) Vẽ YAM với A= Amin, A = 0C) Xác định, vẽ phổ YAM với AminD) Xác định mật độ phổ công suất và công suất của YAMII.SSB-SC (Single Side Band Suppressed Carrier)Giới thiệuPhương pháp tạo tín hiệu SSB-SCSSB-SC dạng giải tíchGiải điều chếỨng dụng1.Giới thiệuΩΩ + ωΩ - ωLSBUSBCarrierMultiplier Band Pass FilterΩ+ω Band Pass FilterΩ-ω x(t)cosΩty(t)=acosωt.cos Ωt =a/2[cos (Ω+ω)t +cos (Ω-ω)t]Upper Side BandLower Side BandPhương pháp tạo tín hiệu SSB-SCPP dịch phaPP bù phaPP weaverPhương pháp dịch pha(PP Harley)x(t)=acosωtCần giữ lại vạch trênCos(Ω+ω)t=cosΩt.cosωt-sinΩt.sinωtĐiều chế cân bằng-π/2(Ω)Σ-π/2Điều chế cân bằngx(t)cosΩtsinΩtx^(t)sinΩtx^(t)ySSB-SC(ω min- ωmax ) x(t)cosΩtƯu điểm pp dịch phaKhông cần bộ lọc phức tạp,đắt tiềnDễ dàng chuyển đổi từ lọc biên dưới và biên trên.Nhược điểmPhải dùng đến phép chuyển đổi HibertPhải dịch tần số đi 1 góc chính xác -90 SSB-SC dạng giải tíchGiải điều chếMultiplierLow Pass Filter2Ω+ωSSB-SCy(t)= cos(Ω+ω)*cos Ωt = cos(ωt)+ cos(2Ω+ω)tx(t)= cos ωtMessage signalLow Pass Filtercos ΩtωỨng dụngGiao tiếp radio 2 chiềuChia đa tầngDễ chuyển đổi trong nhiều hệ thống viễn thông2. SSB (Single Side Band)Giới thiệu Giải điều chếDạng giải tíchDạng tín hiệuySSB(t) = [x(t).cos(Ω t) ± x^(t).sin(Ω t)] + AcosΩtBiên độ và phaGiải điều chếThực hiện trong mạch tách sóng hình bao như trong hệ AMDạng giải tích Tín hiệu SSB-SC ySSB-SC(t)=x(t).cos(Ωt)± x^(t).sin(Ωt)Sóng mang v(t)=cos ΩtTín hiệu giải tích zx(t)=x(t)+jx^(t) zv(t)=cos Ωt + jsin Ωt=ejΩtzx(t).zv(t)=[x(t)+jx^(t)][cosΩt+jsinΩt]  =[x(t).cosΩt-x^(t)sinΩt] 	 +j [x(t)sinΩt+x^(t)cosΩt]y(t)=Re[zx(t).zv(t)]y^(t)=x(t)sinΩt + x^(t)cosΩtTín hiệu giải tíchzy(t)=y(t)+jy^(t)zy(t)=zx(t).zy(t)Ψzy(ω)=4.Ψy(ω).1(ω) Xét zy(t) trong khoảng (-T/2;T/2)zyT(t)=zy(t)Π( )=zx(t) Π( )zy(t)zxT(t)=zx(t) Π( )-t/h năng lượng hhZyT(Ω)=ZxT(ω- Ω)Φzy(ω)=IZyT(ω)I2=IZxT(ω- Ω)I2HỆ VSBGiới thiệuMạch lọcBăng thông1.Giới thiệuTín hiệu DSB bị cắt đi chỉ 1 phần dải bên trước khi được truyền đi.Tín hiệu thu được có BW nhỏ hơn BW của tín hiệu điều chế,nhưng lớn hơn BW của tín hiệu DSB.DSBVí dụ:Mạch lọc cắt bỏ gần hết dải bên dưới,chỉ để lại một phần nhỏ nằm gần tần số Ω2.Mạch lọc Tại fc fc - fv < | f | < fc + fv -tổng giá trị biên độ |H(f)| tại bất kì 2 tần số đối xứng qua fc là hằng số -đáp ứng pha arg(H(f)) là tuyến tínhH(f) thoả: H(f - fc) + H(f + fc) = 1 trong –W < f < WTín hiệu đầu thu không bị méo,khi trong tín hiệu tin tức x(t) có cả thành phần 1 chiều ,tức là ωmin=03.Băng thông VSB BT = W + fvW:BW của tín hiệu gốcfv:độ rộng của 1 phần dảiƯu nhược điểm của từng loạiAM-SC có ưu điểm là hiệu suất năng lượng cao(100%),nhưng nhược điểm là bề rộng phổ lớn ,bằng 2 lần tần số cực đại của tín hiệu tin tức.Việc tạo tín hiệu AM-SC và giải điều chế nó đều rất phức tạpAM có ưu điểm trong việc giải điều chế,nhưng nhược điểm cơ bản của nó là hệ số hiệu suất năng lương rất thấp và bề rộng phổ lớnSSB-SC có hiệu suất năng lương cao,bề rộng phổ nhỏ,ít nhiễu nhưng tạo tín hiệu SSB-SC và giải điều chế đều phức tạpSSB có bề rộng phổ nhỏ ,dễ giải điều chế nhưng lại có hiệu suất năng lượng thấpKết luận:không có một hệ thống thông tin nào có tất cả các ưu điểm như vừa có hiệu suất năng lượng cao,bề rộng phổ nhỏ,dễ tạo và giải điều chếMỗi hệ thống đều có ưu và nhược điểm của nó,việc ứng dụng tuỳ thuộc vào yêu cầu thực tế