›
›

Bài giảng Kỹ thuật hệ thống viễn thông - Chương 6: Hệ thống thông tin tương tự - Nguyễn Thanh Tuấn

6.1 Hệ thống ghép kênh theo tần số FDM
6.2 Dao động điều khiển bởi điện áp VCO
6.3 Vòng khóa pha PLL
6.4 Máy thu cho các điều chế sóng mang liên
tục: AM, FM
6.5 Hệ thống truyền hình 
pdf 63 trang xuanthi 27/12/2022 3140
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật hệ thống viễn thông - Chương 6: Hệ thống thông tin tương tự - Nguyễn Thanh Tuấn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_ky_thuat_he_thong_vien_thong_chuong_6_he_thong_tho.pdf

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật hệ thống viễn thông - Chương 6: Hệ thống thông tin tương tự - Nguyễn Thanh Tuấn

  1. Ghép kênh và đa truy cập ▪ ? Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 2
  2. Ví dụ 1 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 4
  3. Phân kênh FDM ▪ Cần ghi chi tiết phạm vi băng thông ▪ Carrier demod: có thể sử dụng (ghi chi tiết loại giải điều chế) hoặc không Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 6
  4. Ví dụ 2b Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 8
  5. FM stereo (phát) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 10
  6. Ghép kênh sóng mang cầu phương (dịch/xoay pha) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 12
  7. Ví dụ 3 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 14
  8. Điều chế FM trực tiếp dùng VCO Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 16
  9. impluse response f(t) vi n( t )=+ A i s i n [ c t i ( t ) ] vo( t )=+ A o c o s [ c t o ( t ) ] t ov()()t= K v2  d  − KAA vtKAAtt()= sin[ +  ()] cos[  tt +  ()] =m i o sin[()-  t  (t)] + sin[2  tt +  () +  (t)] 1m i o c i c 02 i 0 c i 0 KAA v() t= K [sin (t)] f () t where  (t) =  (t)-  (t) and K = m i o 2dd e e i o 2 ➢ e(t) is called the Phase Error. The Phase Error voltage characteristics is SINUSOIDAL. Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 18
  10. ➢ A PLL can track the incoming frequency only over a finite range → Lock/hold-in range ➢ The frequency range over which the input will cause the loop to lock → pull- in/capture range Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 20
  11. Vấn đề thu tín hiệu Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 22
  12. Tách sóng đường bao ➢ The Time Constant RC must be chosen so that the envelope variations can be followed. vin( t) =+ R( t)cos  c t( t) vout ()() t= KR t =+KAc  1 m ( t ) =+ DC Message ▪ In AM, detected DC is used for Automatic Gain Control (AGC) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 24
  13. Giải điều chế DSB Vòng khóa pha Costa Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 26
  14. Giải điều chế DSB Vòng bình phương Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 28
  15. Máy thu trực tiếp ▪ Với máy thu trực tiếp cần phải có hệ số phẩm chất bộ lọc rất cao, ví dụ này Q=107 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 30
  16. Ảnh hưởng của tần số trung tần Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 32
  17. Quy hoạch băng tần FM đến năm 2020 ▪ 04/2013/TT-BTTTT Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 34
  18. Quy hoạch băng tần phát thanh, truyền hình mặt đất ▪ Băng MF (526,25 - 1606,5 KHz): phát thanh AM, phát thanh số; ▪ Băng I VHF (54 - 68 MHz): phát thanh FM công suất nhỏ, phát thanh số; ▪ Băng II VHF (87 - 108 MHz): phát thanh FM, phát thanh số; ▪ Băng III VHF (174 - 230 MHz): truyền hình tương tự, truyền hình số (từ kênh 6 đến kênh 12) và phát thanh số; ▪ Băng UHF (470 - 806 MHz): truyền hình mặt đất công nghệ tương tự và số (từ kênh 21 đến kênh 62). Theo lộ trình số hóa thì một phần băng tần này sẽ được chuyển đổi sang cho các nghiệp vụ thông tin vô tuyến khác; ▪ Băng tần L (1.452 - 1.492 MHz): căn cứ vào điều kiện thực tế, băng tần này có thể được nghiên cứu phân bổ cho phát thanh công nghệ số. Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 36
  19. Nguyên lý quét ▪ Người ta không truyền toàn bộ bức hình mà truyền lần lượt từng dòng từ trên xuống dưới như ta đọc một quyển sách. ▪ Một bức hình được chia làm 625 dòng quét từ trên xuống dưới (được quét làm hai mành, mỗi mành quét 312,5 dòng, một mành quét các dòng chẵn và một mành quét các dòng lẻ), sau đó truyền đi tín hiệu của từng dòng quét đến máy thu với tốc độ 15625 dòng/giây (tương ứng 50 mành/giây). ▪ Ở máy thu để tái tạo lại được hình ảnh cũ thì cũng phải quét lại 625 dòng cho một màn ảnh và cũng phải quét với tần số 15625 dòng/giây (tương ứng 50 mành/giây). Quá trình này gọi là đồng bộ giữa tín hiệu thu và phát. Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 38
  20. Truyền hình đen trắng ▪ VHF: 48-230 MHz ▪ UHF: 400-880 MHz Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 40
  21. Hệ thống phát hình Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 42
  22. Kênh truyền hình mặt đất tại Việt Nam ▪ Băng tần VHF/UHF: đơn vị MHz ▪ Kênh 3 (76-84): sóng mang hình (77.25), sóng mang tiếng (83.75) → chỉ ở Tam Đảo ▪ Kênh 6-12 (174-230): sóng mang hình (175.25-223.25), sóng mang tiếng (181.75- 229.75) ▪ Kênh 21-62 (470-806): sóng mang hình (471.25-799.25), sóng mang tiếng (477.75- 805.75) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 44
  23. Tóm tắt ▪ Mục đích của ghép kênh? ▪ Nguyên lý ghép kênh theo tần số? ▪ Phân biệt ghép kênh và đa truy cập? ▪ Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của VCO, PLL? ▪ Nguyên lý hoạt động của các bộ tách sóng tương tự? Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 46
  24. Bài tập 2 ▪ Cho 3 tín hiệu tương tự băng gốc khác nhau có tần số lớn nhất lần lượt là 4KHz, 3Khz và 2KHz được ghép trên 1 kênh truyền có băng thông [10@ ÷ 12@]KHz. Vẽ 1 sơ đồ khối (nguyên lý) thực hiện việc ghép kênh theo tần số FDM (yêu cầu khoảng bảo vệ tối thiểu giữa các kênh là 1KHz) với các thông số cụ thể (phương pháp điều chế kèm thông số, tần số sóng mang) trong các trường hợp sau: a) Các tần số sóng mang lựa chọn tùy ý. b) Chỉ dùng trong các tần số sóng mang sau: 5KHz, 10KHz và 100KHz. c) Chỉ dùng tối đa 3 khối điều chế và tần số lớn nhất trong các tần số sóng mang sử dụng là nhỏ nhất có thể. d) Chỉ dùng tối đa 4 khối điều chế và tần số lớn nhất trong các tần số sóng mang sử dụng là nhỏ nhất có thể. Lưu ý: các bộ lọc điều chế có thể xem xét ở khía cạnh lý thuyết toán học (giả sử không nhiễu) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 48
  25. Bài tập 3 ▪ Cho các tín hiệu tương tự băng gốc khác nhau có cùng băng thông tần số dương (0 ÷ 4)KHz được ghép trên 1 kênh truyền có băng thông [10@ ÷ 12@]KHz. Xác định số lượng tối đa các tín hiệu có thể ghép và vẽ 1 sơ đồ khối (nguyên lý) thực hiện việc ghép kênh theo tần số FDM (yêu cầu khoảng bảo vệ tối thiểu giữa các kênh là 1KHz) với các thông số cụ thể (phương pháp điều chế kèm thông số, tần số sóng mang) trong các trường hợp sau: a) Các tần số sóng mang lựa chọn tùy ý. b) Chỉ dùng các tần số sóng mang sau: 5KHz, 1@KHz, 2@KHz, và 100KHz. c) Làm lại câu b) với số khối điều chế sử dụng là ít nhất. d) Số khối điều chế sử dụng là ít nhất và tương ứng với số khối điều chế đó thì tần số lớn nhất trong các tần số sóng mang sử dụng là nhỏ nhất có thể. Lưu ý: các bộ lọc điều chế có thể xem xét ở khía cạnh lý thuyết toán học (giả sử không nhiễu) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 50
  26. Bài tập 4 ▪ Cho 3 tín hiệu tương tự băng gốc thực khác nhau có tần số lớn nhất lần lượt là 2KHz, 3KHz và 4KHz được ghép trên 1 kênh truyền. a) Trong trường hợp kênh truyền có băng thông [100 ÷ 11@]KHz, vẽ 1 sơ đồ khối (nguyên lý) dùng phương pháp ghép kênh theo tần số FDM với các thông số cụ thể. b) Xem xét thêm phương án ghép kênh theo tần số FDM thỏa điều kiện các tần số sóng mang sử dụng nhỏ hơn 100KHz. Lưu ý: các bộ lọc điều chế có thể xem xét ở khía cạnh lý thuyết toán học (giả sử không nhiễu) Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 52
  27. Bài tập 5 (tt) a) Xác định băng thông yêu cầu tối thiểu của kênh truyền. b) Trong trường hợp kênh truyền có băng thông [10@KHz ÷ 13@KHz], xác định các tần số sóng mang 0 < fc1 < fc2 < fc3 < fc. c) Làm lại câu b) để khoảng bảo vệ giữa các kênh tín hiệu là lớn nhất. d) Vẽ sơ đồ tách kênh cho câu b) và câu c) chỉ dùng các bộ lọc, bộ nhân và bộ tạo dao động. Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 54
  28. Bài tập 7 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 56
  29. Bài tập 9 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 58
  30. Bài tập 11 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 60
  31. Bài tập 12 Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn 62