giao trinh th chttt tong hop 2012
TRANSCRIPT
Trang 1
MỤC LỤC Trang
Mục lục ........................................................................................................................ 1
Bài 1: Thực hành mạch điều chế - giải điều chế AM .................................................. 2
Bài 2: Thực hành mạch điều chế - giải điều chế số .................................................... 10
Bài 3: Thực hành mạch ghép và tách kênh PCM ....................................................... 18
Bài 4: Giới thiệu Matlab Simulink trong truyền thông .............................................. 24
Bài 5: AM Detection – Matlab Simulink.................................................................... 31
Bài 6: FM Detection – Matlab Simulink ................................................................... 34
Bài 7: Điều chế/Giải điều chế số - Matlab Simulink .................................................. 35
Bài 8: Ghép kênh phân chia thời gian (TDM) – Matlab Simulink ............................. 39
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
BÀI 2 : ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ
( Digital Modulation and Demodulation )
Mục đích thí nghiệm: Kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng mạch điều chế và giải điều chế số cơ bản như :
1. Điều chế và giải điều chế ASK
2. Điều chế và giải điều chế FSK
3. Điều chế và giải điều chế BPSK
4. Điều chế và giải điều chế QPSK
5. Điều chế QAM
Thiết bị sử dụng:1. Nguồn chuẩn DC ± 12V và nguồn AC : 220V.
2. Dao động ký 2 tia .
3. Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu.
4. Đồng hồ DMM.
5. Module thí nghiệm : TC-946M, TC-946D
1. LÝ THUYẾT1.1. Phương pháp điều chế và giải điều chế ASK
Phương pháp điều chế ASK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với hai biên độ phụ thuộc vào dữ liệu vào. Nguyên lý bộ điều chế được trình bày như hình 3.1
- Khi Data bit = 1, tín hiệu ASK là sóng mang
- Khi Data bit =0, tín hiệu có biên độ bằng 0
Hình 3.1: Phương pháp điều chế ASK
Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.2
Hình 3.2: Nguyên lý bộ giải điều chế ASK
Trang 11
1.2. Phương pháp điều chế và giải điều chế FSKPhương pháp điều chế FSK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với hai tần số phụ thuộc vào
dữ liệu vào. Nguyên lý bộ điều chế được trình bày như hình 3.3
- Khi Data bit = 1, tín hiệu FSK là sóng có tần số f1
- Khi Data bit =0, tín hiệu FSK là sóng có tần số f2
Hình 3.3: Phương pháp điều chế FSK
Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.4
Hình 3.4: Nguyên lý bộ giải điều chế FSK
1.3. Phương pháp điều chế và giải điều chế PSKPhương pháp điều chế PSK cho phép tạo tín hiệu hình Sin với pha phụ thuộc vào dữ
liệu vào.
1.3.1. BPSK
Nguyên lý bộ điều chế BPSK được trình bày như hình 3.5
- Khi Data bit = 1, tín hiệu BPSK có pha cùng với sóng mang
- Khi Data bit =0, tín hiệu BPSK có pha lệch 1800 so với sóng mang
Hình 3.5: Phương pháp điều chế BPSK
Trang 12
Nguyên lý bộ giải điều chế được trình bày như hình 3.6
Hình 3.6: Nguyên lý bộ giải điều chế BPSK
2. THỰC HÀNHCấp nguồn ± 12VDC cho mảng thí nghiệm
2.1. Bộ phát dữ liệu Giản đồ thời gian tín hiệu mẫu CKI, CKQ và CKC
Hình 3.10: Giản đồ thời gian tín hiệu mẫu CKI, CKQ và CKC
Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.1 (1=ON, 0=OFF)Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START.
SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 241 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1
Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu.
Câu 3: Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại lối ra Data của bộ ghi dịch (Shift Register). Vẽ lại dạng xung NRZ cùng giản đồ thời gian với xung CK ở trên.
Câu 4: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Bit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CKI cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên.
Trang 13
Câu 5: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Dibit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CKI, CKQ , I, Q cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên.
Câu 6: Đặt chuyển mạch Mode ở vị trí Tribit. Nhấn nút Start, sử dụng dao động ký để quan sát và vẽ lại tín hiệu tại lối ra của xung CKI, CKQ, CKC, I, Q, C cùng giản đồ thời gian với xung CK và NRZ ở trên.
2.2. Điều chế và giải điều chế ASK (xem hình 3.11)Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.2 (1=ON, 0=OFF)Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START.
SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
Bảng 3.2
Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu.
Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.11. Chỉnh biên độ sóng mang 1V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 cho mất cân bằng và biên độ sóng mang thích hợp để nhận được tín hiệu ASK. Vẽ lại tín hiệu ASK theo CK và Data
Câu 4: Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra.
Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền.
2.3. Điều chế và giải điều chế FSK (xem hình 3.12)Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.3 (1=ON, 0=OFF) Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START.
SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
Bảng 3.3
Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu.
Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.12. Chỉnh biên độ sóng mang 2V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 - 2 thích hợp để nhận được tín hiệu FSK. Vẽ lại tín hiệu FSK theo CK và Data
Câu 4: Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra.
Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền.
Trang 14
Hình 3.11: Điều chế và giải điều chế ASK
Trang 15
Hình 3.12: Điều chế và giải điều chế FSK
Trang 16
Hình 3.13: Dạng sóng tín hiệu BPSK
Trang 17
2.4. Điều chế và giải điều chế BPSK (xem hình 3.13)
Câu 1: Đặt các công tắc DIP SW ở vị trí tương ứng với bảng 3.4 (1=ON, 0=OFF)Chú ý: sau khi đặt dữ liệu phải ấn nút START.
SW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 240 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0
Bảng 3.4
Câu 2: Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu tại CK, xác định tần số và vẽ lại tín hiệu.
Câu 3: Kết nối các điểm như hình 3.13. Chỉnh biên độ sóng mang 2V, lệch pha sóng mang ở MIN. Chỉnh biến trở CARRIER MODULATOR 1 và tinh chỉnh pha sóng mang thích hợp để nhận được tín hiệu BPSK. Vẽ lại tín hiệu BPSK theo CK và Data
Câu 4: Công tắc S2 đặt ở vị trí BPSK. Điều chỉnh ngưỡng bộ lọc và bộ khôi phục dữ liệu để có tín hiệu ra . Quan sát dạng xung tại các điểm vào ra của bộ giải điều chế, bộ lọc, bộ khôi phục dữ liệu. Điều chỉnh ngưỡng của COMPARATOR để nhận tín hiệu ra.
Câu 5: Vẽ lại giản đồ xung. So sánh DATA nhận tại FCOUT1 với dữ liệu DATA truyền.
Trang 18
BÀI 3 : KỸ THUẬT GHÉP VÀ TÁCH KÊNH PCM
(PCM Multiplexer - DeMultiplexer Techniques)
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM :Tìm hiểu nguyên lý kỹ thuật điều chế PCM và kỹ thuật ghép – tách kênh PCM dùng trong hệ
thống truyền dẫn.
THIẾT BỊ SỬ DỤNG1. Khối TC-948M v TC-948D sử dụng nguồn chuẩn DC ± 12VDC và nguồn AC 220V.
2. Dao động ký 2 tia
3. Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu.
4. Đồng hồ DMM.
1. CÂU HỎI CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI LÀM THÍ NGHIỆM :
1. Cho tín hiệu x(t) có tần số nằm trong băng thông từ 0 � 4Khz. Xác định tần số lấy mẫu của tín hiệu để bên thu có thể khôi phục lại dạng tín hiệu x(t).
2. Trình bày trình tự các bước biến đổi tín hiệu từ tương tự � số (A/D) và từ số � tương tự (D/A).
3. Trình bày các phương pháp lượng tử trong quá trình biến đổi A/D.
4. Cho biết sự khác nhau cơ bản giữa lượng tử theo luật A và luật �..
5. Giả sử ta có 5 kênh tín hiệu thoại có tần số fmax = 4Khz. Các kênh thoại được số hóa trước khi ghép thành khung PCM nối tiếp ở ngõ ra. Cho biết :
+ Chu kỳ lấy mẫu của mỗi kênh ( tức thời gian của 1 khung):
……………………………………………………………………………………….
+ Thời gian tồn tại của1 kênh:
……………………………………………………………………………………….
+ Thời gian tồn tại của 1 bit ( giả sử dùng 8 bit để mã hóa cho 1 mẫu), từ đó cho biết
tốc độ bit du liệu ở luồng PCM ở ngõ ra :
…………………………………………………………………………………….…..
� Từ đó vẽ giản đồ xung tương ứng :
Trang 19
Hình 1. Khối thí nghiệm TC – 948M điều chế và giải điều chế PCM
Trang 20
2. CÁC BÀI THỰC TẬP :
Khảo sát nguyên tắc điều chế và giải điều chế tín hiệu tương tự bằng các phương pháp số PCM
2.1 Điều chế - giải điều chế PCM tuyến tính:
2.1.1. Kiểm tra các tín hiệu điều khiển :
2.1.1.1. Sử dụng dao động ký kiểm tra dạng và tần số tín hiệu điều khiển :
1. Kiểm tra tín hiệu 1Khz từ máy phát BASIC GENERATOR
2. Kiểm tra tín hiệu 1Khz dạng sin từ máy phát đồng bộ SYNC GENERATOR
3. Kiểm tra tín hiệu MKL: 480 KHz hay 240Khz theo công tắc chọn tần số
4. Tín hiệu TXBC (TX BIT CLOCK): 96Khz hoặc 48Khz
5. Tín hiệu RXBC (RX BIT CLOCK): 96Khz hoặc 48Khz
6. Tín hiệu FSL: 8KHz hoặc 4 KHz
7. TXFS: 8KHz hoặc 4 KHz
8. DISPL
9. RXFC (RX FRAME CLOCK)
2.1.1.2 Vẽ giản đồ thời gian cho các tín hiệu: TXFS, TXBC, DISPL, RXFC, RXBC
2.2.2. Điều chế PCM tuyến tính:
2.2.2.1 Lấy mẫu tín hiệu:
1. Chọn công tắc ở vị trí 480 Khz để tạo xung lấy mẫu là 8Khz.
2. Nối tín hiệu sin 1 Khz (SYN GENERATOR) với lối vào S.IN của mảng LINEAR
PCM MODULATION –DEMODULATION. Chỉnh biên độ xung sin 5V (pp)
3. Quan sát tín hiệu tại S.IN, TXFS và SH1. Vẽ các tín hiệu trên cùng 1 giản đồ thời
gian.
2.2.2.2 Tạp âm lượng tử
1. Giữ nguyên cấu hình như trên. Nối bổ sung:
� S.IN nối với QNIN1 của sơ đồ QUANTIZATION NOISE � QNO1 nối với QNI3 � SH1 nối với QNI2
2. Quan sát tín hiệu tại QNI3 và Q
Điều chỉnh biến trở dịch pha PHASE ADJ cho tín hiệu vào và điều chỉnh biến trở biên độ
AMPLITUDE cho tín hiệu lấy mẫu, sao cho 2 tín hiệu đồng pha và cùng biên độ. Vẽ lại
dạng tín hiệu ở các điểm nói trên
3. Quan sát tín hiệu sai lệch giữa tín hiệu gốc với lấy mẫu QNO2. Vẽ lại dạng tín hiệu.
4. Lặp lại thí nghiệm trong trường hợp công tắc chọn tần số nhịp xung là 240Khz để tạo
xung lấy mẫu TXFS là 4 Khz.
5. So sánh tạp âm lượng tử hóa cho các trường hợp tần số lấy mẫu là 8 Khz và 4 Khz.
Trang 21
2.2.2.3 Mã hóa và tái lập tín hiệu tương tự:
2.2.2.3.1 Mã hóa 12 bit:
1. Chọn tần số xung clock là 480Khz cho TXFS 8Khz.
2. Chọn số bit mã hóa ở vị trí 12
3. Nối nguồn DC OUT với S.IN của bộ PCM tuyến tính. Dùng đồng hồ theo dõi lối ra
DC OUT trong quá trình thí nghiệm.
4. Chỉnh biến trở LEVEL của DC OUT từ MIN to MAX. Đo thế V (S.IN), xác định
mã ra theo trạng thái đèn LED. LED sáng ghi là 1, LED tắt ghi 0.
5. Tính giá trị số N tổng cộng theo các bit ở 1. Ghi kết quả vào cột bên dưới:
Ví dụ: khi có các LED sau sáng:
Bit 10, Bit 6, Bit 0 thì N = 210 + 26 + 20
6. Quan sát PCM OUT và sự thay đổi của chúng khi thay đổi thế vào S.IN.
7. Vẽ giản đồ tín hiệu PCM OUT theo các xung TXBC và TXFS.
8. Giữ nguyên cấu hình như trên. Nối PCM OUT với PCM IN.
9. Quan sát và so sánh trạng thái ra của bộ SERIAL TO PARALLEL CONVERTER.
So sánh trạng thái với bit ra tương ứng của ADC (đèn LED).
10. Sử dụng đồng hồ đo giá trị thế tái lập lối ra V(S.OUT). Khảo sát sự thay đổi
V(S.OUT) theo V(S.IN).
Trang 22
2.2.2.3.2 Mã hóa 4 bit:
Chọn số bit mã hóa ở vị trí 4. Lặp lại thí nghiệm.
2.2.2.4 Điều chế và giải điều chế PCM tuyến tính
1. Nối phần điều chế và giải điều chế PCM tuyến tính (hình bên dưới).
2. Nối tín hiệu SYNC GENERATOR với lối vào S.IN của bộ lọc 3.4 Khz (TX FILTER).
Nối lối ra của bộ lọc S.OUT của bộ lọc với lối vào S.IN của mảng PCM tuyến tính.
3. Nối lối ra PCM.OUT của bộ điều chế với lối vào PCM IN của bộ giải mã tuyến tính.
4. Nối S.OUT của mảng PCM tuyến tính với lối vào S.IN của bộ lọc 3.4Khz (RX FILTER)
5. Đặt chế độ điều chế 12 bit, tần số khung là 8 Khz.
6. Vặn biến trở AMPLITUDE của máy phát sin và LEVEL/TX FILTER để có tín hiệu
S.IN/Điều chế PCM tuyến tính là 5V.
7. Quan sát và vẽ lại dạng sóng S.IN (PCM tuyến tính), TXFS, SH1, PCM OUT, S.OUT
(PCM tuyến tính) và S.OUT của RX FILTER.
Trang 23
Trang 24
BÀI 4: MATLAB TRONG TRUYỀN THÔNG
Mục đích:
- Cung cấp những kiến thức cơ bản về Matlab Simulink như: bộ tạo sóng sin,
scope, bộ tạo chuỗi bit, bộ tạo nhiễu, bộ đếm lỗi bit, phân tích phổ.
- Bộ lọc số. Cho 2 sóng có tần số khác nhau, lọc chọn 1 hoặc bỏ 1
1.1. Những khối cơ bản trong Matlab
� Bộ tạo sóng sin: Vào Simulink/Sources/Sine Wave
Tạo tín hiệu ( ) 1sin(2 100 )s t t�� có biên độ 1V V� � và tần số 100f Hz� .
Ta cấu hình bộ Sine Wave như sau:
Chú ý:
Sample time ( )sT là thời gian lấy mẫu. 1s
s
Tf
� , sf phải chọn sao
cho 2.s mf f� với mf là tần số của tín hiệu.
Trang 25
� Scope: Vào Simulink/Sinks/Scope
Scope hiển thị tín hiệu trong miền thời gian. Hiển thị tín hiệu
( ) 1sin(2 100 )s t t�� có biên độ 1V V� � và tần số 100f Hz� .
Bộ tạo dữ liệu số: Vào Communications Blockset\Comm Surces\Randm Data
Sources
� Bernoulli Binary Generator: Tạo chuỗi bit ngẫu nhiên
Tốc độ là 1bps
Random Integer Generator: Tạo giá trị ngẫu nhiên
Trang 26
� Bộ tạo nhiễu:
Trang 27
� Bộ đếm lỗi bit:
Display: tỉ lệ lỗi bit
số bit lỗi
Tổng số bit truyền
1.2. Phân tích phổ
Trang 28
1.3. Lọc số
Tạo tín hiệu có tần số là ( ) 1sin(2 1000 )s t t�� và ( ) 0.3sin(2 3000 )s t t�� . Sau
đó, cộng 2 tín hiệu rồi lọc để lấy lại từng thành phần tần số
Trang 29
Trang 30
-
Trang 31
BÀI 5: AM DETECTION Mục đích:
- Thực hiện bộ điều chế AM (DSB và SSB)
- Thực hiện bộ giải điều chế
1. AM MODULATION
1.1. Mạch nhân tín hiệu
Thiết kế mạch nhân tín hiệu Sin có tần số 1kHz như hình 7.1
Hình 7.1: Mạch nhân tín hiệu
Câu 1: Nêu nguyên lý của nhân tín hiệu?
Câu 2: Vẽ và giải thích các tín hiệu tại scope và spectrum scope?
1.2. DSB
Thiết kế mạch điều chế AM có fm=1kHz và fc=10kHz như hình 7.2
Hình 7.2: Mạch DSB
Câu 1: Giải thích nguyên lý của mạch?
Câu 2: Vẽ và giải thích các tín hiệu tại scope và spectrum scope?
Câu 3: Thay đổi biên độ, tần số của fm và fc. Nhận xét
Trang 32
1.3. SSB
Mạch SSB được thiết kế bằng cách kết hợp BSB với một bộ lọc. Bộ lọc này có thể là cao
qua để loại thành phần fc-fm hoặc bộ lọc thấp qua để loại thành phần fc+fm. Thiết kế mạch
điều chế AM có fm=1kHz và fc=5kHz như hình 7.3
Hình 7.3: Mạch SSB
Câu 1: Giải thích nguyên lý của mạch?
Câu 2: Thiết kế bộ lọc để loại bỏ thành phần tần số fc+fm?
Câu 3: Vẽ và giải thích các tín hiệu tại scope và spectrum scope?
Câu 4: Thay đổi biên độ, tần số của fm và fc. Nhận xét?
2. AM DETECTION
2.1. Detection without reference
Thiết kế mạch điều chế AM và bộ detection có fm=200Hz và fc=5 kHz như hình 7.4.
Hình 7.4: Detection without reference
Trang 33
Câu 1: Giải thích nguyên lý của mạch?
Câu 2: Thiết kế bộ lọc để giữ lại fm?
Câu 3: Vẽ và giải thích các tín hiệu tại scope và spectrum scope?
Câu 4: Thay đổi pha của của bộ Sin wave 3. Nhận xét?
2.2. Detection with Noise
Thiết kế mạch điều chế AM và bộ detection có fm=200Hz và fc=5 kHz như hình 7.5.
Bộ lọc dải qua có tần số trung tâm là 5kHz .
Hình 7.5: Detection with noise
Câu 1: Giải thích nguyên lý của mạch?
Câu 3: Vẽ và giải thích các tín hiệu tại scope và spectrum scope?
Câu 5: Thay đổi công suất nhiễu. Nhận xét?
Trang 34
BÀI 6: FM DETECTION
Mục đích:
- Thực hiện điều chế FM bằng VCO
- Thực hiện bộ giải điều chế FM bằng PLL
1. FM
Thiết kế bộ điều biến FM có tần số fm=1kHz, tần số sóng mang fc=5kHz như hình 8.1.
Hình 8.1: FM
Câu 1: Nguyên tắc hoạt động của bộ VCO?
Câu 2: Cho biên độ của fm=0v. Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các scope và
spectrum scope?
Câu 3: Cho biên độ của fm=1v. Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các scope và
spectrum scope?
2. FM DETECTION
Thiết kế bộ FM detection ó tần số fm=1kHz, tần số sóng mang fc=5kHz như hình 8.2.
Hình 8.2: FM detection
Câu 1: Nguyên tắc hoạt động của bộ PLL?
Câu 2: Chọn tần số cắt thích hợp cho bộ FIR1 và FIR2.
Câu 3: Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các scope và spectrum scope?
Trang 35
BÀI 7: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ
Mục đích:
- Thiết kế bộ điều chế và giải đều chế ASK, FSK và QPSK
- Cộng nhiễu và so sánh với lý thuyết dùng BER TOOL
- Sử dụng các công cụ phân quan sát, đánh giá hệ thống bằng scope, discrete-time scatter
scope, discrete-time eye diagram scope.
7.1. THIẾT KẾ ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ
7.1.1. ASK
Hình 1: Điều chế ASK
Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống?
Câu 2: Xác định tần số sóng mang và tốc độ bit?
Câu 3: Cho biết băng thông của hệ thống?
7.1.2. FSK
Hình 2: Điều chế FSK
Trang 36
Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống?
Câu 2: Xác định tần số sóng mang và tốc độ bit?
Câu 3: Cho biết băng thông của hệ thống?
7.1.3. QPSK
Hình 3: Điều chế QPSK
Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống?
Câu 2: Xác định tần số sóng mang và tốc độ bit?
Câu 3: Cho biết băng thông của hệ thống?
7.1.4. 16 QAM
Hình 4: Điều chế16_QAM
Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống?
Trang 37
Câu 2: Xác định tần số sóng mang và tốc độ bit?
Câu 3: Cho biết băng thông của hệ thống?
7.2. TRUYỀN THÔNG QUA KÊNH TRUYỀN AWGN
7.2.1. Điều chế QPSK qua kênh truyền AWGN
Thiết kế hệ thống như hình 7 (xem các tham số ở file qbsk_awgn.mdl)
Hình 7: QPSK qua AWGN
Câu 1: Giải thích các trị số thiết lập trong model
Câu 2: Thay đổi SNR của kênh truyền AWGN là 10dB và 30dB vẽ các tín hiệu tại Eye
diagram, discrete-time scatter plot scope. Giải thích.
Câu 3: Xác định tốc độ bit của hệ thống và tốc độ baud sau khối QPSK.
Câu 4: Cho biết ý nghĩa của bộ lọc Cosine
7.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của Eb/No lên BER
Thiết kế hệ thống như hình 8 (xem các tham số ở file QAM_16_awgn.mdl)
Hình 8: Hệ thống sử dụng 16_QAM qua kênh truyền AWGN
Câu 1: Giải thích các trị số thiết lập trong model
Câu 2: Chọn thời gian mô phỏng là 100s, thay đổi tỉ số Eb/No(dB) lần lượt là 0.2, 0.5,
1, 1.5, 2. Vẽ đồ thị biểu thị BER theo Eb/No.
Trang 38
7.2.3 Sử dụng công vụ vẽ giản đồ BER
Ta sử dụng file QAM_16_awgn1.m dùng để khởi tạo dữ liệu, file QAM_16_awgn1.mdl
là model cần khảo sát. Công cụ được mở bằng lệnh BERTOOL trên Command Window
như hình 9
Câu 1: Giải thích các trị số thiết lập trong ở file awgn2.mdl
Câu 2: Vẽ đồ thị biểu thị BER theo Eb/No và so sánh giản đồ ở phần 7.2.2
Câu 3: So sánh kết quả ở câu 2 với lý thuyết.
Hình 9: Công cụ phân tích BER theo Eb/No
Trang 39
BÀI 8: TIME DIVISION MUTIPLEXING (TDM) Mục đích:
- Nguyên tắc lấy và khôi phục tín hiệu
- Thực hiện bộ TDM
1. LẤY MẪU VÀ KHÔI PHỤC TÍN HIỆU
Tạo tín hiệu có tần số 200Hz, thời gian lấy mẫu là 1/20000s. Máy phát xung lấy mẫu có
tần số là 2kHz như hình 9.1.
Hình 9.1: Mạch lấy mẫu và khôi phục tín hiệu
Câu 1: Giải thích nguyên tắc hoạt động của mạch?
Câu 2: Chọn tần số các của bộ lọc thích hợp để khôi phục tại tín hiệu ban đầu.
Câu 3: Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các scope và spectrum scope?
2. TDM
Mô hình truyền dẫn TDM được minh họa như hình 9.2. Các luồng dữ liệu được truyền
lần trên từng khe thời gian.
Hình 9.2: Mô hình TDM
Output
Input signal A
Input signal B
Input signal C
Input signal D
B
C
D
AA
B
CD
Time
Out
put v
alue
Trang 40
Thiết kế bộ TDM để truyền hai luồng dữ liệu có tần số là 100Hz và 200Hz. Bộ phát
xung pulse có tần số 2KHz, lệch pha 180 độ.
Hình 9.3: TDM
Câu 1: Nguyên tắc hoạt động của bộ TDM?
Câu 2: Chọn tần số cắt thích hợp cho bộ Filter 1 và Filter 2 để thu lại được hai tín hiệu ban đầu.
Câu 3: Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các scope ?
Câu 4: Thiết kế bộ TDM truyền 3 luồng dữ liệu?