Tài liệu Nghiên cứu thiết bị vi ba số dm2g-1000

§å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Lêi nãi ®Çu Chóng ta ®ang sèng trong thêi kú bïng næ th«ng tin, víi sù ph¸t triÓn nh vò b·o cña c¸c ngµnh §iÖn tö, Tin häc, ViÔn th«ng. Sù ph¸t triÓn nµy ®îc thÓ hiÖn qua hai xu híng : hiÖn ®¹i ho¸ vµ ®a d¹ng hãa. C¸c dich vô viÔn th«ng ngµy cµng trë nªn phong phó vµ ®a d¹ng, nh»m ®¸p øng tÊt c¶ c¸c nhu cÇu : nghe, nh×n cña mét x· héi ph¸t triÓn cao ®ã lµ ph¸t thanh truyÒn h×nh, truyÒn sè liÖu, ®iÖn tho¹i vµ ®iÖn tÝn. TÊt c¶ c¸c dÞch vô nµy cã thÓ ph¸t triÓn riªng rÏ vµ ®éc lËp, xong ®Ó cã ®îc nh÷ng th«ng tin tæng hîp mµ mét m¹ng sè ®a dÞch vô ra ®êi. M¹ng nµy ®ang ph¸t triÓn nh»m hîp nhÊt tÊt c¶ c¸c dÞch vô nãi trªn vµo mét kªnh c¬ së ®Ó cung cÊp c¸c ph¬ng tiÖn th«ng tin mét c¸ch ®a n¨ng vµ tiÖn lîi. Kü thuËt sè ra ®êi, ®· t¹o ra mét bíc ngoÆt lín trong viÖc hiÖn ®¹i ho¸ m¹ng líi viÔn th«ng. ViÖc sè ho¸ c¸c hÖ thèng chuyÓn m¹ch vµ truyÒn dÉn ®ang ®îc tiÕn hµnh nh»m n©ng cao chÊt lîng ®êng truyÒn vµ gi¶m gi¸ thµnh cña tuyÕn. Th«ng tin cã thÓ ®îc truyÒn qua nhiÒu m«i trêng kh¸c nhau nh vi ba, vÖ tinh, c¸p quang...Trong khi c¸p quang ®ang ®îc ®a vµo øng dông th× vi ba vÉn cßn ®ang ®îc dïng phæ biÕn vµ c¸c hÖ thèng vi ba sè nµy vÉn ngµy cµng ®îc n©ng cao vÒ c«ng nghÖ, dung lîng còng nh lµ gi¶m nhá gi¸ thµnh. Trong khu«n khæ cña b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp nµy, viÖc nghiªn cøu thiÕt bÞ vi ba sè DM2G-1000 cña NhËt sÏ ®îc tr×nh bµy. B¶n ®å ¸n nµy gåm: 1 - VÊn ®Ò xö lý tÝn hiÖu vµ sãng mang. 2 - §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ trong vi ba sè. 3 - Tæng quan thiÕt bÞ vi ba sè DM2G-1000. 4 - Ph©n tÝch chi tiÕt thiÕt bÞ ph¸t cña thiÕt bÞ DM2G-1000. 5 - Mét sè bµi ®o kiÓm tra thiÕt bÞ Vi ba sè DM2G - 1000 V× thêi gian cã h¹n nªn ®å ¸n tèt nghiÖp cã thÓ cßn nhiÒu sai sãt, RÊt mong sù gãp ý ch©n t×nh cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n. Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2005 Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 1 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Lêi c¶m ¬n T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o híng dÉn.... cïng toµn thÓ c¸c thÇy c« gi¸o Khoa ........ . C¸c thÇy c« gi¸o Khoa §iÖn tö ViÔn th«ng Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ®· tËn t×nh gióp ®ì t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp còng nh hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp nµy. T«i xin c¶m ¬n Ban L·nh §¹o XÝ NghiÖp Khoa häc S¶n xuÊt ThiÕt bÞ Th«ng tin I vµ c¸c ®ång nghiÖp t¹i Trung t©m øng dông C«ng nghÖ ViÔn th«ng míi ®· gióp t«i hoµn thµnh ®Ò tµi nµy. Sinh viªn §oµn V¨n Nam Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 2 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Môc lôc Trang Ch¬ng I - Xö lý tÝn hiÖu b¨ng gèc ............................................................7 1.1 Sù cÇn thiÕt ph¶i xö lý b¨ng gèc ....................................................................7 1.2 C¸c m· ®êng truyÒn........................................................................................7 1.2.1 M· ®¶o dÊu lu©n phiªn (AIM) ............................................................8 1.2.2 M· tam ph©n lùa chän cÆp..................................................................9 1.2.3 M· HDB-3........................................................................................10 1.2.4 M· CMI............................................................................................11 1.2.5 C¸c m· kh¸c......................................................................................11 1.3 TruyÒn sè liÖu b¨ng gèc................................................................................11 1.3.1 Dung lîng cña kªnh .........................................................................11 1.3.2 Giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu................................................................12 1.3.3 Läc b¨ng gèc.....................................................................................13 1.3.4 X¸c suÊt lçi Pe trong truyÒn dÉn sè...................................................15 1.3.5 M· ®iÒu khiÓn lçi..............................................................................16 1.3.6 T¸i sinh tÝn hiÖu sè............................................................................17 1.3.7 Kh«i phôc thêi gian vµ t¸ch sãng ngìng...........................................18 Ch¬ng II - §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ trong vi ba sè.....................19 2.1 §iÒu chÕ trong vi ba sè.................................................................................19 2.2 Ph¬ng ph¸p ®iÒu biªn sè (ASK) khãa dÞch biªn ®é.......................................20 2.2.1 ASK kÕt hîp......................................................................................21 2.2.2 ASK kh«ng kÕt hîp...........................................................................26 2.2.3 ASK M tr¹ng th¸i (M-ary)................................................................27 2.3 §iÒu pha sè (PSK) khãa dÞch pha.................................................................28 2.3.1 PSK kÕt hîp (CPSK)..........................................................................29 2.3.2 PSK vi sai kÕt hîp (DPSK)................................................................30 2.3.3 PSK M tr¹ng th¸i (M-ary).................................................................31 2.3.4 C¸c bé gi¸m s¸t chÊt lîng..................................................................42 2.3.5 Quan hÖ gi÷a t¹p ©m song biªn C/N vµ Eb/η.....................................42 2.3.6 DPSK M tr¹ng th¸i............................................................................43 2.3.7 §iÒu chÕ pha cÇu ph¬ng lÖch (OK-QPSK hay OQPSK)....................45 2.4 §iÒu chÕ khãa dÞch tÇn sè (FSK)..................................................................46 Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 3 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 2.4.1 FSK kÕt hîp......................................................................................48 2.4.2 FSK kh«ng kÕt hîp............................................................................49 2.4.3 Gi¶i ®iÒu chÕ FSK kÕt hîp vi sai.......................................................49 2.4.4 So s¸nh FSK vµ ASK.........................................................................50 2.4.5 FSK M tr¹ng th¸i...............................................................................50 2.4.6 MSK khãa di tÇn cùc tiÓu..................................................................52 2.5 S¬ ®å kÕt hîp ®iÒu chÕ pha vµ biªn ®é Digital (CAPK)...............................56 2.5.1 Bé chuyÓn ®æi 2 thµnh L møc...........................................................60 2.5.2 Bé ®iÒu chÕ vµ bé gi¶i ®iÒu chÕ QAM M tr¹ng th¸i.........................61 2.5.3 M· ho¸ vi sai.....................................................................................63 2.5.4 X¸c suÊt lçi cña hÖ thèng M QAM..................................................64 2.6 OFF SET QAM (OKQAM hay OQAM) hoÆc STAGERED QAM (SQAM) 66 Ch¬ng III - Tæng qu¸t vÒ thiÕt bÞ vi ba sè DM2G - 1000.................68 3.1 Giíi thiÖu chung............................................................................................68 3.1.1 §Æc ®iÓm thiÕt bÞ...............................................................................68 3.1.2 KÕt cÊu thiÕt bÞ..................................................................................68 3.1.3 CÊu h×nh hÖ thèng.............................................................................69 3.1.4 C¸c chØ tiªu kü thuËt.........................................................................69 3.2 Chøc n¨ng c¸c khèi......................................................................................70 3.2.1 Khèi ph¸t (Tx)..................................................................................71 3.2.2 Khèi thu (Rx)....................................................................................74 3.2.3 Khèi b¨ng tÇn c¬ së B/U - U/B..........................................................77 3.2.4 Khèi kªnh nghiÖp vô sè DSC 2.........................................................80 3.2.5 Khèi hiÓn thÞ DSPL...........................................................................81 3.2.6 Gi¸m s¸t vµ ®iÒu khiÓn......................................................................81 Ch¬ng IV- Ph©n tÝch phÇn m¸y ph¸t thiÕt bÞ DM2G - 1000..........84 4.1 Khèi dao ®éng néi (OSC)..............................................................................85 4.1.1 S¬ ®å nguyªn lý khèi dao ®éng néi (OSC)........................................85 4.1.2 Tæng qu¸t s¬ ®å nguyªn lý cña khèi..................................................85 4.1.3 Ph©n tÝch m¹ch trªn s¬ ®å.................................................................86 4.1.4 Nguyªn lý ho¹t ®éng.........................................................................88 4.2 Khèi MOD CONT........................................................................................89 4.2.1 S¬ ®å nguyªn lý cu¶ khèi..................................................................89 Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 4 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 4.2.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña toµn m¹ch.................................................91 4.3 Khèi ®iÒu chÕ (MOD)...................................................................................91 4.3.1 S¬ ®å nguyªn lý khèi ®iÒu chÕ..........................................................91 4.3.2 Tæng quan s¬ ®å nguyªn lý khèi.......................................................91 4.3.3 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña toµn m¹ch.................................................93 4.4 Khèi khuyÕch ®¹i c«ng suÊt siªu cao tÇn......................................................93 4.4.1 Tæng quan s¬ ®å nguyªn lý khèi HPA..............................................93 4.4.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña toµn m¹ch.................................................96 Mét sè bµi ®o c¬ b¶n cho thiÕt bÞ DM2G - 1000.................................98 Bµi 1 §o c«ng suÊt ph¸t.......................................................................................98 Bµi 2 §o tÇn sè....................................................................................................99 Bµi 3 §o bit lçi..................................................................................................101 Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 5 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn 1- §é chÝnh x¸c : 2- TÝnh thùc tiÔn: 3- §¸nh gi¸ chung: 4- §iÓm luËn v¨n: NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 6 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Ch¬ng I - Xö lý tÝn hiÖu b¨ng tÇn gèc 1.1 Sù cÇn thiÕt ph¶i xö lý b¨ng tÇn gèc. Xö lý tÝn hiÖu b¨ng gèc lµ yªu cÇu chñ yÕu ®èi víi c¸c kªnh th«ng tin truyÒn trªn c¸p ®ång trôc hoÆc c¸p ®èi xøng, nhng nã còng cÇn thiÕt ®èi víi c¸c ph¬ng ph¸p truyÒn dÉn ®iÒu chÕ cao tÇn, n¬i mµ tÝn hiÖu còng ®îc ®a xuèng b¨ng gèc t¹i c¸c tr¹m lÆp. Trong mét hÖ thèng th«ng tin sè, ë thiÕt bÞ lÆp cÇn cã bé läc, c©n b»ng vµ t¸i sinh. Tuy nhiªn ®Ó truyÒn d·n chóng cÇn ph¶i biÕn ®æi c¸c tÝn hiÖu nhÞ ph©n tõ thiÕt bÞ ghÐp kªnh thµnh c¸c m· ®êng ®Ó gi¶m lçi cho kªnh truyÒn dÉn. Khi tèc ®é truyÒn sè trªn hÖ thèng v« tuyÕn lµ béi nguyªn cña tèc ®é bit ph©n cÊp, th× lóc ®ã cÇn ph¶i tiÕn hµnh ghÐp kªnh. ë nh÷ng n¬i cÇn cã sù ghÐp kªnh th× ë ®ã ta cã thÓ ghÐp thªm bit ®Ó gi¸m s¸t BRZ trong cïng c¸c khèi. D·y c¸c xung sè ë ®Çu vµo cña m¹ch ®iÒu chÕ v« tuyÕn, sau ®iÒu chÕ, cÇn ph¶i cã tÝn hiÖu ®Þnh thêi gian cã thÓ lÊy ra tõ tÝn hiÖu ®· ph¸t ®i vµ phæ cña tÝn hiÖu ®· ph¸t ®i cã thÓ kh«ng chøa nh÷ng thµnh phÇn phæ cã biªn ®é lín ®Ó cã thÓ g©y ra t¹p ©m (sù giao thoa) bÊt lîi cho c¸c hÖ thèng kh¸c, ®Æc biÖt cho c¸c kªnh cã vïng phæ trïng nhau hoÆc c¸c kªnh kÕ cËn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin t¬ng tù. HÇu hÕt c¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®Òu cã tÝn hiÖu ®Þnh thêi gian tin cËy nÕu nã ®¶m b¶o ®Çy ®ñ sù chuyÓn tiÕp tr¹ng th¸i trong tÝn hiÖu cña ®Çu vµo dÉn ®Õn m¹ch ®iÒu chÕ. Mét c¸ch t¬ng tù, cã thÓ tr¸nh nh÷ng thµnh phÇn phæ cã cêng ®é m¹nh b»ng c¸ch g¹t bá nh÷ng d·y tuÇn hoµn kh«ng mong muèn ra khái ®iÓm ®ã. 1.2 C¸c m· ®êng truyÒn. Mét sè lý do ®Ó m· hãa sè lµ: §a vµo ®é d b»ng c¸ch m· ho¸ c¸c tõ sè liÖu nhÞ ph©n thµnh c¸c tõ dµi h¬n. C¸c tõ nhÞ ph©n dµi h¬n nµy sÏ cã nhiÒu tæ hîp h¬n do t¨ng sè bit. Chóng ta cã thÓ chän nh÷ng tæ hîp x¸c ®Þnh cã cÊu tróc theo mét qui luËt tõ m· hîp thµnh, cho phÐp t¸ch th«ng tin ®Þnh thêi gian mét c¸ch dÔ dµng h¬n vµ gi¶m ®é chªnh lÖch gi÷a nh÷ng con sè ‘ 1 ‘ vµ nh÷ng sè ‘ 0 ‘ xuÊt hiÖn trong mét tõ m· (®ã lµ gi¶m sù chªnh lÖch). ViÖc gi¶m ®é chªnh lÖch nµy dÉn ®Õn gi¶m thµnh phÇn mét chiÒu. NÕu ®é chªnh lÖch nµy gi¶m ®Õn kh«ng ®èi víi tÊt c¶ tËp hîp tõ m· th× thµnh phÇn mét chiÒu cña chóng còng gi¶m ®Õn kh«ng. §iÒu nµy lµ cÇn thiÕt v× kh«ng thÓ truyÒn thµnh phÇn mét chiÒu cña tÝn hiÖu sè ®i ®îc. Cã thÓ sö dông viÖc xuÊt hiÖn c¸c tõ bæ xung do m· d ®Ó truyÒn sè liÖu sè luång phô nh truyÒn bit ch½n lÎ trong m· ph¸t hiÖn lçi vµ truyÒn c¸c kªnh phô trî. Tuy vËy viÖc t¨ng ®é dµi cña tõ m· nhÞ ph©n sÏ lµm t¨ng tèc ®é bit vµ do ®ã lµm t¨ng ®é réng b¨ng tÇn. Tèc ®é bit t¨ng tû lÖ víi ®é dµi cña tõ m· ra trªn ®é dµi cña tõ m· vµo. ë m· 5B6B tèc ®é bit ë ®Çu ra t¨ng 6,5 lÇn so víi tèc ®é bit ë ®Çu vµo. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 7 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 M· hãa tÝn hiÖu nhÞ ph©n thµnh tÝn hiÖu nhiÒu møc ®Ó gi¶m ®é réng b¨ng tÇn. Lo¹i m· nµy quan träng khi truyÒn sè liÖu cã tèc ®é cao trªn ®«i d©y kim lo¹i cã d¶i tÇn h¹n chÕ. C¸i gi¸ cña viÖc gi¶m ®é réng b¨ng tÇn cÇn thiÕt cña kªnh hoÆc tèc ®é bit víi mét ®é réng b¨ng tÇn ®· cho, lµ ph¶i t¨ng tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ®Ó ®¹t ®îc x¸c suÊt lçi cho truíc §Ó t¹o phæ tÝn hiÖu nh»m øng dông cho nh÷ng môc ®Ých ®Æc biÖt nh ®ång bé thµnh phÇn, gi¶m biªn ®é tÇn sè kh«ng ®Õn 0, hoÆc gi¶m c¸c thµnh phÇn tÇn sè cao vµ thÊp tríc lóc läc. Cã thÓ ®a nh÷ng sè kh«ng ®Æc biÖt vÒ phÝa c¸c luång sè ®· m· lìng cùc bËc cao bÞ chÌn vµ c¸c luång sè bÞ chÌn. Trong qu¸ tr×nh m· ho¸ PCM tÊt c¶ c¸c bit th«ng tin ®îc ngÇm gi¶ thiÕt lµ nhÞ ph©n ®¬n cùc. Gi¶ thiÕt nµy lµ hîp lý miÔn lµ c¸c bit th«ng tin ®· ®îc x¸c ®Þnh trong mét c«ng ®o¹n nhÊt ®Þnh nµo ®ã cña thiÕt bÞ xö lý vµ d©y nèi kh«ng ®îc dµi qu¸ vµi mÐt.Víi nh÷ng ®êng d©y nèi t¬ng ®èi dµi, ®êng c¸p xo¾n hai d©y cã mµn bao che, hoÆc c¸p ®ång trôc th× kh«ng nªn sö dông bit nhÞ ph©n. Trong thiÕt bÞ sö lý cã hai d¹ng tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®¬n cùc. §ã lµ RZ ‘trë vÒ 0 ‘ vµ NRZ ‘kh«ng trë vÒ 0 ‘. NÕu sö dông trùc tiÕp chóng ®Ó truyÒn dÉn th× sÏ gÆp ph¶i mét sè khã kh¨n nh nhau. Chó ý r»ng møc cña tÝn hiÖu RZ biÓu thÞ gi¸ trÞ bit 1, nã chØ ë møc cao trong mét nöa ®Çu tiªn cña kho¶ng thêi gian bit, trong mét nöa kho¶ng thêi gian bit cßn l¹i tÝn hiÖu quay trë vÒ 0. ¦u ®iÓm cña tÝn hiÖu RZ lµ mËt ®é chuyÓn tiÕp tÝn hiÖu cña nã lín h¬n so víi NRZ. §Ó kh¾c phôc nh÷ng vÊn ®Ò cßn tån t¶i trong tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®¬n cùc, th× ngêi ta ®· ®Ò xuÊt ra m· ®êng. C¸c m· ®êng kh«ng cã thµnh phÇn mét chiÒu ®ång thêi còng kh«ng cã hiÖn tîng n¨ng lîng phæ cña nã tËp trung ë vïng tÇn sè thÊp. §«i khi cã mét sè m· ®êng cã thªm u ®iÓm lµ trong cÊu tróc cña nã kh«ng cã mét d·y dµi nh÷ng sè ‘0’ hoÆc nh÷ng sè ‘1‘, ®iÒu ®ã lµm viÖc t¸ch th«ng tin ®Þnh thêi gian sÏ dÔ dµng h¬n. 1.2.1. M· ®¶o dÊu lu©n phiªn (AMI) . B»ng c¸ch m· ho¸ tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®¬n cùc thµnh mét m· cã mét sè møc trø¬c khi truyÒn dÉn cã thÓ lo¹i bá ®îc thµnh phÇn mét chiÒu vµ gi¶m ®îc c¸c thµnh phÇn tÇn sè thÊp cña tÝn hiÖu ®· m· ho¸,do ®ã sÏ duy tr× ®îc mét kÝch thíc hîp lý cña c¸c thµnh phÇn cÊu kiÖn trong lóc thiÕt kÕ c¸c bé c©n b»ng cña tr¹m lÆp.ViÖc m· ho¸ nµy kh«ng më réng b¨ng tÇn truyÒn dÉn cÇn thiÕt, vÒ nguyªn lý cã thÓ gi¶m b¨ng tÇn truyÒn dÉn cÇn thiÕt khi sö dông biÕn ®æi m· nhÞ ph©n thµnh n ph©n. M· 3 møc cßn gäi lµ m· tam ph©n, trong ®ã møc gi÷a cña tÝn hiÖu ®îc øng dông réng r·i lµ ®iÖn ¸p 0. V× møc ®iÖn ¸p 0 kh«ng ph¶i lµ mét møc l«gic thùc nªn m· ®îc gäi lµ m· ‘gi¶-tam ph©n‘. C¸c bé m· cã thÓ dÔ dµng t¹o ra c¸c ®iÖn ¸p ®Çu ra c©n b»ng +A (®Ó tiÖn ký hiÖu lµ + ) vµ -A Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 8 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 (-) vµ møc ®iÖn ¸p 0, t¬ng øng víi møc ®Êt cña hÖ thèng. Ngêi ta gäi m· tam ph©n nµylµ m· ®¶o dÊu lu©n phiªn -AMI, nãi c¸ch kh¸c lµ m· lìng cùc. DÉy m· thu ®îc b»ng c¸ch: khi kh«ng cã xung th× m· lµ c¸c sè 0, cßn khi xuÊt hiÖn ‘1‘ trong t×n hiÖu nhÞ ph©n th× nã lÊy c¸c xung d¬ng vµ ©m mét c¸ch lu©n phiªn. Sù lu©n phiªn nµy xuÊt hiÖn bÊt chÊp sè con sè ‘0‘ gi÷a chóng.TÝn hiÖu AMI còng cã thÓ lµ lo¹i NRZ (100%chu tr×nh) cã gi¸ trÞ trung b×nh b»ng 0,nghi· lµ kh«ng cã thµnh phÇn m«t chiÒu (DC), vµ viÖc ghÐp AC vµo ®êng truyÒn dÉn cã ¶nh hëng Ýt ®Õn c¸c digit ®îc ph¸t ®i. Mét ®Æc ®iÓm cña m· nµy lµ: mËt ®é phæ cùc ®¹i ë 1/2 tèc ®é bit, vµ mËt ®é phæ rÊt nhá ë c¸c tÇn sè thÊp. Tuy nhiªn sù biÕn ®æi m· kh«ng gi¶m ®é chªnh lÖch gi÷a sè sè ‘1‘ vµ sè sè ‘0‘ trong mét tõ m·, hoÆc gi¶m khã kh¨n trong viÖc t¸ch ®ång hå ®èi víi tÝn hiÖu AMI. Thêng thêng ®é chªnh lÖch lµ mét vÊn ®Ò qnan träng v× nã biÓu thÞ thiªn híng cña m· ®Ó gi¶m thanhf phÇn DC. NÕu ®é chªnh lÖch lín h¬n hoÆc nhá h¬n 0,®iÒu ®ã cã nghÜa lµ ë mét thêi ®iÓm cã nhiÒu con sè ‘1‘ h¬n ‘0‘ hoÆc ngîc l¹i. V× ‘0‘ trong m· gi¶ tam ph©n cã thÓ biÓu hiÖn b»ng møc ®iÖn ¸p ©m, do ®ã sÏ cã mét ®iÖn ¸p ®ñ d¬ng hoÆc ©m. §èi vèi m· AMI kh«ng sö dông ®iÒu nµy nÕu ‘0’nhÞ ph©n ®îc ®Æt t¹i ®iÖn thÕ ®Êt. Mét vÊn ®Ò quan träng lµ ph¶i thiÕt kÕ ®îc mét lo¹i m· ®êng mµ trong mét d·y bit cã tæng sè con sè ‘1‘ b»ng tæng sè con sè ‘0‘. Khi ®ã nÕu cã mét lçi sinh ra trong hÖ thèng ®êng d©y truyÒn dÉn do t¹p ©m xung hoÆc xuyªn ©m nã sÏ lµ nguyªn nh©n g©y ra bá sãt mét xung hoÆc thªm mét xung sai vµo. Trong c¶ hai trêng hîp, nã sÏ xuÊt hiÖn hai xung cïng cùc tÝnh, víi thiÕt bÞ ®ã thÝch hîp cã thÓ dÔ dµng ph¸t hiÖn ®îc lçi. §iÒu kiÖn nµy ngêi ta thêng gäi lµ vi ph¹m luËt lìng cùc vµ ®ã lµ mét u viÖt cña m· AMI. 1.2.2 M· tam ph©n lùa chän cÆp. BiÕn ®æi tõ tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®¬n cùc RZ thµnh tÝn hiÖu tam ph©n lùa chän cÆp ®îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch ghÐp hai bit kÕ cËn vµ sö dông qui luËt biÕn ®æi nh ë b¶ng 1.1 C¸c cÆp kÒ nhau cña m· vµo nhÞ ph©n 00 01 10 11 M· vµo Mode d¬ng - + 0 + + 0 + - Mode ©m - + 0 - 0 + - B¶ng 1.1- Qui luËt biÕn ®æi cña m· tam ph©n chän cÆp. §èi víi c¶ hai ®Çu ra ‘mode d¬ng‘ vµ ‘mode ©m‘ c¸c tæ hîp tam ph©n ®îc t¹o nªn tõ c¸c cÆp nhÞ ph©n 00 vµ 01 kh«ng cã møc DC, mÆc dï c¸c cÆp nhÞ ph©n 01 vµ 10 t¹o nªn Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 9 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 møc DC t¬ng ®¬ng víi +A/2 vµ -A/2 phô thuéc vµo mode cña ®Çu ra. Bé m· ho¹t ®éng t¹o ra ®Çu ra mode d¬ng cho ®Õn khi ë ®Çu vµo xuÊt hiÖn tr¹ng th¸i 01 hoÆc 10. Sau ®ã t¹o nªn mét ®Þnh thiªn +A/2 ë ®Çu ra ®Ó thay ®æi sang mode ©m. Sù xuÊt hiÖn tiÕp theo cña 10 hoÆc 01 t¹o nªn ®Þnh thiªn -A/2 xo¸ ®Þnh thiªn +A/2 vµ ®æi mode trë l¹i d¬ng.V× mét d·y dµi liªn tiÕp c¸c sè ‘0‘ hoÆc ‘1‘ kh«ng xuÊt hiÖn,nªn nã c©n b»ng ®îc dßng mét chiÒu ë ®Çu ra, dÔ t¸ch ®Þnh thêi ë c¸c thiÕt bÞ lÆp vµ thiÕt bÞ thu ®Çu cuèi. 1.2.3 M· HDB-3. M· HDB-3 (viÕt t¾t cña High Density Binary with maximum of 3 consecutive zero). M· nhÞ ph©n mËt ®é cao cã cùc ®¹i ba sè ‘0‘ liªn tiÕp. ThuËt to¸n ®Ó m· mét tÝn hiÖu nhÞ ph©n thµnh mét tÝn hiÖu HDB-3 phô thuéc vµo c¸c qui t¾c sau ®©y: 1. Mét sè 0 nhÞ ph©n ®îc m· b»ng mét tr¹ng th¸i trèng trong tÝn hiÖu HDB-3. Tuy nhiªn ®èi víi mét d·y bèn sè 0 liªn tiÕp th× sö dông c¸c qui luËt ®Æc biÖt theo qui t¾c 3 d¬Ý ®©y. 2. Mét sè ‘1‘ nhÞ ph©n ®îc m· b»ng ký hiÖu d¬ng hoÆc ©m vµ cã dÊu ngîc víi xung tríc ®ã (®¶o dÊu lu©n phiªn). 3. C¸c d·y 4 sè 0 liªn tiÕp trong tÝn hiÖu nhÞ ph©n ®îc m· nh sau: a) Sè 0 ®Çu tiªn cña d·y ®îc m· b»ng tr¹ng th¸i trèng nÕu dÊu tríc ®ã cña tÝn hiÖu HDB-3 cã cùc ngîc víi cùc cña vi ph¹m phÝa tríc vµ b¶n th©n nã kh«ng vi ph¹m. b) Sè ‘0 ‘ ®Çu tiªn cña d·y ®îc m· b»ng dÊu A mµ kh«ng vi ph¹m (+ hoÆc -), nÕu dÊu tríc ®ã cña tÝn hiÖu HDB-3 cã cïng cùc víi d¾u vi ph¹m tríc ®ã hoÆc chÝnh b¶n th©n nã vi ph¹m. c) C¸c qui luËt 3(a) vµ 3(b) ®¶m b¶o c¸c vi ph¹m liªn tiÕp cã cùc tÝnh ®¶o nhau sao cho thµnh phÇn mét chiÒu gép l¹i b»ng kh«ng. d) Sè 0 thø 2 vµ 3 cña d·y 4 sè 0nhÞ ph©n liªn tiÕp lu«n ®îc m· b»ng tr¹ng th¸i trèng. e) Sè 0 thø t trong d·y cña bèn sè 0 nhÞ ph©n ®îc m· b»ng mét dÊu mµ cùc tÝnh cña nã vi ph¹m ®an dÊu. Nh÷ng vi ph¹m ®an dÊu nh vËy ®îc ký hiÖu b»ng V- hoÆc V+ t¬ng øng víi cùc tÝnh cña nã. Ph©n bè n¨ng lîng phæ cña tÝn hiÖu ®Çu vµo ngÉu nhiªn ®îc m· ho¸ thµnh m· HDB-3 gièng ph©n bè n¨ng lîng phæ cña AMI, trong ®ã n¨ng lîng phæ cùc ®¹i n»m æ kho¶ng 0,5 tèc ®é bit. D¹ng cña nã gièng nh miÖng nói löa, cã mét ®é lâm æ 0,5 lÇn tèc ®é bit vµ hai ®Ønh nhá ë kho¶ng 0,45 vµ 0,55 lÇn tèc ®é bit. M· nµy ®îc sö dông chñ yÕu cho c¸c giao tiÕp ghÐp kªnh 2048, 8448 vµ 34.368 kb/s theo nh CCITT khuyÕn nghÞ (khuyÕn nghÞ G.703). Ngêi ta sö dông nã trong cÊu h×nh m¹ng côc bé Ethernel vµ ®Ó truyÒn ®a sè liÖu. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 10 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 1.2.4 M· CMI. CMI lµ viÕt t¾t cña ch÷ Code Mark Inversion (®¶o dÊu m·). M· lµ mét m· NRZ hai møc trong ®ã bit 0 nhÞ ph©n vÉn ®îc m· hµng hai møc A1 vµ A2 t¬ng øng, mçi møc chiÕm mét nöa kho¶ng thêi gian ®¬n vÞ T/2. Bit 1 ®îc m· ho¸ b»ng c¸c møc biªn ®é A1 hoÆc A2, mçi møc chiÕm toµn bé thêi gian ®¬n vÞ T, c¸c møc nµy lu©n phiªn thay ®æi theo c¸c bit 1 kÕ tiÕp nhau. Chó ý r»ng ®èi víi bit 0 lu«n lu«n cã mét ®iÓm chuyÓn tiÕp d¬ng t¹i ®iÓm gi÷a cña kho¶ng thêi gian bit vµ ®èi víi bit 1 cã mét chuyÓn tiÕp d¬ng t¹i ®iÓm khëi ®Çu cña kho¶ng thêi gian ®¬n vÞ bit nÕu møc tríc lµ A1 vµ mét chuyÓn tiÕp ©m t¹i mét thêi ®iÓm khëi ®Çu cña kho¶ng thêi gian ®¬n vÞ bit, nÕu bit 1 sau cïng ®· ®îc m· ho¸ b»ng møc A2. Lu ý r»ng bit 0 ®îc ký hiÖu b»ng 01 vµ bit 1 kÝ hiÖu b»ng 11 vµ 00 trong kho¶ng thêi gian cña khe thêi gian. 1.2.5. C¸c m· kh¸c. C¸c m· ®· ®îc th¶o luËn lµ c¸c m· nhÞ ph©n ®îc sö dông ®Ó truyÒn sè liÖu trong c¸c m¹ng néi h¹t vµ tÝch tr÷ c¸c sè liÖu trªn b¨ng tõ hoÆc ®Üa. C¸c m· nµy ®· ®îc tÝnh ®Õn, v× kh¶ n¨ng cña chóng cã thÓ sö dông trong m¹ng ISDN ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu sè trong m¹ng thuª bao hoÆc trong m¹ng néi h¹t. 1.3 TruyÒn sè liÖu b¨ng gèc. 1.3.1 Dung lîng cña kªnh. Tèc ®é sè liÖu cùc ®¹i, hoÆc dung lîng C cña kªnh truyÒn dÉn cã ®é réng b¨ng tÇn B vµo t¹p ©m tr¾ng Gauss b¨ng h÷u h¹n ®îc biÓu thÞ: C = Blog2 [ 1 + (S/N)0] bit/s (1) ë ®©y S vµ N lµ c«ng suÊt trung b×nh cña tÝn hiÖu vµ t¹p ©m t¬ng øng ë ®Çu ra cña kªnh. C«ng suÊt t¹p ©m ®îc biÓu thÞ bëi: N =η.B = η/2. 2B = η/2. W NÕu nh mËt ®é phæ c«ng suÊt hai biªn cña t¹p ©m lµ η/2 W/Hz vµ ®é réng song biªn lµ W. Dùa vµo ®Þnh lý Shannon - Hartley trong lý thuyÕt th«ng tin chóng ta rót ra 2 vÊn ®Ò quan träng liªn quan ®Õn thiÕt kÕ hÖ thèng th«ng tin: 1. Giíi h¹n trªn cã thÓ ®¹t ®îc ®èi víi tèc ®é truyÒn sè liÖu trªn kªnh Gauss. 2. Quan hÖ cña tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ®èi víi ®é réng cña b¨ng tÇn. Tõ ®Þnh lý ®ã rót ra lµ cã thÓ truyÒn mét tÝn hiÖu t¬ng tù cã b¨ng tÇn tõ 0 ®Õn tÇn sè c¾t fm qua kªnh cã d¶i th«ng nhá h¬n fm nÕu sö dông m· thÝch hîp. VÝ dô gi¶ sö tÝn hiÖu t¬ng tù ®· ®îc lîng tö ho¸ thµnh Q møc lîng tö sau møc lÊy mÉu x lÇn víi tÇn sè lÊy mÉu Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 11 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Nyquist 2fm. Sau ®ã sè bit nhÞ ph©n ®îc lÊy m· lµ log2Q vµ tèc ®é bit lµ 2xfm log2Q bit/s, ®ã chÝnh lµ dung lîng cña kªnh yªu cÇu. Tõ ph¬ng tr×nh (1) dung lîng kªnh lý thuyÕt Cn cã thÓ lín h¬n so víi dung lîng yªu cÇu ®èi víi ®é réng b¨ng tÇn h÷u h¹n cña tÝn hiÖu t¬ng tù, vÝ dô ®Õn fm/2 b»ng c¸ch t¨ng tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m, hoÆc t¨ng møc n¨ng suÊt cña tÝn hiÖu. 1.3.2 Giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu. Trong môc tríc ta ®· nãi vÒ c¸c d¹ng tÝn hiÖu kh¸c nhau vµ trong mét sè trêng hîp ®· m« t¶ ph©n bè n¨ng lîng phæ ®èi víi mét d·y xung ngÉu nhiªn ®Ó ®a ra mét kh¸i niÖm vÒ chiÕm dông b¨ng tÇn cña nã. Trong mçi mét m· kh¸c nhau ®· m« t¶ gi¶ thiÕt tÝn hiÖu ®Çu ra sau lóc m· ho¸ lµ xung vu«ng. NÕu d¹ng xung nµy ®· ®îc c¶i biÕn th× ph¶i thay ®æi d¸ng kªnh b¨ng gèc trong ®ã sö dông d¹ng sãng sè. Thêng thêng sö dông ph¬ng ph¸p läc ®Ó c¶i biÕn d¹ng xung, sao cho cã thÓ g¹t ®i nh÷ng thµnh phÇn tÝn hiÖu ngoµi b¨ng, nh vËy gi¶m ®îc c¸c thµnh phÇn xuyªn ©m tÇn sè cao cã thÓ xuyªn vµo c¸c hÖ thèng b¨ng c¬ b¶n kh¸c. Sö dông läc tríc t¸ch sãng, còng nh läc tríc ph¸p còng t¹o viÖc söa d¹ng xung vµ gi¶m c¸c thµnh phÇn t¹p ©m n»m ë ngoµi gi¶i tÇn cña tÝn hiÖu chñ yÕu. VÊn ®Ò suy gi¶m chÊt lîng truyÒn dÉn cã thÓ xuÊt hiÖn trong m¹ng sè khi truyÒn tÝn hiÖu qua mét kªnh th«ng tin. Mét trong v« sè c¸c nguyªn nh©n g©y gi¶m sót chÊt lîng truyÒn dÉn tríc hÕt ph¶i kÓ ®Õn m«i trêng truyÒn dÉn vµ läc tÝn hiÖu sè ë b¨ng gèc trong mét chõng mùc nµo ®ã ®· t¹o ra giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu (ISI ). NÕu gi¶ thiÕt r»ng thêi gian cña mçi digit lµ T, hoÆc tõ mèi quan hÖ gi÷a ®é réng b¨ng Nyquist/ tèc ®é tÝn hiÖu, rót ra ®é réng b¨ng tÇn cña tÝn hiÖu h÷u Ých lµ 1/2T. Tuy nhiªn mét tÝn hiÖu ngÉu nhiªn bÊt kú chiÕm mét b¨ng tÇn v« h¹n v× vËy cho nªn hËu qu¶ cña viÖc giíi h¹n b¨ng tÇn dÉn tíi mÐo biªn ®é vµ g©y ra tiÕng déi. N¨ng lîng cña tiÕng déi tr¶i tõ xung nµy sang xung kÕ cËn kh¸c g©y ra hiÖn tîng giao thoa gi÷a c¸c kÝ hiÖu. HiÖu qu¶ cña viÖc tr¶i xung cßn gäi lµ t¸n x¹. Mèi quan hÖ gia b¨ng tÇn Nyquist vµ tèc ®é tÝn hiÖu ®îc miªu t¶ nh sau: Cã thÓ truyÒn c¸c kÝ hiÖu ®éc lËp cã tèc ®é rs ≤ 2B kÝ hiÖu/s qua mét kªnh th«ng thÊp cã ®é réng b¨ng tÇn B mµ kh«ng cã giao thoa gi÷a c¸c kÝ hiÖu. Vµ ngîc l¹i, sÏ cã hiÖn tîng giao thoa gi÷a c¸c kÝ hiÖu nÕu tèc ®é cña c¸c kÝ hiÖu ®éc lËp rs ≥ 2B. Ngoµi ra ®èi víi tÇn sè trªn cña tÝn hiÖu gi¶i th«ng lín h¬n nhiÒu so víi ®é réng b¨ng tÇn B th× tèc ®é kÝ hiÖu tiÕn tíi 2B. Nh vËy, ®a mét tÝn hiÖu sè ngÉu nhiªn vµo mét kªnh cã giíi h¹n b¨ng tÇn Nyquist cã ®é réng 1/2T, tøc lµ ®é réng b¨ng tÇn cã Ých th× tÝn hiÖu ®Çu Nyquist bÞ sai lÖch ®i, trõ khi kªnh kh«ng cã t¹p ©m vµ cÆp m¸y ph¸t vµ m¸y thu ®ång bé, khi ®ã giao thoa gi÷a c¸c kÝ hiÖu cã thÓ bÞ ng¨n l¹i sao cho kh«ng xuÊt hiÖn c¸c lçi digit. Tuy vËy trong thùc tÕ sù th¨ng gi¸n cña t¹p ©m, xuyªn ©m, mÐo biªn Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 12 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 ®é, mÐo pha...th× IST lµ yÕu tè cã ¶nh hëng lín nhÊt ®Õn hiÖu qu¶ truyÒn dÉn cña kªnh sè. 13.3 Läc b¨ng gèc H×nh 1.3(a) bªn tr¸i chØ ra mét xung cã ®é réng 2T/b, ®èi xøng qua trôc biªn ®é t¹i ®iÓm t = 0, vµ biÕn ®æi Fourier cña xung nµy cã d¹ng (1/πf). Sin (fT/d), b = 2πd, b¾t nguån tõ hµm sinc ; sinc(x) = sin (πx)/ πx còng ®îc biÓu thÞ trong h×nh 1.3 (a) (bªn ph¶i). Hµm sinc nµy cã c¸c ®iÓm 0 c¾t trôc tÇn sè t¹i c¸c ®iÓm ± k.b/2T,ë ®©y k = 1,2,...,n. Phæ tÇn cña nã lµ v« h¹n. NÕu khi phæ nµy bÞ giíi h¹n do mét bé läc th«ng cÊp thÊp lý t ëng th× bé biÕn ®æi Fourier ngîc cña nã cho ta mét xung cã d¹ng hµm sinc. T¬ng øng víi h×nh 1.3(b) nÕu tÇn sè cña bé läc th«ng cÊp thÊp lý tëng lµ 1/2T th× kÕt qu¶ xung ra ®îc tr¶i réng theo thêi gian vµ kh«ng trë vÒ kh«ng t¹i c¸c thêi ®iÓm -T, +T mµ kÐo ra mét kho¶ng thêi gian lín h¬n T. Xung ban ®Çu biÓu thÞ b»ng ®êng g¹ch ®øt qu·ng cã ®é réng T/2 vµ ®èi xøng qua trôc tung. HiÖn tîng tr¶i réng cña xung do bÞ giíi h¹n gi¶i tÇn g©y ra giao thoa gi÷a c¸c kÝ hiÖu t¹o nªn t¹p ©m cho c¸c ký hiÖu kÕ cËn. H×nh 1.3 (c) chØ ra tÝn hiÖu vµo lµ hµm sin. BiÕn ®æi Fourier cña xung sinc nµy gièng nh xung cña bé läc th«ng thÊp lý tëng. NÕu mét bé läc cã ®Æc tÝnh tÇn sè gi÷a Nyquist 0 vµ 1/2T ngîc víi ®Æc tÝnh tÇn sè trong h×nh 1.3(b) th× phæ tÇn t¹o ra sÏ lµ d¹ng bÞ c¾t vu«ng ë phÇn trªn, vµ nh trong h×nh 1.3 (c) xung ra sÏ lµ xung sinc, còng nh trong h×nh 1.3(b), vµ cã c¸c ®iÓm kh«ng c¾t trôc hoµnh t¹i c¸c ®iÓm kT, víi k= 1,2,...,n. Xung ra nµy kh«ng biÓu hiÖn giao thoa t¹i c¸c ®iÓm kh«ng nãi trªn. ViÖc øng dông bé läc cã d¹ng sãng v¬ng vÉn kh«ng hoµn toµn thÝch hîp v× sù t¾t dÇn c¸c ®u«i xung diÔn ra chËm vµ khi thiÕt kÕ bé läc cã ®Æc tÝnh hµm truyÒn ®¹t th¼ng ®øng, ngêi ta ®Æt ra c¸c yªu cÇu nghiªm ngÆt vµ ®iÒu chØnh chÝnh x¸c trong tÊt c¶ thêi gian. §iÒu ®ã dÜ nhiªn lµ kh«ng thùc tÕ. Trong c¸c hÖ thèng thùc tÕ thêng sö dông bé läc ‘cosin t¨ng‘ b¨ng tÇn cña nã cã thÓ truyÒn sè liÖu tèc ®é r s bit/s gi÷a rs/2 >h×nh 1.3(d) biÓu diÔn phæ vµ ®êng cong giíi h¹n b¨ng b»ng ®êng chÊm biÓu thÞ phæ cña hµm sinc bÞ giíi h¹n b¨ng. H×nh 1.3(d) biÓu thÞ biÕn ®æi Fourier cña c¸c phæ nµy, gièng nh mét hµm sinc c¶i biÕn trong miÒn thêi gian cïng víi xung lý tëng t¬ng øng t¹o nªn tõ hµm phæ sinc ®Çy ®ñ. Phæ cosin t¨ng bao gåm mét phÇn biªn ®é kh«ng ®æi vµ phÇn biÕn ®æi cã d¹ng h×nh sin (kh«ng chØ ra trong h×nh) 1/rs | f | < (rs/2) -α P(f) = (1/rs)[cos2(π/4α) (| f | - rs/2 + α)], (rs/2) - α < | f |(rs/2) + α 0 | f | - rs/2 + α Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 13 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 H×nh 1.4(a) vµ (b) biÓu thÞ c«ng thøc (2) vµ t¬ng óng víi ∝ = rs /4 vµ 0 ( nã lµ sinc rs .t ). Tõ ®å thÞ nµy, râ rµng lµ c¸c ®u«i tríc vµ sau cña s(t) t¸ch nhanh h¬n so víi c¸c ®u«i cña sinc rs .t. Ngoµi ra c¸c ®Æc tÝnh thÝch hîp kh¸c cña s(t) tån t¹i khi ∝= rs /2 lµ: ®é réng xung cã biªn ®é trïng khÝt víi kho¶ng c¸ch tõ xung nµy ®Õn xung kia ( 1/r s ) vµ cã c¸c ®iÓm kh«ng t¹i. t = ± (k+1)rs víi k = 1,2,..,n. Nh vËy, mét tÝn hiÖu sè cã cùc ®îc t¹o nªn tõ nh÷ng xung nh thÕ cã c¸c ®iÓm 0 c¾t chÝnh x¸c1/2 sãng gi÷a c¸c t©m cña xung, mçi lÇn cã mét sù thay ®æi cùc tÝnh. H×nh 1.4 (c) miªu t¶ t×nh tr¹ng nµy ®èi víi tÝn hiÖu nhÞ ph©n10100110. C¸c ®iÓm 0 bæ xung nµy cã thÓ hç trî khi t¸ch tÝn hiÖu ®Þnh thêi (®ång hå) ra khái tÝn hiÖu tin tøc. §Ó gi¶m giao thoa gi÷ c¸c ký hiÖu cÇn ph¶i cã sù dù tÝnh khi sö dông bé läc cã ®Æc tÝnh hµm biÕn ®æi sin hoÆc hµm cosin t¨ng lµ t¨ng yªu cÇu ®é réng b¨ng tÇn,hoÆc ®èi víi nh÷ng xung Nyquist cã ∝ =rs/2,gi¶m tèc ®é tÝn hiÖu víi rs =B h¬n lµ 2B. Khi truyÒn tÝn hiÖu tèc ®é r sbit/s dïng mét thiÕt bÞ ®Æc biÖt trong kªnh b¨ng gèc cã ®é réng BHz, khi sö dông mét b¨ng tÇn kh¸c cÇn ph¶i biÕt tèc ®é truyÒn dÉn nµy tèt h¬n hay xÊu h¬n tèc ®é truyÒn dÉn kh¸c sinh ra bëi c¸c lo¹i thiÕt bÞ kh¸c. NÕu r s lµ tèc ®é bit truyÒn dÉn ®· ®îc chuÈn ho¸ ®èi víi ®é réng b¨ng tÇn B cña mét Hz,lóc ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh hiÖu qu¶ cña hÖ thèng b»ng c¸ch sö dông ®¬n vÞ sè bit truyÒn trªn d©y trªn Hz hoÆc bit/sHz. §¬n vÞ nµy thêng ®îc sö dông ®Ó so s¸nh c¸c lo¹i hÖ thèng truyÒn dÉn sè kh¸c nhau sö dông c¸c m¹ch ®iÒu chÕ kh¸c nhau. Dùa vµo ®Þnh lý Nyquist nãi vÒ ®é réng b¨ng tÇn tèi thiÓu ®· nãi ë trªn, ngêi ta ®· chøng minh r»ng cã thÓ truyÒn c¸c ký hiÖu ®éc lËp cã tèc ®é r squa mét bé läc th«ng thÊp cã b¨ng tÇn B: B = rs/2 (3). Khi truyÒn nhÞ ph©n, th× mét ký hiÖu truyÒn ®i chØ chøa 1 bit th«ng tin, vµ nh vËy tèc ®é bit rb b»ng tèc ®é ký hiÖu rs. Do ®ã: B = rs/2 = rb/2 ®èi víi truyÒn nhÞ ph©n. (4). Khi truyÒn M møc th× mçi ký hiÖu truyÒn ®i gåm cã m bit th«ng tin, víi m=log2M. Tèc ®é ký hiÖu rs cho bëi rb/m vµ nh vËy ®é réng b¨ng tÇn cña tÝn hÖu thùc trë thµnh: B = rb/2m = rb/(2.log2m) ®èi víi truyÒn m møc. (5). Ba c«ng thøc nµy rÊt quan träng v× nã lµ bíc ®Çu tiªn trong viÖc x¸c ®Þnh ®é réng b¨ng tÇn cÇn thiÕt ®Ó truyÒn luång sè liÖu trong d¹ng ®· ®îc m· ho¸ hoÆc kh«ng ®îc m· ho¸vµ cho phÐp x¸c ®Þnh hiªô suÊt phæ b»ng bit/s/Hz. Sö dông bé läc cosin t¨ng sÏ t¨ng ®é réng b¨ng tÇn Nyquist lªn B’: B’= B + ∝ =rs/2 + ∝ = ®é réng b¨ng tÇn thùc tÕ Khoa §TVT - §HBK Hµ néi (6). Trang - 14 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Trong ®ã ∝ lµ hÖ sè biÕn ®æi, B b¨ng tÇn Nyquist. 1.3.4 X¸c suÊt lçi Pe trong truyÒn dÉn sè. §¸nh gi¸ ¶nh hëng cña t¹p ©m ®Õn chÊt lîng cña hÖ thèng th«ng tin ngêi ta sö dông tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ë ®Çu ra vµ x¸c suÊt lçi.Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m lµ mét trong nh÷ng tham sè chÊt lîng quan träng nhÊt, nã yªu cÇu ®o lêng vµ ®iÒu khiÓn trong hÖ thèng th«ng tin t¬ng tù, cßn t¬ng øng trong hÖ thèng th«ng tin sè lµ Pe. X¸c suÊt lçi cã thÓ hiÓu lµ: Trong trêng hîp mét hÖ thèng th«ng tin sè ®Çu vµo cña nã cã mét d·y ký hiÖu, do ¶nh hëng cña t¹p ©m kªnh (gi¶ thiÕt lµ t¹p ©m Gauss). ®Çu ra cña hÖ thèng sÏ cã mét d·y digit kh¸c. Trong mét hÖ thèng lý tëng hoÆc kh«ng t¹p ©m th× c¶ hai d·y vµo vµ ra lµ gièng nhau, nhng trong hÖ thèng thùc tÕ thØnh tho¶ng chóng kh¸c nhau. Toµn bé chØ tiªu cña hÖ thèng th«ng tin sè ®îc ®o b»ng x¸c suÊt lçi ký hiÖu Pe, nã cã ®îc x¸c ®Þnh lµ x¸c suÊt d·y c¸c ký hiÖu vµo kh¸c víi c¸c ký hiÖu ra. Trong mét hÖ thèng th«ng tin sè thùc tÕ, gi¸ trÞ Pe kho¶ng10-4 -10-7.Cã mét biÓu thøc thay thÕ cho x¸c suÊt lçi, ®ã lµ: Møc lçi trung b×nh (BER) = Tû sè lçi trung b×nh (BER). = X¸c suÊt lçi cña Pe =X¸c suÊt lçi Pe. ChØ tiªu chÊt lîng Pe lµ mét ®é ®o chÊt lîng trung b×nh cña mét hÖ thèng, nhng nã kh«ng chØ ra tÇn suÊt xuÊt hiÖn lçi. Th«ng thêng nã lµ mét ®¹i lîng b¾t nguån tõ lý thuyÕt, nã kh«ng chØ ra bao nhiªu lçi xuÊt hiÖn trong mét gi©y. Trong thùc tÕ sö dông tû lÖ bit lçi (BER) cïng víi c¸c kho¶ng thêi gian ®Ó t¹o nªn tÝnh kh¸ch quan vÒ chØ tiªu chÊt lîng ®èi víi c¸c hÖ thèng sè. KhuyÕn nghÞ G.821 cña CCITT chØ ra r»ng tÝnh kh¸ch quan cña chØ tiªu chÊt lîng ®îc biÓu thÞ trong c¸c tõ: ’’C¸c tham sè chØ tiªu chÊt lîng lçi’’, mçi mét tõ trong ®ã ®îc coi lµ phÇn tr¨m thêi gian trung b×nh cña mçi mét kho¶ng thêi gian T0 trong ®ã BER vît mét gi¸ trÞ ngìng. §Þnh møc phÇn tr¨m trªn mét kho¶ng thêi gian rÊt dµi TL. Kho¶ng thêi gian TL, trong ®ã ®Þnh møc phÇn tr¨m ®· ®îc x¸c ®Þnh, kh«ng ®îc ®Þnh râ,v× thêi gian cã thÓ phô thuéc vµo viÖc øng dông. Ngêi ta gi¶ thiÕt thêi gian chuÈn ®ã lµ mét th¸ng bÊt kú. Thêi gian tæng T L ®îc ph©n thµnh 2 phÇn mang tªn lµ thêi gian cã kh¶ n¨ng nèi ®îc vµ kh¶ n¨ng kh«ng nèi ®îc. Ngêi ta sö dông nh÷ng BER vµ nh÷ng kho¶ng thêi gian sau: 1. BER nhá h¬n 1:10-6 trong kho¶ng thêi gian T0 = 1 phót 2. BER nhá h¬n 1:10-3 trong kho¶ng thêi gian T0 = 1 gi©y. 3. Kh«ng lçi trong thêi gian T0 =1 gi©y (®iÒu nµy t¬ng ®¬ng víi kh¸i niÖm c¸c gi©y kh«ng lçi EFS). Môc ®Ých cña chØ tiªu chÊt lîng trongnh÷ng phót suy gi¶m chÊt lîng lµ Ýt h¬n 10% kho¶ng thêi gian 1 phót cã BER xÊu nhÊt lµ 1:10-6. §iÒu nµy dùa trªn mét kho¶ng thêi Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 15 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 gian trung b×nh cña 1 phót. Thêi gian trung b×nh vµ trõ c¸c lçi xuÊt hiÖn trong c¸c gi©y lçi trÇm träng trong kho¶ng thêi gian 1 phót nµy cã thÓ cho phÐp qnan hÖ víi nh÷ng lçi xuÊt hiÖn ®ét ngét nhanh tho¶ m·n phÇn ®Æc biÖt nµy cña toµn bé môc ®Ých, nhng nh÷ng trêng hîp nh vËy sÏ ®îc ®iÒu khiÓn ®Õn mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh b»ng môc ®Ých cña nh÷ng gi©y lçi trÇm träng. Kho¶ng thêi gian mét phót ®îc chia ra thêi gian kh«ng thÓ kh¾c phôc ®îc vµ c¸c gi©y lçi trÇm träng tõ thêi tæng vµ sau ®ã liªn tôc ph©n nhãm c¸c gi©y cßn l¹i thµnh c¸c khèi 60. C¸c kho¶ng thêi gian mét gi©y c¬ b¶n ®îc ph©n tõ mét mÉu thêi gian cè ®Þnh. Môc ®Ých chØ tiªu chÊt lîng trong c¸c gi©y lçi trÇm träng lµ bÐ h¬n 0.2% cña kho¶ng mét gi©y cã BER xÊu h¬n1:10 -3. Môc tiªu chØ tiªu chÊt lîng trong c¸c gi©y lçi cã Ýt h¬n 8% cña kho¶ng mét gi©y cã sè lçi bÊt kú. §iÒu nµy t¬ng ®¬ng víi 92% c¸c gi©y kh«ng lçi. 1.3.5 M· ®iÒu khiÓn lçi. Trong hÖ thèng th«ng tin sè cã thÓ xuÊt hiÖn 3 lo¹i lçi. §ã lµ : lçi thay thÓ, trong ®ã cã mét digit gèc ®îc thay b»ng mét sè tr¹ng th¸i kh¸c, c¸c lçi bá sãt, trong ®ã mét kÝ hiÖu ®· bÞ xo¸ ®i khái luång bit; vµ c¸c lçi trong ®ã mét ký hiÖu gi¶ m¹o ®îc xen vµo dßng bit, lçi hay xuÊt hiÖn nhÊt lµ lçi thay thÕ. TÊt c¶ c¸c lo¹i lçi cã thÓ xuÊt hiÖn trong c¸c luång bit nhÞ ph©n hoÆc trong mét ký hiÖu nhiÒu møc. V× x¸c suÊt lçi trong truyÒn dÉn lµ mét hµm trùc tiÕp cña tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m, mét vÊn ®Ò xuÊt hiÖn lµ nÕu v× mét lý do nµo ®ã c«ng suÊt tÝn hiÖu bÞ giíi h¹n t¹i mét sè gi¸ trÞ cùc ®¹i nµo ®ã, ®iÒu ®ã dÉn tíi xuÊt hiÖn lçi víi tÇn suÊt kh«ng chÊp nhËn ®îc. Trong truyÒn dÉn sè liÖu ®iÖn b¸o vµ facsimile ngêi ta quan t©m nhÊt viÖc sö dung m· b¶o vÖ lçi, cßn ®èi víi tiÕng nãi th× kh«ng cã tiªu chuÈn nh vËy. V× hiÖn nay ®ang h×nh thµnh mét m¹ng sè liÖu tæng hîp lµm cho chóng ta khã mµ x¸c ®Þnh ®îc ph¹m vi nµo, vïng nµo cÇn b¶o vÖ lçi, ph¹m vi nµo, vïng nµo kh«ng cÇn. Nhng ®iÒu kh«ng thÓ tr¸nh ®îc lµ ph¶i ®a ra m· ®iÒu khiÓn lçi cho toµn bé c¸c hÖ thèng ®Ó ®¶m b¶o tÝnh linh ho¹t cña chóng. DÔ nhËn thÊy cã hai ®iÒu kiÖn lçi kh¸c nhau xuÊt hiÖn trong truyÒn dÉn. Lo¹i ®Çu tiªn lµ lçi ngÉu nhiªn, gi÷a c¸c digit lçi kh«ng t¬ng quan. Lo¹i thø hai lµ c¸c ®ét biÕn lçi, ë ®©y phÇn lín c¸c digit kÕ tiÕp nhau bÞ sai lÖch. Hai lo¹i nµy cã tÝnh chÊt phæ biÕn v× thÕ ngêi ta sö dông chóng lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh cña lo¹i m· ®iÒu khiÓn lçi. C¸c ®ét biÕn lçi thêng xuÊt hiÖn tõ nh÷ng thiÕt bÞ nh c¸c bé trén hoÆc c¸c thiÕt bÞ m· ®êng d©y, ë ®ã mét lçi duy nhÊt ®îc m· thµnh mét tõ kh¸c víi tõ gèc cña nã. §iÒu nµy dÉn tíi xuÊt hiÖn thªm c¸c lçi kh¸c gièng nh nh©n hoÆc më réng lçi. Trong thùc tÕ tªn thêng gäi cña lo¹i lçi nµy lµ lçi më réng. HiÖu qu¶ cña lçi më réng ®îc ®Æc trng b»ng kh¸i niÖm ‘tû lÖ lçi bit t¬ng ®¬ng‘ (EBER) trong ®ã tû lÖ lçi bit ®îc ®o víi ®iÒu kiÖn ®· biÕt nguyªn nh©n do lçi më réng ®îc gi¶m b»ng mét hÖ sè më réng lçi tíi hÖ sè vÒ tû lÖ lçi bit t¬ng ®¬ng. C¸c ®ét biÕn lçi còng Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 16 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 lµ mét ®Æc thï cña truyÒn ®É sè qua m¹ng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i trong ®ã t¹p ©m xung chiÕm u thÕ h¬n so víi t¹p ©m Gauss. Sö dông réng r·i c¸c m· b¶o vÖ lçi dÓ b¶o vÖ c¸c m¹ch sè liÖu sè vµ c¸c m¹ch ®iÖn b¸o. Ngêi ta sö dông c¸c hÖ thèng Encription trang bÞ cho c¸c hÖ thègn qu©n sù m¸y tÝnh cïng víi th«ng tin ®iÖn tho¹i b¶o mËt ®Ó b¶o vÖ c¸c th«ng tin b»ng c¸ch chän c¸c lo¹i m· thÝch hîp. Sö dông c¸c hÖ thèng nµy trong ph¹m vi m· cho th«ng tin c¬ së d÷ liÖu lµ kh¸c víi m· ®Ó b¶o vÖ lçi hoÆc ph¸t hiÖn lçi. M· ®iÒu khiÓn lçi thêng ®îc t¹o nªn b»ng c¸c modem ®Êu nèi cña ®iÖn tho¹i hoÆc mét kªnh th«ng tin cña ®êng d©y h¬n lµ trong hÖ thèng v« tuyÕn chuyÓn tiÕp ®êng dµi, ngêi ta còng ®¸nh gi¸ vµ thö nghiÖm mét sè m· söa sai kh¸c nhau trªn c¸c hÖ thèng HF, ®èi lu vµ vÖ tinh. 1.3.6 T¸i sinh tÝn hiÖu sè. Qu¸ tr×nh cho phÐp truyÒn dÉn sè tèt h¬n truyÒn dÉn t¬ng tù, ®ã lµ qu¸ tr×nh t¸i sinh tÝn hiÖu. T¸i sinh lµ mét qu¸ tr×nh trong ®ã mét tÝn hiÖu sè ®· bÞ mÐo vµ bÞ tiªu hao ®îc t¸i t¹o l¹i thµnh biªn ®é vµ d¹ng sãng ®óng cña nã. Qu¸ tr×nh nµy cã thÓ ®a ®Õn mét ®Þnh nghÜa kh¸c cña truyÒn dÉn sè, v× tÊt c¶ truyÒn dÉn sè ®Òu cÇn ®îc t¸i sinh t¹i mét sè ®iÓm trªn ®êng truyÒn dÉn. §èi víi mét chuçi tuyÕn truyÒn dÉn sè, c¸c bé phËn t¸i sinh cã mÆt ë c¸c m¹ch cña bé thu b¨ng gèc ®Ó tiÒn khuyÕch ®¹i vµ söa d¹ng tÝn hiÖu vµo ®· bÞ tiªu hao, t¸n x¹ vµ t¹p ©m x©m nhËp vµo tríc lóc t¸ch sãng. Bé t¸ch sãng thùc chÊt lµ mét bé t¸ch sãng ngìng, nã t¹o nªn ë ®Çu ra mét xung x¸c ®Þnh râ rµng. M¹ch t¸ch sãng còng cã thÓ ho¹t ®éng dùa vµo c¸c d¹ng tÝn hiÖu mµ nã gÇn gièng h×nh sin. M¹ch nµy bao hµm mét bé khuyÕch ®¹i b¨ng gèc, bé läc b¨ng gèc mµ ®é réng b¨ng tÇn cña chóng kh«ng cÇn ph¶i línnh lóc yªu cÇu ®Ó truyÒn dÉn mét xung vµ nh vËy t¹p ©m ®Çu ra cña b¨ng gèc gi¶m xuèng. Gi¶m ®é réng b¨ng tÇn cña bé khuyÕch ®¹i b¨ng gèc cña m¸y thu lµm níi réng phæ xung, dÉn tíi gi¶m liÒu lîng cho phÐp giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu vµ nh vËy t¨ng khã kh¨n khi t¹o nªn ngìng quyÕt ®Þnh. KÕt qu¶ tÊt yÕu sÏ lµm cho ®å thÞ h×nh m¾t ®ãng l¹i. ThiÕt kÕ bé t¸i sinh ph¶i dung hoµ gi÷a vÊn ®Ò gi¶m giao thoa khi níi réng b¨ng tÇn vµ t¨ng t¹p ©m nhiÖt, ®iÒu ®ã còng sÏ t¨ng c¸c ¶nh hëng cña trît thêi gian do ¶nh hëng cña t¹p ©m ®Õn ngìng quyÕt ®Þnh. Trong v« tuyÕn sè, bé t¸i sinh thêng ®îc bè trÝ trong c¸c m¹ch t¸ch bit, nã ®a vµo sau bé gi¶i ®iÒu chÕ vµ c¸c tÇng c©n b»ng ngang. Phï hîp víi h×nh 1.5 (b) c¸c tÝn hiÖu ®êng d©y vµo qua biÕn ¸p ®êng d©y vµ c¸c m¹ch c©n b»ng ®Õn mét bé khuyÕch ®¹i. Tõ bé khuyÕch ®¹i nµy cã hai ®Çu ra ngîc pha nhau ®a vµo bé t¸ch sãng ngìng. §ång thêi hai ®Çu ra nµy còng ®îc m¾c vµ ®a ®Õn m¹ch ®ång hå. 1.3.7 Kh«i phôc thêi gian vµ t¸ch sãng ngìng. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 17 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 M¹ch kh«i phôc thêi gian hay cßn gäi lµ m¹ch kh«i phôc ®ång hå ®îc chØ ra trong h×nh 1.5 (b), nã nhËn c¸c bit sè liÖu vµo ë tèc ®é bit ®êng d©y vµ nã lµm ho¹t ®éng mét m¹ch céng hëng nèi tiÕp hoÆc ®a ®Õn mét vïng kho¸ pha. M¹ch ®îc thiÕt kÕ sao cho ë ®Çu ra kh«ng cã c¸c xung ®êng d©y. M¹ch ®ång hå trong trêng hîp nµy t¹o ra hai sãng vu«ng ë ®Çu ra ngîc pha nhau ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c m¹ch t¸i t¹o thêi gian. Khi ®Çu vµo cña mét bé t¸ch sãng ngìng cã tÝn hiÖu 1 th× nã ho¹t ®éng. Sau ®ã ‘1’ ®îc truyÒn ®Õn ®Çu ra cña nã. V× tÝn hiÖu ®Çu vµo cña c¸c bé t¸ch sãng ngîc pha nhau, v× vËy t¹i thêi ®iÓm x¸c ®Þnh th× chØ cã mét bé t¸ch sãng ho¹t ®éng. §Çu ra cña bé t¸ch sãng ho¹t ®éng sau ®ã ®îc ®a ®Õn mét m¹ch flip- flop lo¹i D bao gåm m¹ch t¸i t¹o thêi gian. Khi ®Çu vµo D ë møc cao (‘1‘) vµ hai tr¹ng th¸i æn ®Þnh ®îc chèt, ‘1‘ nµy ®îc truyÒn ®Õn ®Çu ra Q. Tr¹ng th¸i nµy ®îc duy tr× cho ®Õn lóc khi ®Çu vµo xuÊt hiÖn mét xung xo¸ ®êng ®i vµo. V× c¸c xung ®ång hå vµ c¸c xung xãa lµ ngîc pha nhau, nªn c¸c ®Çu ra Q tõ c¸c m¹ch t¸i t¹o thêi gian t¹o ra d¹ng tÝn hiÖu thêi gian ®· ®îc kh«i phôc cña tÝn hiÖu vµo. Sö dông biÕn ¸p ra ®Ó t¹o nªn tÝn hiÖu song cùc gièng nh ®· xuÊt hiÖn trªn ®Çu vµo cña bé t¸i sinh vµ ®Ó phèi hîp trë kh¸ng víi ®êng d©y. H×nh 1.5 (c) chØ ra s¬ ®å khèi cña mét bé lÆp IF v« tuyÕn sè 140Mbit/s, trong ®ã chóng ta cã thÓ nh×n thÊy c¸c m¹ch t¸ch bit chøa bé t¸i sinh. H×nh 1.5 (d) chØ ra mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi th«ng thêng. C¸c m¹ch t¸i sinh ®îc thÓ hiÖn trong phÇn thu. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 18 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 Ch¬ng II - §iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ trong vi ba sè Bé ®iÒu chÕ sè vµ gi¶i ®iÒu sè lµ mét phÇn cña m¸y thu vµ m¸y ph¸t vi ba sè. §iÒu chÕ lµ ph¬ng ph¸p mµ ngêi ta ®a tÝn hiÖu cña tin tøc cÇn göi ®i vµo khèng chÕ dßng cao tÇn cña m¸y ph¸t lµm cho dßng cña m¸y ph¸t biÕn ®æi theo qui luËt cña tin tøc cÇn göi ®i. Dßng cao tÇn tæng qu¸t cã d¹ng: i = Im cos ( ωt + ϕ0 ) Trong ®ã: Im: biªn ®é ω: tÇn sè gãc ( ω = 2πf ), f: tÇn sè dµi ϕ = ( ωt + ϕ0 ): Gãc pha toµn bé TÝn hiÖu cña tin tøc ®a vµo ®iÒu chÕ lµm cho mét trong ba tham sè ®ã cña dßng cao tÇn thay ®æi, ngêi ta cã c¸c tªn gäi kh¸c nhau: §iÒu biªn §iÒu tÇn §iÒu pha 2.1 §iÒu chÕ trong vi ba sè. TÝn hiÖu lµ mét d·y xung nhÞ ph©n cho nªn viÖc ®iÒu chÕ trong vi ba gäi lµ ®iÒu chÕ sè. Trong mét m¸y ph¸t sè, bé ®iÒu chÕ x¾p xÕp chuçi digit nhÞ ph©n thµnh mét bé t¬ng øng M biªn ®é sãng mang gi¸n ®o¹n, pha sãng mang hoÆc di tÇn gi¸n ®o¹n tõ tÇn sè sãng mang h×nh sin. Nh÷ng sù kh¸c nhau theo sù x¾p xÕp nµy ®· ®a ra ba lo¹i ®iÒu chÕ kh¸c nhau. C¸c ph¬ng thøc ®iÒu chÕ ®ã lµ: §iÒu biªn sè: (ASK) cßn gäi lµ kho¸ dÞch biªn ®é §iÒu tÇn sè: (FSK) gäi lµ kho¸ dÞch tÇn sè §iÒu pha sè: (PSK) cßn gäi lµ kho¸ dÞch pha Ba ph¬ng thøc trªn ®©y lµ c¸c ph¬ng thøc c¬ b¶n cña ®iÒu chÕ sè.Trong thùc tÕ øng víi tõng ph¬ng thøc cã thÓ thùc hiÖn nhiÒu kiÓu kh¸c nhau. C¸c d¹ng ®iÒu chÕ kh¸c thêng ®îc dïng trong truyÒn dÉn vi ba sè lµ tæ hîp PAM vµ PSK,vµ gäi lµ: Kho¸ pha biªn ®é (APK). 2.2 Ph¬ng ph¸p ®iÒu biªn sè: (ASK) Kho¸ dÞch biªn ®é. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 19 - §å ¸n tèt nghiÖp Vi ba sè DM 2G -1000 H×nh vÏ minh ho¹ qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ biªn ®é mét sãng mang víi tÝn hiÖu nhÞ ph©n 10101101. NÕu nguån sè cã M tr¹ng th¸i hoÆc møc vµ mçi mét møc ®¹i diÖn cho mét chu kú T th× d¹ng sãng ®· ®iÒu chÕ t¬ng øng víi tr¹ng th¸i thø i lµ Si(t) ®èi víi ®iÒu biªn xung (PAM) hoÆc theo kiÓu kho¸ dÞch biªn ®é (ASK) sÏ lµ: Si(t) = Di(t). A0. Cosω0t Trong ®ã Di(t) lµ møc thø i cña d¹ng sãng nhiÒu møc cã ®é réng T. Gi¶ sö sè møc giíi h¹n lµ hai nh lµ ®èi víi tÝn hiÖu sè nhÞ ph©n vµ nh vËy tÇn sè sãng mang t¬ng quan ®Õn ®é réng T cña d¹ng sãng vu«ng nhÞ ph©n nh sau: ω0 =2nπ / T. DÉn tíi mËt ®é phæ c«ng suÊt (psd) cã biÓu thøc: psd ASK = (A2 /16) [ δ( f-f0) + δ(f+f0) + sin2 π T(f-f0)/ π2T(f-f0) + +sin2π T (f+f0)/π2T(f+f0)] Chó ý r»ng nÕu sö dông mét bé läc t¬ng ®¬ngtrong ®ã f0 = 0 th× nãi chung phæ ra sÏ kh«ng cã bÊt kú mét suy hao nµo sÏ lµ: psd ASK = (A2/16) [ δ(f+f0) + sin2 π T (f+f0)/π2 T(f+f0) Phæ ®èi víi biÓu thøc trªn cã hai phÇn: PhÇn mét gåm c¸c hµm denta Dirac bao hµm c¸c thµnh phÇn phæ gi¸n®o¹n c¸ch nhau nh÷ng kho¶ng tÇn sè 1/T. Nh÷ng thµnh phÇn tÇn sè gi¸n ®o¹n nµy biÕn mÊt nÕu nh chuçi nhÞ ph©n cã gi¸ trÞ trung b×nh b»ng 0 hoÆc víi mét tÝn hiÖu M møc khi mçi møc M gÇn nh b»ng nhau. §iÒu ®ã cho phÐp tÝn hiÖu phæ cña tÝn hiÖu ®iÒu chÕ sè ®îc chän trong khi thiÕt kÕ hÖ thèng b»ng c¸ch chän thÝch hîp chuçi tin ®îc truyÒn ®i. PhÇn thø hai lµ phæ liªn tôc mµ d¹ng cña nã chØ phô thuéc vµo ®Æc tÝnh phæ cña xung tÝn hiÖu. §èi víi trêng hîp ®¬n gi¶n digit nhÞ ph©n ®îc biÓu thÞ trong ph¬ng tr×nh, xung cña thµnh phÇn phæ gi¸n ®o¹n chØ tån t¹i ë tÇn sè sãng mangdo cã c¸c ®iÓm 0 cña phæ c¸ch nhau nh÷ng kho¶ng tÇn sè 1/T. Phæ vÏ trªn h×nh chøa 95% c«ng suÊt cña nã trong ®é réng b¨ng 3/T hoÆc 3x (tèc ®é bit). §é réng b¨ng cã thÓ gi¶m b»ng c¸ch dïng xung cosin t¨ng. KÕt qu¶ lµ c¸c ®iÓm 0 cña phæ xuÊt hiÖn ë nh÷ng kho¶ng f0 ± n/T, ë ®©y n =1,2...Do ®ã tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn phæ gi¸n ®o¹n biÕn mÊt trõ khi f = f 0 vµ f = f0 ± 1/T. Phæ cña xung cosin t¨ng cã bóp chÝnh réng h¬n lµm cho ®é réng b¨ng ASK b»ng xÊp xØ 2/T. ViÖc thu tÝn hiÖu ASK ®· ph¸t ®i cã thÓ ®¹t ®îc b»ng hai c¸ch: C¸ch 1 lµ gi¶i ®iÒu chÕ kÕt hîp dïng c¸c m¹ch phøc hîp ®Ó duy tr× kÕt hîp pha gi· sãng mang ph¸t vµ sãng mang néi. C¸ch 2 lµ qu¸ tr×nh gi¶i ®iÒu chÕ h×nh bao kh«ng kÕt hîp. Khoa §TVT - §HBK Hµ néi Trang - 20 -