Giáo trình Hệ thống viễn thông - Lê Thanh Tân

49 trang huongle 3681

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Hệ thống viễn thông - Lê Thanh Tân", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_he_thong_vien_thong_le_thanh_tan.pdf

Nội dung text: Giáo trình Hệ thống viễn thông - Lê Thanh Tân

II  Giáo trình Hệ thống viễn thông
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Baøøi 1: TOÅNÅ G QUAN VEÀÀ CAÙÙC HEÄÄ THOÁÁNG VIEÃÃN THOÂÂNG I. Khaùùi nieääm : - Heää thoááng vieããn thoââng laøø taäpä hôïpï taátá caû û caùcù phöông tieänä kyõ õ thuaätä ñeå å truyeànà daããn tin töùùc töøø nôi phaùùt ñeáán nôi thu . - Tuøøy theo caùcù muïïc ñích khaùcù nhau maø ø ngöôøiø ta coù ù nhieàuà caùùch phaânâ loaïiï heää thoááng vieããn thoââng . • Phaâân loaïïi theo tính chaáát coânâ g vieäcä : HTVT Chuyeånå maïïch ( toånå g ñaøiø ) . Truyeààn daããn ( Vi ba ,veä ä tinh ) . Vi ba lieâân laïïc trong phaïïm vi ngaéné . Veää tinh lieâân laïïc trong phaïmï vi daøiø . • Phaâân loaïïi theo cô cheáá truyeànà tin : Heää thoááng ñôn coânâ g ( Truyeànà tín hieäuä theo moätä chieàuà nhaátá ñònh ) . HTVT Heää thoááng song coânâ g ( Truyeànà tín hieäuä hai chieààu cuønø g moätä luùcù ) . Heää thoááng baùùn song coânâ g ( Truyeànà tín hieäuä hai chieàuà khoââng ñoànà g thôøøi ) . - Caááu hình cô baûûn cuûûa moäät HTVT : Nguoàn caûm Nguoàn caûm Xöûû lyùù tín Keânâ h Xöû û lyù ù caûmû bieáná Nhaänä tin bieán tin bieán hieääu truyeààn tín hieääu ngöôc tin +Nguoààn tin : Nôi phaùùt ra tin töùcù caànà truyeànà ñi . + Caûûm bieáán : Bieáán tin töùcù thaønø h tín hieäuä ñieänä . + Xöûû lyùù tín hieääu : Bieáán tín hieäuä thaønø h moätä tín hieäuä khaùcù ñeå å truyeànà daïtï hieääu quaûû cao trong truyeààn daããn . + Keâânh truyeààn :Ñöôøøng truyeànà tín hieäuä . Ñoáiá vôùiù caùcù HTVT hieänä nay coù ù 3 keâânh truyeààn chính . Caùùp kim loaïïi ( Truyeànà ngaéné ,toácá ñoä ä truyeànà thaápá ). Voââ tuyeáán ( Truyeànà trong khoânâ g khí ) . Caùùp quang ( Cheá á taïoï baènè g thuûyû tinh ) . II. Caùùc thoââng soáá ñaùùnh giaùù chaátá löôïnï g cuûaû caùcù HTVT : 1) Ñoää suy hao cuûûa ñöôøøng truyeànà : Ñoää suy hao : Laøø tyûû soáá giöõaõ coânâ g suaátá tín hieäuä ngoõ õ vaøoø chia cho coânâ g suaátá tín hieäuä ngoõõ ra . Trong caùùc HTVT coânâ g suaátá vaø ø ñoä ä suy hao ñeàuà tính theo ñôn vò chuaåån hoùaù laøø deciben (dB) . P / PC • Coââng suaáát : [p] = 10log 10 Neááu Pc = 1W [p] coùù ñôn vò laø ø dBW . Neááutai Pc = lieu 1mW hoc [p ]thong coùù ñôn v òtin laø ø d Bquangm. va vi ba so Pin Le Thanh TanPout • Ñoää suy hao: [A] = 10log 10 = [Pin] - [Pout] ( ñôn vò : dB ) . Vd: Ñoååi 100W ra dBm vaøø dBW. TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg 100 [P] dBW = 10 log 10 = 2*10 = 20 dBW 100*103 [P] dBWm = 10log 10 = 5*10 = 50 dBm b M log a = M ⇒ b = a a log a = 1 bα b log a = α log a (b.c) b c log a = loga + loga b c b c log a =log a − loga 1 log a = 0 * Chuùù yùù - Khi coââng suaáát tính baèèng W taênê g gaápá 2 thì coânâ g suaátá tính baènè g dB taênê g theâmâ 3 ñôn vò 100W # 20dBW = 50dBm 200W # 23dBW = 53dBm 50W # 17dBW = 47dBm P1 P1 # [P1] = 10log 10 2P1 2 P1 P2 = 2P1 ⇒ [P2] = 10log 10 = 10log 10 +10log10 P1 P1(W) ⇒ [P1] = 10log10 P1*103 P1 103 [P1]dBm = 10log 10 = 10log10 + 10log10 1W # 0 dBW = 30 dBm 2W # 3 dBW = 33 dBm 4W # 6 dBW = 36 dBm 8W # 9 dBw = 39 dBm 16W # 12 dBw = 42 dBm 32W # 15 dBw = 45 dBm 64W # 18 dBw = 48 dBm Vd Ñoåiå 11dBW = ( 20 - 9 ) dBw = 100 : 9 = 12,5 W 10W # 10 dBW 100W # 20 dBW 1000W # 30 dBW 10000W # 40 dBW Ñoåiå dBm ra mW 17dBtaim = lieu (20 – hoc3) = 1 0thong0 : 2 = 50 tinmW quang va vi ba so 19dBm = (Le10 + Thanh9) = 10 * 8 Tan= 80mW 2) Thôøøi gian treåå : TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Laøø khoaûûng thôøøi gian maøø tín hieäuä truyeànà töø ø nôi phaùtù ñeáná nôi thu trong caùcù heää thoááng vieããn thoââng thôøøi gian treå å toáiá ña cho pheùpù laø ø 100ms Tín hieääu taïïi ñaààu thu : uR(t) = α uT(t - ℑ ) α : Ñoää suy hao ℑ : Thôøøi gian treåå vd :Tín hieääu taïïi ñaààu phaùtù uT (t) = A cos (100π t +π / 6) (t = ms) Xaùùc ñònh pha cuûûa tín hieäuä taïiï ñaààu thu caùcù h nôi phaùtù 30km d 3*104 Thôøøi gian treåå : ℑ = = = 10 −4 (s) c 3*108 π ⇒ Ñoää treåå pha ωℑ = 100π *10 −4 = 100 π π Pha cuûûa tín hieääu taïïi ñaàuà thu − (rad) 6 100 3) Baêêng thoââng cuûûa heää thoááng : laøø khoaûûng taààn soáá maøø ñaûûm baûoû cho heä ä thoáná g hoaïtï ñoänä g ôû û cheá á ñoä ä bình thöôønø g . 1 Taààn soáá caéét : Laøø taààn soáá maø ø taïiï ñoù ù ñoä ä lôïiï giaûûm ñi laànà (tính theo dB thì ñoä ä lôïïi 2 giaûûm 3 laààn) 1/0.7 -3dB fc f fc f Baêêng thoââng baèèng ñoää roääng phoå å (khoaûnû g thôøiø gian giöõaõ taànà soá á nhoû û nhaátá fmin vaøø fmax cuûûa tieááng noùùi con ngöôøøi . Baêêng thoââng cuûûa heää thoááng (BW) : BW =fmax - fmin (Hz) Ñoáái vôùùi moäät heää thoááng lyùù töôûnû g thì seõ õ coù ù baênê g coânâ g baènè g ñoä ä roänä g phoå å cuûaû tín hieääu . 4) Ñoää meùùo tín hieääu : Moäät heää thoááng tuyeáán tính laø ø heä ä thoáná g coù ù quan heä ä giöõaõ tín hieäuä ñaàuà phaùtù vaøø ñaààu thu theo phöông trình ñöôønø g thaúnú g . Heä ä thoáná g phi tuyeáán laø ø heä ä thoáná g coùù quan heää giöõõa tín hieääu ñaààu phaùtù vaø ø ñaàuà thu theo phöông trình ñöôønø g cong . Meùùo tín hieääu trong heää thoáná g phi tuyeáná chia laømø hai loaïiï : - Meùùo haøøi . - Metaiùùo ñ ielieuààu che áá hoctöông thonghoåå . tin quang va vi ba so + Meùùo haøøi :Le f1 Thanh Phi tuyeán Tan f1 ,2f1 . Caùùc taààn soáá 2f1 ,3f1 nf1 goïiï laø ø haøiø TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Nhö vaääy haøøi laøø nhöõõng thaøønh phaànà taànà soá á môùùi xuaátá hieänä ôû û ngoõ õ ra cuûaû phi tuyeáán vaø ø coùù taààn soáá gaááp soáá nguyeâân laànà taànà soá á tín hieäuä ngoõ õ vaøoø .Thaønø h phaànà haøiø coù ù taànà soáá gaápá n laààn ngoõõ vaøøo goïïi laøø haøøi n laànà . Meùùo haøøi : laøø meùùo gaâây ra do caùcù thaønø h phaànà haøiø . + Meùùo ñieààu cheáá töông hoåå . Trong maïïch phi tuyeáán neáuá cho tín hieäuä ngoõ õ vaøoø coù ù nhieàuà taànà soá á thì ôû û ngoõ õ ra ngoaøøi caùùc thaøønh phaààn haøøi coønø coù ù caùcù thaønø h phaànà khaùcù coù ù taànà soá á khoânâ g gaápá moätä soáá nguyeâân laààn taààn soáá ngoõõ vaøøo . Caùcù thaønø h phaànà naøyø ñöôïcï goïiï laø ø saûnû phaàmà ñieààu cheáá töông hoåå . Meùùo ñieààu cheáá töông hoåå laøø meùoù gaâyâ ra do caùcù saûnû phaåmå ñieàuà cheá á töông hoå å . 5) Nhieããu: Laøø moäät tín hieääu khoââng mong muoáná nhöng xuaátá hieänä trong tín hieäuä thu ñöôïcï . coùù nhieààu caùùch phaâân loaïïi nhieãuã khaùcù nhau . - Phaâân theo nguoààn goáác : Nhieããu Can nhieããu : xuaátá phaùtù beânâ ngoaøiø heä ä thoáná g Taïïp aââm (tieááng oànà ) : Xuaátá phaùtù beânâ trong heää thoáná g - Phaâân theo ñaëëc tính taààn soá á : Nhieããu traééng : nhieààu thaøønh phaànà taànà soá á taïoï neânâ Maøøu : Moäät thaøønh phaànà taànà soá á taïoï neânâ - Phaâân loaïïi theo caùùch thöùùc taùcù ñoänä g cuûaû nhieãuã Nhieããu coääng tín hieääu caànà thu coänä g vôùiù tín hieäuä nhieãuã Nhaâân tín hieääu caànà thu vôùiù tín hieäuä nhieãuã Trong caùùc heää thoááng vieãnã thoânâ g ñeå å ñaùnù h giaù ù chaátá löôïnï g cuûaû tín hieääu thu ñöôïïc ngöôøiø ta thöôøøng duøøng ñaïïi löôïïng tyû û soá á tín hieäuä treânâ nhieãuã . S Tín hieääu /nhieããu : vieáát taéét hay SNR N S PS ⎡ S ⎤ = ; ⎢ ⎥ dB = [Ps] – [PN] N PN ⎣ N ⎦ S Trong caùùc heää thoááng soáá ngoaøiø ñaïiï löôïnï g ngöôøiø ta coønø duønø g ñaïiï löôïnï g tyû û leää N bit loãiã kyùù hieääu BER BER = soáá bít loããi / toåång soá á bít thu ñöôïcï III . Tín hieääu vaøø phaâân tích tín hieäuä 1. Khaùùi nieääm tín hieääu : Laø ø moäät bieååu hieään vaäät lyùù cuûûa tin töùcù noù ù ñöôïcï taïoï ra nhôø ø vaøoø boä ä caûmû bieáná .Tuøyø theo muïcï ñích khaùùc nhau maøø ngöôøøi ta phaânâ chia tín hieäuä theo nhieàuà caápá , VD : micro tai,cam lieuera . hoc thong tin quang va vi ba so + Phaânâ loaïïi theo Letính lThanhieâân tuïïc . Tan Tín hieääu Töông töïï : truyeààn hình , phaùtù thanh . Soáá : Ñieään thoaïiï di ñoänä g . → Tín hieääu töông töïï laøø tín hieääu lieânâ tuïcï caû û veà à thôøiø gian laånå bieânâ ñoä ä . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Tín hieääu soáá laøø tín hieääu lieâân tuïïc veà à thôøiø gian nhöng khoânâ g lieânâ tuïcï veà à bieânâ ñoä ä . * Caùcù öu ñieååm cuûûa tín hieääu soáá so vôùiù tín hieäuä töông töï ï : • Khaûû naêêng baûûo maätä tín hieäuä soá á toátá hôn . • Khaûû naêê¨¨ng choááng nhieãuã cao Soáá ñeå å taùcù h nhieåuå thu TT ttthhhuuu . • Hieääu quaûû neùùn tín hieäuä cao . + Phaânâ theo tính tuaààn hoaøøn : 2 loaïiï Tín hieääu tuaààn hoaøøn x(t) = x( t-T ) Ngaååu nhieâân X(t) = 220sin (100π t) f = 50hz X(t+0.02) = 220sin[100π (t+0.02)] = 220sin[100π t +2π ] = 220sin 100π t + Phaânâ theo naêêng löôïïng vaøø coââng suaátá : • Naêêng löôïïng tín hieääu : Laø ø tín hieäuä coù ù naênê g löôïnï g höõuõ haïnï 0<Ex< ∞ kyùù hieääu Ex +∞ 2 Ex = ∫ x (t) dt −∞ • Coââng suaáát tín hieääu : Laø ø tín hieäuä coânâ g suaátá höõuõ haïnï 0<Px< ∞ kyùù hieääu Px T t + 0 2 1 2 Px = lim x (t) dt T →∞ ∫ T T t − 0 2 Neááu x(t) laøø tuaààn hoaøøn thì : T 1 2 Px= ∫ x(t)dt T T − 2 2. Phaâân theo tín hieääu a. Phaâân tích theo taààn soáá : Laø ø xaùùc ñònh caùùc thaøønh phaààn taànà soá á coù ù trong tín hieäuä vaø ø naênê g löôïnï g töông öùnù g cuûûa moãiã thaøønh phaààn laøø bao nhieââu . Cô sôûû phaâân tích tín hieääu taààn soá á laø ø pheùpù bieáná ñoåiå Fourier. +∞ tai lieu hoc thong tin quang-s2 πvaf(t) vi ba so • Bieáán ñoååi thuaänä X(f) = ∫ x(t)e dt Le Thanh Tan −∞ TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg +∞ s2 ∞ f(t) • Bieáán ñoååi ngöôïcï X(t) = ∫ x( f )e dt −∞ jϕ (f) X(f) = X ( f ) e X ( f ) : Phoåå bieânâ ñoä ä cuûaû x(t) ϕ (f) : Phoåå pha. b. Phaâân tích theo thôøøi gian : xaùùc ñònh bieâân ñoää cuûûa tín hieäuä taïiï caùcù thôøiø ñieåmå khaùcù nhau .Trong thöïcï teá á raáát nhieààu ngöôøøi öùùng duïïng phaânâ tích tín hieäuä theo thôøiø gian .Maùyù hieänä soùnù g ( osciloscope) . BAØIØ 2 MOÂIÂ TRÖÔØNØ G TRUYEÀNÀ TIN I. Caùùc hieääu öùùng xaõõy ra treâân ñöôønø g daâyâ : 1. Hieääu öùùng da : Khi cho caùùc tín hieääu coùù taààn soá á cao chaïyï treânâ daâyâ daãnã thì maätä ñoä ä ñieänä töø ø khoânâ g phaâân boáá ñeààu tieáát dieään phaúúng cuûaû daâyâ maø ø taäpä trung chuû û yeáuá ôû û lôùpù voû û beânâ ngoaøøi cuønø g goïïi laøø hieääu öùùng da . d Lôùùp daããn ñieään l Beà à daøøy lôùùp daããn ñieään d = (l laø ø ñieänä trôû û suaátá . μ laø ø töø ø ñoä ä thaåmå ) . πηf Ngöôøøi ta ñaõõ öùùng duïïng hieääu öùùng da ñeå å cheá á taïoï ra daâyâ daãnã löôõnõ g kim ,oááng daãnã soùnù g ñeå å duøøng trong caùùc heää thoááng vieãnã thoânâ g . 2. Hieääu öùùng laâân caään : Khi hai daâây daããn daëët gaààn nhau thì maätä ñoä ä ñieänä töû û phaânâ ôû û lôùpù voû û cuûaû hai daâyâ daããn theo hieääu öùùng da cuõõng khoââng ñeàuà maø ø taäpä trung nhieàuà ôû û phía tieápá xuùcù hai daâyâ daããn goïiï laøø hieääu öùùng da laâân caään . 3. Hieääu öùùng nhieäät : Khi nhieäät ñoää cuûûa moââi tröôønø g thay ñoåiå laømø cho caùcù thoânâ g soá á cuûaû ñöôønø g daâyâ : ñieänä trôûû ,ñieään daããn , ñieään caûûm ,ñieänä dung bò thay ñoåiå ñaâyâ laø ø hieäuä öùnù g nhieätä ñoä.ä II. Caùùc tailoaïïi lieukeâânh thocruyeààn thong : tin quang va vi ba so Caùùp kim loaïïi Caùùp quang Le ThanhHöõõu tuyeáán Tan Voââ tuyeáán 1. Keâânh truyeààn höõõu tuyeáán : TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg a. Caùùp kim loaïïi : Laøø caùùp ñöôïïc cheáá taïïo töøø caùcù vaätä lieääu kim loaïiï daãnã ñieänä .Tuøyø theo phaïmï vi öùnù g duïïng khaùùc nhau maøø caùùp km loaïiï cuõnõ g ñöôïcï cheá á taïoï theo nhieàuà kieåuå khaùcù nhau . + Caùùp ñoââi song haøønh : laøø loaïiï caùpù caânâ baènè g coù ù trôû û khaùùng 300 Ω hoaëcë 600 Ω .Caùùp naøyø thích hôïïp cho vieääc truyeànà tín hieäuä coù ù taànà soá á thaápá vaø ø trung bình .Baênê g thoânâ g töông ñoáái heïïp vaøø ñoää nhieããu phieânâ aâmâ töông ñoáiá lôùnù . + Caùùp xoaéén ñoââi : Caùùp caâân baènè g trôû û khaùnù g Z = 200 Ω baênê g thoânâ g heïpï ,choáná g ñoää nhieååu xuyeâân aââm . • STP (shield TP) • UTP (un shield TP) + Caùùp ñoààng truïïc : laøø caùpù khoânâ g caânâ baènè g, Trôû û khaùnù g 75 Ω vaø ø 50 Ω coù ù baênê g thoânâ g töông ñoáái lôùùn neâân raáát thích hôïpï ñeå å truyeànà tín hieäuä soá á coù ù tín hieäuä cao, khaûû naênê g choááng nhieããu töông ñoáái cao. • Caùùp thick (daøøy) • Caùùp thin (moûûng) b. Caùpù quang : Caùpù quang ñöïïôc cheáá taïïo töøø thuûyû tinh vaø ø tín hieäuä truyeànà daãnã beânâ trong laø ø aùnù h saùùng. Cô sôûû cuûûa vieääc truyeààn daããn quang. _ Hieâân töôïïng khuùùc xaïï aùùnh saùnù g: Khi moätä tia saùnù g ñi qua maëtë phaânâ caùcù h giuõaõ hai moâiâ tröôøøng coùù chieáát suaáát khaùùc nhau thì laømø cho tia saùnù g bò ñoåiå phöông. Hieänä töôïnï g naøyø goïïi laøø hieään töôïïng khuùùc xaï ï aùnù h saùnù g . n1 i n2 r i: laøø goùùc tôùùi ñöôïïc taïoï bôûiû tia tôùiù vaø ø phaùpù tuyeáná . r: laøø goùùc khuùùc xaïï, goùùc taïoï bôûiû tia khuùcù xaï ï vaø ø phaùpù tuyeáán Ñònh luaäät khuùùc xaïï aùùnh saùùng : Khi goùcù tôùiù thay ñoåiå thì goùcù khuùcù xaï ï cuõnõ g thay ñoååi theo nhötaing tlieuyûû soáá ghociöõõa si nthong goùcù tôùiù vtinaø ø s inquang goùcù khu ùcù va xaïï lviuo ânâba luo âsonâ la ø ø moätä haènè g soáá. Haènè g soáá naøøy cLehính Thanhlaøø tæ soáá chi eTanátá suaátá giöõaõ hai moâiâ tröôønø g sin i n2 = . sin r n1 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg _ Hieään töôïïng phaûûn xaïï toaøøn phaànà : i i’ r’ r Vì n1 > n2 ⇒ sini /sin r r (vì 0 goùùc giôùùi haïïn ( i>igh) . Goùcù ghôùùi haïïn laøø goùùc tôùùi khi goùcù khuùcù xaï ï baènè g 90 0 Sini n2 Sinigh n2 n2 = ⇒ = ⇒ igh = arcSin Sinr n1 1 n1 n1 Caùùc loïïai sôïïi quang: _ Sôïïi quang coùù chieáát suaáát nhaûyû baäcä SI (step index) : + Caááu taïïo goààm hai lôùùp: • Lôùùp loõõi coùù chieáát suaáát lôùnù . • Lôùùp voûû beâân ngoøøai coùù chieátá suaátá nhoû û • Ñoàà thò bieããu dieããn theo baùnù kính laø ø moätä ñöôønø g baäcä thang. + Nguyeâân lyùù truyeààn tín hieäuä : Döïaï theo hieänä töôïnï g phaûnû xaï ï toøaø n phaànà . Khi chieááu aùùnh saùùng vaøøo moäät ñaàuà cuûaû sôïiï quang, neáuá tia saùnù g thaúnú g goùcù vôùiù thieáát dieänä thaúúng cuûûa sôïïi quang thì noùù seõ õ truyeànà ñeáná ñaàuà thu theo moätä ñöôønø g thaúnú g. Neáuá tia saùnù g vuoââng goùùc vôùùi thieáát dieään thaúnú g cuûaû sôïiï quang thì seõ õ bò phaûnû xaï ï nhieàuà laànà vaøø truyeànà ñeáán ñaààu thu. Nhö vaââïïy ñöôønø g ñi cuûaû tia saùnù g laø ø moätä ñöôønø g gaápá khuùcù . Tín hieääu taïiï ñaàuà thu laøø moäät taääp hôïïp cuûûa taáát caû û caùcù tia saùnù g . Öu ñieååm : tai S ôlieuïïi SI c ohocùù caááu t rthonguùùc ñôn gi atinûnû n equangânâ deå å cheá á t avaïoï d ovi ño ù ùbagiaù ù tsohaønø h thaápá . Nhöôïcï ñieååm : v =Le c/ nThanh do caùùc tTania saùnù g coù ù nhieàuà ñöôønø g ñi khaùcù nhau nhöng truyeààn cuønø g vaään toáác neâân chuùùng ñeáán ñaààu thu khoânâ g cuønø g luùcù .Hieänä töôïnï g naøyø goïiï laø ø taùnù xaïï trong sôïïi SI .Keáát quaûû cuûûa hieään töôïnï g naøyø laømø cho xung aùnù h saùnù g thu ñöôïcï coù ù ñoä ä roänä g TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg lôùnù hôn xung aùùng saùùng ñaààu phaùùt .Do ñoù ù sôïiï SI khoânâ g truyeànà ñöôïcï tín hieäuä coù ù toácá ñoää cao _ Sôïiï Quang coùù chieáát suaáát giaûûm daànà SI( Graded) : + Caáuá taïïo: • Goààm raáát nhieààu lôùùp ,moããi lôùpù coù ù beà à daøyø raátá moûnû g, lôùpù beânâ ngoaøiø coù ù chieátá suaáát nhoûû hôn lôùùp beâân trong. • Ñoàà thò bieååu dieåån chieáát suaátá theo baùnù kính laø ø moätä ñöôønø g cong coù ù giaùù trò cöïïc ñaïïi taïïi R = 0 ( taâmâ cuûaû sôïiï quang ) coùù giaùù trò cöïïc tieååu taïïi R = r ( r laø ø baùnù kính sôïiï quang ) + Nguyeâân lyùù truyeààn tín hieääu: Döïïa theo hieänä töôïnï g khuùcù xaï ï aùnù h saùnù g Khi chieááu aùùnh saùùng vaøøo moäät ñaààu cuûaû sôïiï quang thì caùcù tia saùnù g naøyø khuùcù xaï ï nhieàuà laààn ñeå å truyeààn ñeáán ñaààu thu .Ñöôøøng ñi cuûaû caùcù tia saùnù g laø ø ñöôønø g hình sin . Öu ñieåmå : Maëëc duøø ñöôøøng ñi cuûaû caùcù tia saùnù g daøiø ngaéné khaùcù nhau nhöng caùcù tia coùù ñöôønø g ñi daøøi ñaïït ñöôïïc vaään toáác cao do truyeànà trong moâiâ tröôønø g coù ù chieátá suaátá nhoû û ,caùùc tia coù ù ñuôøøng ñi ngaéén ñaïït toáác ñoää chaämä do ñi trong moâiâ tröôønø g coù ù chieátá suaátá lôùnù do ñoùù caùcù tia naøøy seõõ ñeáán cuøøng moäät luùùc neânâ khoânâ g gaâyâ hieänä töôïnï g taùùn xaï.ï Vì vaäyä sôïiï GI coùù theå å truyeààn daããn ñöôïïc tín hieääu coùù toácá ñoä ä cao . Nhöôïcï ñieååm : Do coùù caááu truùùc phöùcù taïpï neânâ sôïiï GI khoùù cheá á taïoï neânâ giaù ù thaønø h cao . Ñeå å haïnï cheáá soáá löôïïng tia saùùng truyeànà ñi trong sôïiï quang ngöôøiø ta cheá á taïoï ra sôïiï quang coù ù kích thöôùùc nhoûû hôn. Neááu sôïïi quang chæ truyeànà ñi ñöôïcï moätä vaøiø tia saùnù g thì ñöôïcï goïïi laø ø sôïiï ñôn made. Neeááu sôïïi quang truyeànà ñöôïcï nhieàuà aùnù h saùnù g goïiï laø ø sôïiï ña made. Nguyeâân lyùù truyeààn daããn quang : t/h Bieán ñoåi K/ ñaïïi caùpù quang K/ñ aïiï Bie áná doåiå t/h E / O q u a n g quang O/E Ñeåå truyeààn daããn tín hieääu ñaààu tieânâ tín hieäuä ñöôïcï ñöa vaøoø boä ä bieáná ñoåiå ñieänä quang, tín hieäuä ngoõõ ra laøø tín hieääu aùùnh saùùng. Tín hieäuä naøyø ñöôïcï khueácá h ñaïiï nhieàuà laànà ñeå å taïoï ra coânâ g suaáát ñuûû lôùùn roàài ñöa vaøøo sôïïi quang. Tín hieäuä aùnù h saùnù g lan truyeànà sang sôïiï quang vaø ø ñeáná ñaààu thu . Taïïi ñaààu thu do suy hao cuûaû sôïiï quang neânâ cöôønø g ñoää tín hieäuä thu ñöôïcï nhoû û do ñoù ù tín hieääu naøøy ñöôïïc khueáách ñaïïi tröôùcù khi ñöa vaøoø boä ä bieáná ñoååi quang ñieänä . Ngoõ õ ra cuûûa boä ä bieáná ñoååi naøøy chính laøø tín hieääu ban ñaàuà ( tín hieäuä caànà truyeànà ) Caùùc thoââng soáá cuûûa sôïïi quang : _ Heää soáá suy hao : laøø löôïïng suy hao treânâ moãiã ñôn vò chieàuà daøiø cuûaû sôïiï quang. Thoââng soáá naøøy ñöôïïc tính baèèng ñôn vò DB/km. Coù ù 4 nguyeânâ nhaânâ gaâyâ suy hao cho sôïiï quang + Suy hao do haááp thuï ï : Neáuá trong quaù ù trình cheá á taïoï sôïiï quang thaønø h phaànà cutaiûûa sô ïïilieu coùù la hocåån moäät thongsoáá taïpï ch atinátá th ìquang seõ õ laømø c hvao ñ oviä ä tr obang ssouoátá cuûaû sôïiï quang giaûmû ñi. ChínLeh ca ùùcThanh thaøønh ph aTanànà taïpï chaátá naøyø seõ õ haápá thuï ï moätä phaànà aùnù h saùnù g khi chieááu qua boùù vaøø gaâây suy hao cho sôïiï quang . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg + Suy hao do taùùn saééc : neááu beânâ trong caùcù sôïiï quang coù ù caùcù ñieåmå khuyeátá taätä nhö boïtï khí, caùùc veáát nöùùt vaøø chuùùng coù ù daïnï g nhö caùcù laênê g kính thì khi aùnù h saùnù g chieáuá qua noù ù gaâây ra hieään töôïïng taùùn saééc. Sau khi bò taùnù saécé coù ù theå å moätä soá á tia khoânâ g coùnù ñuûû ñieàuà kieään ñeåå phaûûn xaïï toaøøn phaànà neânâ khoânâ g ñeáná ñöôïcï ñaàuà thu do ñoù ù gaâyâ suy hao cho sôïïi quang . + Suy hao do uoáán cong : Khi sôïiï quang bò uoáná cong thì phaùpù tuyeáná taïiï ñieåmå uoáán cong bò thay ñoååi neâân daããn ñeáán goùcù tôùiù cuûaû moätä soá á tia saùnù g thay ñoåiå theo . Do ñoù ù coùù theå å moäät soáá tia khoââng coøøn ñuûû ñieàuà kieänä phaûnû xaï ï toaønø phaànà neânâ gaâyâ ra suy hao cho sôïiï quang . + Suy hao do ñaøøn hoàài : Khi haønø noáiá thì taïiï moáiá haønø chieátá suaátá sôïiï quang seõ õ bò thay ñoåiå do vaääy gaâây ra moäät phaààn suy hao cho sôïiï quang . _ Khaååu ñoää soáá : (NA) tính baèèng NA = n0 sini1max Trong ñoùù i1max laøø goùùc tôùùi lôùùn I taïiï A maø ø vaãnã ñaûmû baûoû xaõõy ra phaûnû xaï ï toaønø phaànà taïïi B Maø ø n0 sin i1 = n1sin r( ñònh lyùù khuùcù xaï ï aùnù h saùnù g ) n0 sin i1max = n1sinr1max (*) 0 Do r+i2=90 khi r = r max ⇒ i2 = i2min Ñeå å coùù phaûûn xaïï toaøøn phaààn taïïi B thì i2min > i2gh = arcsin n2/n1 ⇒ sin r2min >n2/n1 in' Töø ø (*) ⇒ NA = n0 sin i1max = n1cos i2min = n1 1 − sin iì min Maø ø sin I2min > n2/n1 2 2 ⇒ NA < n1 1 − n2 / n1 2 2 ⇒ 0 < NA < n1 − n2 Thoââng soáá NA caøøng nhoûû thì sôïiï quang ít taùnù xaï ï neânâ chaátá luôïnï g cao hôn ( khoaûnû g caùcù h töø ø 0 ñeáán sin i2max khaûû naêêng phaûnû xaï ï caønø g lôùnù khi khoaûnû g caùcù h ñoù ù nhoû û laïiï thì sôïïi quang ít taùùn xaïï ) Caùùc öu khuyeáát ñieååm cuûûa sôïiï quang : + Öu ñieååm : _ Sôïïi quang coùù baênê g thoââng raátá roänä g neânâ coù ù khaû û naênê g truyeànà ñöôïcï tín hieäuä coù ù toáác ñoä ä cao . _ Do sôïïi quang caááp ñieään hoaønø toaønø neânâ noù ù khoânâ g gaâyâ nhieãuã cho caùcù heä ä thoáná g khaùcù vaøø cuõõng khoââng bò caùùc heää thoáná g khaùcù gaâyâ nhieãuã . _ Sôïïi quang coùù ñoää suy hao thaápá neânâ thích hôïpï cho caùcù cöï ï ly lieânâ laïcï xa . _ Caùùc thtaioââng lieu soáá cu ûûahoc sôïïi q uthongang khaù ù otinånå ñ ònquangh giuùpù ch ova tuo åiåvi th obaï ï cuûaû so sôïiï quang laâuâ hôn . Le Thanh Tan _ Sôïïi quang coùù kích thöôùùc nhoû û goïnï neânâ deå å laépé ñaëtë . + Nhöôïïc ñieååm : _ Do cheáá taïïo baèèng thuûûy tinh neânâ deå å gaõyõ . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg - Vieääc haøøn noáái sôïïi quang töông ñoáiá phöùcù taïpï . III Keânâ h truyeààn voââ tuyeáán : 1. Caùcù phöông thöùùc truyeààn soùùng : Do ñaëët ñieååm cuûûa khoââng gian töï ï do thay ñoåiå theo ñoä ä cao neânâ ngöôøiø ta chia khoânâ g gian töï ï do laøøm ba taààn cô baûûn : Taààn ñoáiá löu, bình löu vaø ø taànà ñieänä ly Moããi taààn coùù caùùc ñaëëc ñieååm khaùcù nhau neânâ cuõnõ g thích hôïpï cho caùùc phöông thöùùc truyeànà khaùùc nhau . + Truyeààn thaúnú g : (tröïïc tieááp ) Söû û duïnï g moâiâ tröôønø g laø ø taààn ñoáiá löu .Ñeå å truyeànà theo phöông thöùùc naøøy anten phaùùt phaûûi nhìn thaáyá anten thu do ñoä ä cong cuûûa maëtë traùiù ñaátá neâân truyeànà theo phöông thöùùc naøøy coùù cöï ï ly haïnï cheá á + Truyeààn phaûûn xaïï : Döïaï vaøøo ñaëët ñieåmå cuûaû taànà ñieänä ly laø ø phaûnû xaïï toátá ñoáiá vôùiù tín hieääu coù ù taànà soáá thaááp neâân ngöôøøi ta truyeànà soùnù g vaøoø söï ï phaûnû xaï ï cuûaû taààn ñieänä ly . Phöông thöùùc naøyø coù ù cöïï ly lieâân laïïc töông ñoáái xa . 2. Söï ï phaâân chia caùùc baêêng taààn soá á : Trong moããi lænh vöïïc khaùùc nhau ñöôïcï phaânâ phaùtù söû û duïnï g taànà soá á khaùcù nhau . + Phaùùt thanh : Chia laøøm moäät baêêng . _ Baênê g LW ( soùùng daøøi ) f: 150 → 285 KHz _ Baênê g MW (soùùng trung ) f: 525 → 1650 KHz _ Baênê g SW ( soùùng ngaéén ) f: 4M → 26,1 MHz _ Baênê g USW (FM) f: 87,5M → 108 MHz + Truyeààn hình : 4 baêêng taààn . _ Baênê g I : Töøø 41M _ 68MHz (VHF) _ Baênê g II : Töøø 134M_ 216MHz (VHF) _ Baênê g III: Töøø 470M _ 506 MHz( UHF) _ Baênê g IV : Töøø 600M _900MHz(UHF) + Veä ä tinh : 3 baêêng taààn _ Baênê g Ctöøø 4G _ 6GHz _ Baênê g KU töøø 11G _ 14 GHz _ Baênê g KA töøø 20G _ 30 GHz + Thoânâ g tin di ñoääng : 2 baêêng taààn _ D900 : töøø 890 _ 960 MHz _ DCS1800 : töøø 1710 _ 1880 MHz Suy hao trong khoââng gian Khi soùùng ñieään töøø lan truyeànà trong khoânâ g gian thì noù ù seõ õ va chaïmï vôùiù caùcù phaâân töû û khí vaøø gaâây ra suy hao . Suy hao cuûaû khoânâ g gian kyù ù hieäuä LS : 4πD 2 4πD LS = 10log10 ( ) = 20 log 10 tai lieu hocλ thong tinλ quang va vi ba so Trong ñoùù D : laøø cöïï ly lieâân laïcï (m) . λLe : l aThanhøø böôùùc soùùn gTan laømø vieäcä (m) . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg BAØIØ 3 : ÑIEÀUÀ CHEÁ Á VAØ Ø GIAÛIÛ ÑIEÀUÀ CHEÁ Á I . Khaùùi nieääm : + Ñieààu cheáá laøø quaùù trình bieáán ñoåiå tín hieäuä thaønø h moätä tín hieäuä khaùcù nhôø ø vaøoø soùnù g mang . tín hieääu caààn ñieààu cheáá ÑÑÑiii eeeàuàuàuccchhheeeááá tín hieäuä ñaõ õ ñieàuà cheá á soùùng mang + Muïïc dích cuûûa vieääc ñieààu cheá á laø ø taïoï ra moätä tín hieäuä môùiù phuø ø hôïpï vôùiù moâiâ tröôønø g truyeànà daããn . Ñieààu cheáá tín hieääu Ñieààu cheá á töông töï ï . Ñieààu cheá á soá á . - Ñieààu cheáá töông töïï laøø ñieààu cheá á maø ø tín hieäuä caànà ñieàuà cheá á laø ø tín hieäuä töông töï ï . - Ñieààu cheáá soáá maøø tín hieääu caànà ñieàuà cheá á laø ø tín hieäuä soá á . II . Ñieààu cheáá töông töïï : Soùùng mang söûû duïïng trong quaù ù trình ñieàuà cheá á thoânâ g thöôønø g laø ø tín hieäuä hình sin coù ù daïïng xc (t) = Acos (ω c t + ϕ ) Trong quaùù trình ñieààu cheáá tuøøy theo thaønø h phaànà naøoø cuûaû soùnù g mang bò thay ñoåiå maøø ngöôøøi ta coùù caùùc kieååu ñieààu cheàà khaùcù nhau . coù ù 3 kieåuå : - Ñieààu cheáá bieâân ñoää ( AM) - Ñieààu cheáá taààn soáá (FM) - Ñieààu cheáá pha (PM) 1. AM : + Khaùùi nieääm : Laøø quaùù trình ñieàuà cheá á laømø cho bieânâ ñoä ä cuûûa soùnù g mang thay ñoåiå theo quy luaäät bieáán ñoååi cuûûa tín hieääu giaûiû neànà , trong khi taànà soá á vaø ø pha cuûaû soùnù g mang khoânâ g thay ñoååi . + Bieååu thöùùc toaùùn hoïïc Neáuá goïïi x(t) laøø tín hieääu giaûûi neànà . xc (t) = Acos (ω c t + ϕ ) laø ø soùnù g mang Thì tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá AM coù ù daïnï g : xAM(t) = [A+x(t) ] cos (ω c t + ϕ ) + Daïïng soùùng cuûûa tín hieääu AM : + Chæ soáá ñieààu cheá á ( Ñoää saââu ñieàuà cheá)á Chæ soáá ñieààu cheáá AM khoââng laëpë laïiï kyù ù hieäuä ma ñöôïcï tính baènè g : E max − Emin ma = E + E tai lieu hoc thong tin quangmax min va vi ba so Trong ñoùù Emax Le= A +Thanhmax{x(t)} Tan Emin = A + min {x(t)} TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg • Neááu Emax>0 ,Emin>0 ⇒ ma 0 ,Emin ma >1 vaø ø ñaàuà thu khoânâ g theå å khoâiâ phuïcï laïiï tín hieääu daûûi neààn do vaääy khoââng neânâ duønø g tröôønø g hôïpï naøyø . • Neááu x(t) laøø tín hieääu hình sin . Ví duïï 1: x(t) = Bcosω0t thì Emax = A+B Emin = A-B A + B − (A − B) B ma = = A + B + A − B A Ví duïï 2: Cho tín hieääu daûûi neànà x(t) = 5cos (100πt + 300 ) ñöôïcï ñieàuà cheá á AM vôùùi soùnù g mang . Xc (t) = 4sin(100πt ) Tính chæ soáá ñieààu cheáá AM vaø ø ñöa ra nhaänä xeùtù . ma = 5/4 =1,25 Ñaâyâ laø ø hieään töôïïng quaùù ñieààu cheá á ñaàuà thu khoânâ g khoâiâ phuïcï laïiï tín hieïuï daûiû neànà neâân khoânâ g duøøng tröôøøng hôïïp naøøy • Neááu x(t) laøø tín hieääu khoânâ g sin Chaúúng haïïn x(t) = A1cos ω1t + A2 cosω 2t + An cosω n t thì chæ soá á ñieààu 2 2 2 cheáá ma = ma1 + ma2 + + man Trong ñoùù mai laøø chæ soá á ñieàuà cheá á thaønø h phaànà thöù ù i Ví duïï 3 : cho tín hieääu daûûi neànà x(t) = 3cos10πt + 2 cos5πt + 6sin100πt Ñieààu cheáá AM tín hieäuä naøyø vôùiù soùnù g mang xc(t) =10 cos 2000πt Tính chæ soáá ñieààu cheá á AM ma1 = 3/10 ma2 =2/10 ma3 =6/10 ma =7/10 + Phoåå cuûûa tín hieääu ñaõõ ñieààu cheá á AM : Phoåå cuûûa tín hieääu laøø taääp hôïïp taátá caû û caùcù thaønø h phaànà coù ù trong tín hieäuä vaø ø bieânâ ñoää töông öùùng cuûûa noùù . Vd phoåå cuûûa tín hieääu tieááng noùùi naèmè trong khoaûnû g taànà soá á töø ø 300hz ñeáná 3400hz . Giaû û söûû tín hieääu daûûi neààn x(t)=Bcosω 0t Tín hieääu soùùng mang xc(t)=Acosω ct Thì tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá xAM(t)=[A+ x(t)] cosω ct =[A+ Bcosω 0t] cosω ct B B =A cosω ct + cos(ω 0t+ω ct) + cos(ω ct-ω 0t) tai lieu2 hoc thong2 tin quang va vi ba so Nhö vaääy trongLe tín hThanhieääu ñaõõ ñie ààuTan cheá á AM coù ù 3 thaønø h phaànà : - Thaøønh phaààn soùùng mang coù ù taànà soá á ω c - Thaøønh phaààn bieâân treâân coù ù taànà soá á ω c +ω 0 - Thaøønh phaààn bieâân döôùùi coù ù taànà soá á ω c -ω 0 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg xAM (t) =Acosω c t +B/2 cos (ω c +ω 0 )t +B/2 cos (ω c -ω 0 ) t Trong 3 thaøønh phaààn ñieààu cheá á AM chæ coù ù thaønø h phaànà 2 bieânâ laø ø chöùaù tín hieäuä daûûi neànà . Vaøø khi tín hieääu ñaõõ ñieààu cheá á truyeànà ñeáná ñaàuà thu thì mayù ù thu chæ caànà 1 bieânâ thì coù ù theåå khoââi phuïïc ñöôïïc tín hieääu daûiû neànà . Do vaäyä ñeå å tieátá kieämä naênê g löôïnï g maùyù phaùùt seõ õ phaùùt ñi nhöõõng thaøønh phaààn caànà thieátá vaø ø loaïiï boû û nhöõnõ g thaønø h phaànà khoânâ g caànà thieáát töø ø ñoù ù phaùùt sinh ra caùùc kieååu ñieààu cheá á AM khaùcù nhau . Caùùc kieåuå ñieààu cheáá AM : DSB –TC ; DSB-SC ; SSB-TC ; SSB-SC • DSB-TC (Ñieààu cheá á 2 bieânâ phaùtù soùnù g mang ) Phaùùt ñi 3 thaønø h phaànà coùù trong tín hieääu ñaõõ ñieàuà cheá á . • DSB-SC ( ñieààu cheá á 2bieânâ khöû û soùnù g mang ) phaùtù thaønø h phaànà 2 bieâân nhöng khoââng phaùùt soùnù g mang . • SSB-TC ( ñieààu cheáá ñôn bieânâ phaùtù soùnù g mang ) phaùtù ñi soùnù g mang vaø ø chæ 1 bieâân . • SSB-SC ( ñieààu cheáá ñôn bieânâ khöû û soùnù g mang ) chæ phaùtù ñi duy nhaátá 1 bieâân. 2. FM (Frequency Modulaeion) : + Khaùùi nieääm : FM laøø quaùù trình ñieâuâ cheá á laømø thay ñoåiå taààn soá á cuûaû soùnù g mang theo quy luaäät bieáán ñoååi daûûi neààn trong khi bieânâ ñoä ä vaø ø pha cuûaû soùnù g mang khoânâ g thay ñoååi . + Bieååu thöùùc toaùùn hoïïc : Goïïi x(t) laøø tín hieääu daûûi neààn xc(t) = Acos 2 π fc t laø ø soùnù g mang thì tín hieäuä ñaõ õ ñieàuà cheá á FM coù ù daïnï g : T xFM(t) = A cos [ 2π (fc t +kf ∫ x(t)dt )] 0 Trong ñoùù kf : laøø heää soáá di taànà ( kHz/von) +Daïïng soùùng : +Chæ soáá ñieààu cheáá FM : Δ f mf ñöôïïc tính nhö sau : mf = f max trong ñoùù : Δ f = kf[ max {x(t)] ñoä ä di taànà cöïcï ñaïiï f max laøø taààn soáá lôùùn nhaátá trong x(t). + Ñoä ä roääng baêêng thoââng cuûûa tín hieäuä FM : BW= 2 ( Δ f + f max ) 3. PM (Phase Modulation) : + Khaùiù nieääm : Laøø quaùù trính ñieààu cheá á laømø thay ñoåiå pha cuûaû soùnù g mang theo quy luaäät bieáná ñoååi ctaiuûûa t ílieun hieääu hoc daûûi n ethongààn trong k htini bi equangânâ ñoä ä vaø ø ta ànàva so á á cviuûaû basoùnù gso ma ng khoânâ g thay ñoåiå . Le Thanh Tan + Bieåuå thöùùc toaùùn hoïïc : Goïiï x(t) laøø daûûi neààn . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg xc (t) = Acos(ω0 t+ϕ ) laøø soùùng mang t Khi ñoùù tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá PM coù ù daïnï g : x (t) = Acos(ω t + ϕ + k ) , PM c p ∫ x(t)dt 0 Trong ñoùù kp laøø heää soáá di pha ( rad/v) + Chæ soáá ñieààu cheá á : mp = kp max{x(t)} Chuù ù yù ù : Khi tín hieääu truyeààn töøø nôi phaùtù ñeáná nôi thu thì pha cuûaû tín hieäuä bò thay ñoåiå phuïï thuoäcä vaøøo taààn soáá laøøm vieääc vaøø cöï ï ly truyeànà . Do vaäyä , doáiá vôùiù kieåuå ñieàuà cheá á PM thì vieäcä daûûi ñieààu cheáá raáát phöùùc taïïp neânâ kieåuå ñieàuà cheá á naøyø khoânâ g söû û duïnï g ñoáiá vôùiù tín hieääu töông töïï. Tuy nhieâân , trong ñieààu cheá á soá á vaãnã söõ õ duïnï g ñieàuà cheá á pha coù ù caûiû tieáná . III. Giaûûi ñieààu cheáá tín hieääu : + Khaùiù nieääm : Laøø quaùù trình taùùi taïoï laïiï tín hieäuä daõiõ neànà töø ø tín hieäuä ñaõ õ ñieàuà cheá.á Coânâ g vieäcä daõiõ ñieààu cheáá thöïïc hieään ôûû maùùy thu. Giaûiû ñieààu cheáá chia laøøm 2 loaïïi : giaûiû ñieàuà cheá á keátá hôïpï vaø ø giaûiû ñieàuà cheá á khoânâ g keátá hôïpï . - Giaûiû ñieààu cheùù keáát hôïïp : Laøø quaù ù trình giaûiû ñieàuà cheá á coùù söû û duïnï g soùnù g mang. Soùnù g mang söûû duïïng phaûûi coùù cuøøng taààn soá á vaø ø pha so vôùiù soùnù g mang ñaàuà phaùtù . - Giaûiû ñieààu cheáá khoââng keáát hôïïp : Laø ø quaù ù trình giaûiû ñieàuà cheá á khoânâ g söû û duïnï g soùnù g mang. Vd veà à giaûûi ñieààu cheáá AM khoââng keátá hôïpï BBììnnhh pphhööôônngg LLooïcïc tthhooânângg xAM(t) Bình p höông 1 Loïc thoâng 2 3 x(t) h ááá söû û xAM(t)= [A+ x(t)] cosω ct khi qua maïcï h bình phöông ta ñöôïcï 1 + cos2ω c t 2 2 2 2 x1(t)=x AM(t)= [A+ x(t)] cos ω ct =[A+ x(t)] 2 [A + x(t)]2 [A + x(t)]2 x1(t) = + cos 2ω t lieânâ tuïcï cho x1(t) qua LPF 2 2 0 [A + x(t)]2 x2(t)= cho x2(t) qua haømø caênê baäcä 2 ta ñöôïcï 2 A + x(t) A x(t) x3(t)= = + 2 2 2 x(t) x3(t) qua tuïï C thì ngoõõ ra ñöôïïc tai lieu hoc thong2 tin quang va vi ba so vd veàà giaûûi ñieLeààu ch eThanháá keáát hôïïp Tan xAM(t)= [A+ x(t)] cosω ct TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg 1 + cos2ω c t 2 x1(t)=[A+x(t)] cos ω ct=[A+x(t)] 2 [A + x(t)] [A + x(t)] = + cos2ω t 2 2 0 xAM(t) ( 1) (2) x(t) X Loïc thoâng thaáp Acosω ct x1(t) qua LPF ta ñöôïïc A + x(t) x(t) x2(t)= cho x2(t) qua tuïï C ta ñöôïcï 2 2 * Chuù ù yùù : -Trong daûûi ñieààu cheáá keáát keáát hôïïp ñieàuà kieänä ñeå å daõiõ ñieàuà cheá á ñöôïcï laø ø soùnù g mang ôõ õ maùùy thu phaûiû cuøøg taààn soáá vaøø pha so vôùùi soùnù g mang ñaàuà phaùtù . - Ñeå å taïoï ra soùùng mang gioááng vôùùi ñaàuà phaùtù ôû û maùyù thu söõ õ duïnï g caùcù boä ä khoâiâ phuïïc soùnù g mang. Coùù 2 loaïïi khoââi phuïïc soùùng mang thöôønø g söû û duïnï g . SM Voøøng khoùaù pha. Voøøng CosTAS. • Voøøng khoùùa pha : BBBoooä ä ä sssooo ppphhhaaa VVVCCCOOO x1(t) A B x2(t) tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so Boä ä so pha baèènLeg bo ää Thanhnhaään. Tan VCO : Boää dao ñoääng ñöôïïc ñieààu khieånå baènè g ñieänä aùpù . Giaû û söûû x1(t) = Acos(ω1 t + ϕ1 ) thì ban ñaàuà VCO taïoï ra tín hieäuä TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg x2(t) = Bcos(ω 2 t + ϕ 2 ) . Trong ñoù ù x2(t) seõ õ ñöôïcï hoàià tieápá ñeå å so saùnù h vôùiù x1(t) . AB AB xA(t) = x1(t)* x2(t) = 2 cos[(ω1 + ω 2 )t + (ϕ1 +ϕ 2 )] + 2 cos[(ω1 -ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 )] AB xB(t) = 2 cos[(ω1 -ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 )] xB(t) chính laøø ñieään aùùp kích cho VCO . Neááu ω1 -ω 2 ≠ 0 vaøø ϕ1 -ϕ 2 ≠ 0 thì VCO seõ õ ñieàuà chænh taànà soá á vaø ø pha quaù ù trình laëpë laïïi nhö cuûû cho ñeáán khi ϕ1 =ϕ 2 vaø ø ω1 =ω 2 thì VCO khoânâ g thay ñoåiå nöõaõ . Luùùc naøyø ta goïïi pha ñaõõ bò khoùùa vaøø tín hieäuä VCO taïoï ra gioáná g nhö tín hieäuä ngoõ õ vaøoø . • Voøøng COSTAS : Giaû û söûû x1(t) = Acos(ω1 t + ϕ1 ) vaø ø ban ñaàuà VCO taïoï ra x2(t) = Bcos(ω 2 t + ϕ 2 ) AB AB xA(t)= ABcos(ω1 t + ϕ1 ) cos(ω 2 t + ϕ 2 ) = 2 cos[(ω1 + ω 2 )t + (ϕ1 +ϕ 2 )] + 2 cos[(ω1 -ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 )] AB AB xB(t)= ABcos(ω1 t + ϕ1 )sin(ω 2 t + ϕ 2 )= 2 Sin[(ω1 + ω 2 )t + (ϕ1 +ϕ 2 )] - 2 Sin[(ω1 -ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 )] AB xC(t)= 2 Cos[(ω1 - ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 ) AB xD(t)= - 2 Sin[(ω1 -ω 2 )t + (ϕ1 -ϕ 2 )] 2 2 2 2 xE(t)=-A B /8 Sinα cosα = A B /8 Sin[2(ω 2 -ω1 )t + 2(ϕ 2 -ϕ1 )] chính xE(t) laøøm ñieään aùùp VCO Neáuá ϕ1 -ϕ 2 ≠ 0, ω1 -ω 2 ≠ 0 thì VCO seõ õ ñieàuà chænh taànà soá á vaø ø pha cuûaû noùù .Quaùù trình sau ñoùù ñöôïïc laëëp laïïi cho ñeáná khi ϕ1 =ϕ 2 vaø ø ω1 =ω 2 thì VCO seõ õ khoânâ g ñieààu chænh nöõõa . Tín hieääu do VCO taïoï ra luùcù naøyø seõ õ coù ù cuønø g taànà soá á vaø ø pha so vôùiù x1(t) . BAØIØ 4: KYÕ Õ THUAÄTÄ ÑIEÀUÀ CHEÁ Á SOÁ Á I.Bieáán ñoååi töông töïï – soáá : Ñeå å bieáán ñoååi tín hieääu töông töï ï thaønø h tín hieääu soá á thì coù ù nhieàuà phöông phaùpù khaùùc nhau Tuy nhieâân trong lænh vöïïc vieãnã thoânâ g phöông phaùpù phoå å bieáná nhaátá laø ø ñieàuà cheáá xung maõõ PCM ( pull Code Modolation ) . Quaùù trình bieáán ñoååi A/D baèèng PCM goàmà 3 böôùcù nhö trong sô ñoà à sau : Analog L aááy ma ãuã Löôïnï g töûû Ma õõ hoùaù Digital 1. Laááy maããu: x(t) KKK k k xc(t) tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so Le Thanh Tan Moââ hình hoùùa cuûûa boää laááy maããu laø ø moätä khoùaù k ñoùnù g môû û lieânâ tuïcï . muïcï ñích cuûaû vieääc laáyá maããu laøø bieáán ñoååi tín hieääu lieânâ tuïcï thaønø h tín hieäuä rôøiø raïcï . Caùcù giaù ù trò cuûaû tín hieääu rôøiø raïïc ñöôïïc goïïi laøø caùùc maããu .thôøiø gian giöõaõ hai laànà khoùaù k ñoùnù g môû û lieânâ tieápá ñöôïïc TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg goïiï laøø chu kyùù laááy maããu,kí hieääu laø ø T, nghòch ñaûoû cuûaû chu kì laáyá maãuã goïiï laø ø taànà soá á laááy maãuã .kí hieääu fS (Sampcing) . Tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laááy maãuã ñöôïcï xaùcù ñònh baènè g coânâ g thöùcù Xo(t) =x(nT) = x(n) ,(T laøø chu kì laáyá maãuã ) Ñeå å töøø x(nT) khoââi phuïïc laïïi tín hieäuä x(t) maø ø ít bò sai daïnï g thì vieäcä laáyá maãuã phaûiû tuaâân theo dònh lyùù laááy maããu. Ñònh lyùù: • Tín hieääu laááy maããu phaûûi coùù baênê g thoânâ g höõuõ haïnï . • Taààn soáá laááy maããu ≥ taààn soáá lôùnù nhaátá coù ù trong tín hieäuä ,khi taànà soá á laáyá maãuã baènè g 2 laààn taààn soáá lôùùn nhaáát coùù trong tín hieäuä thì taànà soá á naùyù goïiï laø ø taànà soáá laáyá maãuã toáái thieååu hay coøøn goïïi laøø taààn soá á Nyquit fS ≥ fmax vd1: x(t)=3cos10πt.2sin12πt + 4sin 20πt tính taààn soáá laááy maããu toáái thieååu x(t)=3sin22πt + 3sin 2πt + 4sin 20πt caùcù thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong tín hieäuä ; f1=11Khz f2=1Khz f3=10Khz taànà soáá lôùùn nhaáát fmax=f1=11Khz fS=2fmax=2.11=22Khz vd2:Cho tín hieääu x(t)=3cos10πt + 2sin12πt + 4sin 20πt xaùcù ñònh tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laáyá maãuã a.fS=10K n n n x(nT)=3cos10π + 2sìn12π + 4sin 20π 10 10 10 =3cos nπ +2sinπ n/5 +4sin2π n=3cosπ n+2sin6π n/5 bieáán ñoååi ngöôïïc x(nT)=3cos10π n/10 + 2sin12π n/10 => x(t) = 3cos10π t + 2sin12π t ( khoânâ g ñuùnù g x(t) ) b. fs = 40khz x(nT) = 3cos10π tn/40 + 2sin12π n/40 +4sin20π n/40 x(nT) = 3cosπ n/4 + 2sinπ n/40 +4sinπ n/2 Bieáná ñoããi ngöôïïc : x(nT) = 3cos10 πn / 40 +2sin12πn / 40 + 4sin20πn / 40 => x(nT) = 3cos10π t +2sin12π t +4sin20π t ñuùnù g vôùùi tín hieääu x(t) ban ñaààu . 2. Löôïnï g töõõ hoùùa : tai lieu hoc thong tin quang’ va vi ba so x(nT) Le Thanh L LL öö ö ôô ô ïnïn ïn g gg tTan ttö öö û ûû hhh ooo ùaùaùa x (nT) x(1T) = 1.2 v TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg x(2T) = 2.6 v x(3T) = 4.2 v x’(1T) = 1 v x’(2T) = 3 v x’(3T) = 4 v Caùcù maããu cuûûa tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laáyá maãuã thoânâ g thöôønø g coù ù giaù ù trò ngaããu nhieânâ . Do ñoù ù löôïnï g töõõ hoùùa laøø laøøm gaààn ñuùnù g caùcù maãuã veà à caùcù giaù ù trò chuaãnã cho tröôùcù caùcù giaù ù trò chuaånå naøøy goïïi laøø caùùc möùùc löôïïng töõ õ , khoaûnû g caùcù h giöõ õ 2 möùcù löôïnï g töû û lieânâ tieápá goïiï laø ø böôùcù löôïïng töûû kí hieääu laøø Q . Nhö vaäyä trong löôïïng töõõ hoùùa seõõ gaâyâ neânâ sai soá á vaø ø ñöôïcï goïiï laø ø sai soá á löôïnï g töõ õ kí hieäuä e Q Q − ≤ e ≤ 2 2 Ví duï ï : cho tín hieääu x(t) = sin100π t (t = s ) Laáyá maããu ôûû taààn soáá fs = 1000Hz a. xaùùc ñònh x(nT) ? b. tính giaùù trò cuûaû 10 maããu ñaààu tieânâ töø ø x(1T) cho ñeáná x(10T) ? c. xaùùcñònh laïïi 10 maããu naøøy khi löôïnï g töõ õ hoùaù bieátá caùcù möùcù löôïnï g töõ õ laø ø moätä soá á nguyeâân ? Giaõõi : a. Ta coùù x(nT) = 4sin100π /1000 =4sinπ n/10 . b. x(1T) = 4sinπ /10 = 1.23v => x’= 1 x(2T) = 4sin2π /10 = 2.35v => x’= 2 x(3T) = 4sin3π /10 = 3.23v => x’= 3 x(4T) = 4sin4π /10 = 3.8v => x’= 4 x(5T) = 4sin5π /10 = 4v => x’= 4 x(6T) = 4sin6π /10 = 3.80v => x’= 4 x(7T) = 4sin7π /10 = 3.23v => x’= 3 x(8T) = 4sin8π /10 = 2.35v => x’= 2 x(9T) = 4sin9π /10 = 1.23v => x’= 1 x(10T) = 4sinπ = 0v => x’= 0 * Caùcù caùùch köôïïng töõõ hoùùa : _ Löôïnï g töõõ hoùùa ñeààu : laøø chia caùùc böôùcù löôïnï g töû û ñeàuà nhau . nhöôïcï ñieåmå cuûaû löôïnï g töû û hoùùa ñeàuà laøø seõõ gaâây sai soáá lôùùn cho caùcù maãuã coù ù giaù ù trò nhoû.û Ñeå å khaécé phuïcï nhöôïcï ñieåmå naøyø ngöôøøi ta söûû duïïng caùùc löôïïng töû û hoùaù khoânâ g ñeàuà . - Löôïnï g töõõ hoùùa khoââng ñeààu : Chia caùcù böôùcù löôïnï g töõ õ khoânâ g ñeàuà nhau ôû û vuønø g coù ù bieânâ ñoä ä caønø g nhoûû thì böôùùc löôïïng töûû caøøng ngaéné . ÔÛ Û vuønø g coù ù bieânâ ñoä ä caønø g lôùnù htì böôùcù löôïnï g töõõ caønø g daøøi.tai Ñe åå tlieuhöïïc h ihoceään löô ïïnthongg töû û hoùaù ktinhoânâ quangg ñeàuà , ngö ôvaøiø ta vine ùnù ba thö ïcï so hie änä tröôùcù roàià sau ñoù ù ñöa qua boää löôïïng töûû hoùùa ñeàuà . Le Thanh Tan nnneeeùnùnùn LLLöööôôôïnïnïnggg tttöööõõõ hhhoooùaùaùañññeeeàuàuàu TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn LLLöööôôôïnïnïnggg tttöööõ õ õ hhhoooùaùaùa kkkhhhoooânânânggg ñññeeeàuàuàu
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg x(n) x’(n) Theo tieââu chuaåån quoáác teáá coùù 2 tieââu chuaånå neùnù tín hieäuä . Luaätä A : y = Ax/ (1=lnA) (A = 87.6) Luaätä μ : y = (1+lnx)/(1+ln μ ) Trong ñoùù x laøø thaøønh phaààn ngoõõ vaøøo cuûaû neùnù y laøø thaøønh phaààn ngoõõ ra cuûaû neùnù . 3. Maõ õ hoùùa : Maõ õ hoùaù laøø gaùùn cho moããi maããu (maããu ñaõ õ chuaã ã hoùaù ) baènè g moätä chuoãiã bit . Keátá quaû û cuûaû maõõ hoùaù ta ñöôïïc tín hieääu soáá ôõõ ngoõõ ra. Soá á bit maõõ hoùùa cho moäät maããu vaøø soá á möùcù löôïnï g töõ õ lieânâ heä ä nhau baènè g coânâ g thöùcù : n = log2 M trong ñoùù : n: laøø soáá bit gaùùn cho moätä maãuã . M : laøø soáá möùùc löôïïng töõ.õ Toácá ñoä ä bit cuûûa tín hieääu soáá sau khi ra khoûiû boä ä maõ õ hoùaù ñöôïcï xaùcù ñònh baènè g coânâ g thöùcù : fb = fs*n (b/s) trong ñoùù : fs chæ soáá laááy maããu n soáá bit maõõ hoùùa cho moätä maãuã . M MM aa a õ õ õ hh h oo o ùa ùaùa 0101 0110 0111 1000 1000 1000 x(1) = 1 0 # 0100 x(2) = 2 1 # 0101 x( 3) =3 2 # 0110 x(4 ) =4 3 # 0111 x( 5) =4 4 # 1000 x( 6) =4 II. Caùcù kyõõ thuaäät ñieààu cheáá soáá : Gioáná g nhö ñieààu cheáá töông töïï , ñieàuà cheá á soá á cuõnõ g ñöôïcï chia ra laømø 3 loaïiï : - Khoùùa dòch bieâân ñoää ASK. - Khoùùa dòch taààn soáá FSK. - Khoùùa dòch pha PSK. Ngoaøøi ra coøøn coùù theåå keáát hôïïp nhieàuà kieãuã ñieàuà cheá á cuønø g moätä luùcù ñeå å taïïo ra kyõ õ thuaätä ñieàuà chetaiáá lai . lieu hoc thong tin quang va vi ba so 1. ASK : KhoùùaLe dòc hThanh bieâân ñoää. Tan TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg + Khaùùi nieääm : ASK laøø quaùù trình laømø thay ñoåiå bieânâ ñoä ä soùùng mang theo quy luaätä bieáná ñoããi cuûûa tín hieääu daûûi neààn trong khi tànà soá á vaø ø pha cuûaû soùnù g mang khoânâ g thay ñoåiå . Tín hieääu daûûi neààn trong tröôønø g hôïpï naøyø laø ø moätä tín hieäuä soá.á + Nguyeâân lyùù ñieààu cheáá : A1cos(ωc t+ϕ ) 1 (((111))) ASK ( (( 222 ))) kk k ASK A2cos(ωc t+ϕ ) x(t) • Khoùùa K coùù theåå chuyeåån ñoååi töø ø vò trí (1) sang vò trí (2) vaø ø ngöôïcï laïiï döôùiù söï ï ñieàuà khieåån cuûûa tín hieääu daûûi neààn x(t). • Khi x(t) = “1” thì K ôûû vò trí (1) luùcù ñoù ù tín hieäuä ngoõ õ ra xASK (t) = A1cos(ωc t + ϕ ). • Khi x(t) = “0” thì K ôõõ vò trí (2) kuùcù ñoù ù xASK (t) = A2cos(ωc t + ϕ ). Nhö vaääy tín hieääu ngoõõ ra coùù bieânâ ñoä ä thay ñoåiå tuøyø thuoäcä vaøoø x(t0. Toånå g quaùùt : xASK (t) = Ancos(ωc t + ϕ ). (n = 1,2,3 ) * OOK : Laøø tröôøøng hôïïp ñaëëc bieätä cuûaû ASK . ñeå å giaûûm bôùùt naêêng löôïïng khi truyeànà ñi bit 0 ngöôøiø ta ñieàuà cheá á bieânâ ñoä ä töông öùnù g vôùùi x0 baèèng 0 , kieååu ñieààu cheáá naøøy ñöôïcï goïiï laø ø khoùaù taété môû û OOK. 2.FSK (Frequency Shift keying) : +Khaùùi nieääm: FSK laøø quaùù trình ñieààu cheáá laøøm thay ñoåiå taànà soácá uûaû soùnù g mang theo qui luaätä bieáná ñoååi cuûaû tín hieääu daûûi neààn trong khi bieânâ ñoä ä vaø ø pha khoânâ g thay ñoåiå .tín heäuä soùnù g mang trong tröôøøng hôïïp naøøy laøø moäät tín hieäuä soá á . +Nguyeâân lyùù ñieàuà cheáá : (((111))) kkk Acos(ω t + ϕ) 1 (((222))) Acos(ω 2t + ϕ) k xFSK(t) x(t) Toånå g quaùùt : xFSK(t)= Acos(ω n t + ϕ) ( n=1,2) +Daïïng soùùng: 3.PSK (Phase Shift Keying) : +Khaùùi nieääm : PSK laùù qtaiuaùù tlieurình ñ ihoceààu ch ethongáá laøøm tha ytin ñoåiå quangpha cuûaû s ovaùnù g m vian gba the oso qu i luaätä bieáná ñoååi cuûaû tín hieääu daLeûûi ne àThanhàn trong kh i Tanbieânâ ñoä ä vaø ø taànà soá á khoânâ g thay ñoåiå . Tín hieäuä daûiû neààn trong tröôøøng hôïïp naøøy laøø moäät tín hieäuä soá á . +Nguyeâân lyùù ñieààu cheáá : TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg (((111))) kkk Acos(ωt + ϕ ) 1 (((222))) Acos(ωt + ϕ 2 ) xPSK(t) x(t) Toånå g quaùùt : xPSK(t)=Acos(ω c t + ϕ n ) (n=1,2) 0 Trong ñieààu cheáá PSK ϕ1 vaøøϕ 2 ñöôïcï choïnï sao cho chuùnù g hôn keùmù nhau 180 / 0 ϕ1 =ϕ 2 ± 180 . +Giaûûng ñoàà pha : “1” “0” +Daïïng soùùng : • Nhöôïïc ñieååm cuûûa PSK : Trong truyeànà daãnã tín hieääu , khi tín hieäuä ñi töø ø ñaààu phaùùt ñeáán ñaààu thu thì pha cuûaû noù ù thay ñoåiå moätä goùcù ω 0 τ ω 0 laøø moäät taààn soáá laøøm vieääc . τ laøø thôøøi gian truyeààn töøø maùyù phaùtù ñeáná nôi thu nhö vaäyä neáuá söû û duïnï g kieåuå ñieààu cheáá PSK thì trong tröôøøng hôïpï goùcù pha bò thay ñoåiå 1800 thì maùyù thu seõ õ giaûiû ñieààu cheáá sai do ñoùù PSK khoââng söû û duïnï g ñöôïcï trong thöïcï teá á . Ñeåå khaééc phuïïc nhöôïïc ñieååm naøyø ngöôøiø ta söû û duïnï g kieåuå ñieàuà cheá á pha vi sai goïïi taéét laøø DPSK ( Difference Phase shift Keying) X(t) M a õ õ h o ù aù y(t) Ñ i e àuà c h e á á PSK visai PSK DPSK Sô ñoà à ñieàuà cheá á DPSK * Maïïch maõõ hoùùa vi sai : Giaûû söûû x(t)=101101 Traïtaiïng t hlieuaùùi ban hocñaààu y (thongt)=1 tin quang va vi ba so Vaääy y(t)=1Le001 0Thanh01 Tan Neááu boää ñieààu cheáá PSK söûû duïnï g coù ù caùcù traïnï g thaùiù ϕ1 =0 töông öùùng vôùùi bit 0 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg ϕ 2 =π töông öùùng vôùùi bit 1 Vaääy pha ngoõõ ra töông öùùng vôùiù x(t) bit treânâ ϕ =π 00π 00π Tín hieääu ngoõõ ra boää ñieààu cheá á DPSK ñöôïcï trueààyn ñeáná ñaàuà thu . Xeùùt 2 tröôøøng hôïïp xaûûy ra + Tröôøøng hôïïp 1 : Pha cuûaû tín hieäuä ñaáuá thu thay ñoåiå khoânâ g ñaùnù g keå å so vôùiù ñaààu phaùtù . + Tröôøøng hôïïp 2: Pha cuûûa ñaàuà thu thay ñoàià 1800 so vôùiù ñaàuà phaùtù * Maïïch giaûûi maõõ vi sai +Tröôøøng hôïïp 1 : Pha cuûûa tín heâòâ u thu ñöôïcï ϕ =π 00π 00π thì z(t)=1001001 luùùc ñoùù x(t)=101101 +Tröôøøng Hôïpï 2 :Pha cuûûa tín hieäuä thu ñöôïcï ϕ =0π π 0π π 0 thì z(t)=0110110 Luùùc ñoùù x(t)=101101 Nhö vaääy trong caûû 2 tröôønø g hôïpï boä ä giaûiû ñieàuà cheá á DPSK vaãnã khoâiâ phuïcï laïïi ñöôïcï tín hieääu ban ñaààu . Do ñoùù DPSK ñöôïcï söû û duïnï g ñöôïcï trong thöïcï teá á . III. Ñieààu cheáá nhieààu möùùc : Trong caùùc kieååu ñieààu cheá á cô baûnû nhö ASK,FSK,PSK taïiï moãiã thôøiø ñieåmå maùùy thu chæ giaûûi ñieààu cheáá ñöôïïc moätä bit,do ñoù ù toácá ñoä ä truyeànà daãnã ñöôïcï haïnï cheá á . Ñeåå taênê g toáác ñoää ñieààu daããn ngöôøiø ta söû û duïnï g kyõ õ thuaätä ñieàuà cheá á nhieàuà möùcù . Trong ñieààu cheáá nhieààu möùùc ngöôøøi ta gheùpù nhieàuà möùcù tín hieäuä laïiï thaønø h moätä nhoùmù roàià môùiù ñua qua boää ñieààu cheáá . Nhö vaääy tín hieäuä ôû û ngoõõ ra coù ù nhieàuà möùcù .Trong tröôønø g hôïpï naøøy taïiï moããi thôøøi ñieååm maùùy thu giaûiû ñieàuà cheá á nhieàuà hôn moätä bit . VD: Cho tín hieääu x(t)=1011010110 Neáuá gheùpù 2 bit thaøønh moätä nhoùmù thì seõ õ coùù 4 loaïïi nhoùùm khaùùc nhau 00,01,10,11 moãiã nhoùmù bit ñöôïcï goïiï laø ø moätä Symbol coù ù bao nhieââu kieååu Symbol thí coùù baáyá nhieâuâ soá á möùcù ñieàuà cheá á . soá á möùcù ñieàuà cheá á vaø ø soá á bit trong moããi symbol lieâân heää nhau baènè g coânâ g thöùcù n M=2 hay n=log2M M : soáá möùùc ñieààu cheáá n : soáá bit trong moããi symbol Qui öùôù c : Trong ñieààu cheáá nhieààu möùcù thoânâ g thöôønø g soá á möùcù ñieàuà cheá á ñöôïcï ghi treânâ ngay kieåuå ñieààu cheáá . Ñieààu cheáá 4PSK=QPSK: Vd: x(t)=1011010010 I=11001 Q=01100 - Boää ñònh möùùc : Bieáán ñoååi ñònh möùcù cuûaû tín hieääu khi tín hieäuä laø ø bit 1 thì ngoõ õ ra coùù taiñieään lieuaùùp laøø +hoc1 khi tthongín hieäuä v atinøoø la ø øquangbit 0 thì ñi evaänä a ùùpvi ng baoõ õ ra lsoaø ø –1 - OSC : BoLeää dao Thanhñoääng Tan * Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol “00” T=0 , Q=1 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg → xA(t) = - cosω c t xB(t) = -sinω c t 0 xQPSK(t) = xA(t)+ xB(t) = - cosω c t - sinω c t = -[ cosω c t + cos(ω c t-90 ) 0 0 = -2cos(ω ct –45 ) cos 45 0 = - 2 cos(ω ct –45 ) 0 0 = 2 cos(ω ct –45 -180 ) 0 = 2 cos(ω ct –135 ) * Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol “01” : I=0 , Q=1 → xA(t) = - cosω c t xB(t) = sinω c t xQPSK(t) = xA(t)+ xB(t) = - cosω c t + sinω c t = - (cosω c t - sinω c t) 0 = -[ cosω c t - cos(ω c t-90 ) 0 0 = -2Sin(ω ct –45 ) Sin 45 0 = - 2 Sin(ω ct –45 ) 0 = 2 cos(-ω ct +135 ) 0 = 2 cos(ω ct –135 ) * Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol”10’ I=1,Q=0 → xA(t) = cosω c t xB(t) = -sinω c t xQPSK(t) = xA(t)+ xB(t) = cosω c t -sinω c t 0 = cosω c t - cos(ω c t-90 ) 0 0 = -2Sin(ω ct –45 ) Sin 45 0 = - 2 Sin(ω ct –45 ) 0 0 = - 2 Cos(ω ct –45 -90 ) 0 = - 2 cos(ω ct –135 ) 0 0 = 2 cos(ω ct –135 +180 ) 0 = 2 cos(ω ct +45 ) *Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol”11” I=1,Q=0 0 XQPSK(t) = 2 cos(ω ct -45 ) Giaûnû g ñoàà pha cuûûa QPSK: 00 10 tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so Le Thanh 01 Tan 11 Daïnï g soùùng cuûûa QPSK: Tính goùùc pha cuøøng vectô : TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Ñieààu cheáá lai 16 QAM : VD xaùùc ñònh pha cuûûa tín hieääu ñieàuà cheá á QPSK bieátá sóng mang söû û duïnï g laø ø 0 x(t)=2cos(ω ct +45 ) “11” xQPSK(t) =2 2 cosω ct 0 “10” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct+90 ) 0 “01” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct-90 ) 0 “00” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct ± 180 ) Ñieààu cheáá 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) : Ñieàuà cheáá bieâân ñoää caààu phöông(16 QAM) :laø ø kieåuå ñieàuà cheá á lai giöõaõ bieânâ ñoä ä vaø ø pha . Trong ñieààu cheáá naøøy söûû duïïng 2 soùnù g mang vuoânâ g goùcù vaø ø tín hieäuä ñaõ õ ñieàuà cheá á coù ù 16 möùcù . Giaû û söûû abcd=1010 0 → x16QPSK(t) =3 2 cos(ω ct-45 ) abcd=1101 abcd=0011 abcd=1111 abcd=0101 abcd=0010 abcd=1000 abcd=1110 abcd=1001 abcd=0001 abcd=1011 abcd=0000 abcd=0100 abcd=0110 abcd=0111 abcd=1100 Nhö vaääy trong 16 QAM coùù 3 möùcù bieânâ ñoä ä vaø ø 12 pha . Ñaâyâ chính laø ø ñieàuà cheá á lai giöõaõ bieâân ñoää vaøø pha . Öu nhöôïïc ñieååm cuûûa ñieàuà cheá á nhieàuà möùcù : + Öu ñieååm : - Toáác ñoää truyeààn daããn taêên khi soá á möùcù ñieàuà cheáá taênê g . - Khi soáá möùùc ñieààu cheáá taêêng leânâ thì ñoä ä roänä g baênê g thoânâ g cuûaû tín hieäuä sau ñieààu cheáá seõõ giaûûm xuoááng . Do ñoù ù hieäuä quaû û söû û duïnï g taànà soá á seõõ cao hôn . Baêêng thoââng cuûûa tín hieääu ñöôïïc ñieàuà cheá á f BW= b 2 Baêêng thoââng cuûûa tín hieääu sau ñieàuà cheá á : f BW=(1+r) b n fb : Toáác ñoää bit cuûûa tín hieäuä daûiû neànà n: Soáá bit trong moããi symbol tai r :lieu Heää s ohocáá cuûûa b othongää loïïc tron gtin boää ñquangieàuà cheá á . va vi ba so Hieääu quaûû söûû Leduïïn gThanh taààn soáá : Tan f η = b BWsaudieuche TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá laøø toácá ñoä ä bit coù ù theå å truyeànà ñöôïcï töông öùnù g vôùiù ñoä ä roänä g baênê g thoââng laøø 1hz cuûûa ñöôøøng truyeànà . + Nhöôïïc ñieåmå : Khi soáá möùùc ñieààu cheáá taêêng leânâ thì maùyù thu caønø g khoù ù giaûiû ñieàuà cheá á do ñoù ù tæ soá á bit loãiã cuõnõ g taêêng leâân ( chaáát löôïïng keùùm ) BWt/h ≤ BWñt Baøøi taääp : 1. Moäät ñöôøøng trueààyn coùù ñoää roänä g baênê g thoânâ g laø ø 10Mhz söû û duïnï g ñeå å truyeànà daãnã tín hieäuä soá á coùù toáác ñoää bit 70M/b/s a. Neááu khoââng ñieààu cheáá tín hieäuä thì coù ù theå å truyeànà ñöôïcï hay khoânâ g ? giaûiû thích . b. Neááu söûû duïïng kyõõ thuaäät ñieàuà cheá á thì soá á möùcù toáiá thieåuå caànà thieátá laø ø bao nhieâuâ ? c. Tính hieääu quaûû söûû duïïng taànà soá á öùnù g vôùiù kieåuå ñieàuà cheá á treâân . Giaûiû : a.Neáuá khoââng ñieààu cheáá : f b 70 BWt/h= = =35Mhz >BWñt=10Mhz 2 2 Neânâ khoââng theåå truyeààn ñöôïïc b. Goïiï M laøø soáá möùùc ñieààu cheáá caànà thieátá Ñeå å truyeààn ñöôïïc thì: BWñt ≥ BWt/h f b maøø BWt/h=(1+r) log 2 M f b f b ⇔ BWñt ≥ (1+r) ⇔ log2M ≥ (1+r) =7 log 2 M BWñt 7 ⇔ log2M ≥ 7 ⇒ M ≥ 2 =128 c. Hieäuä quaûû söûû duïïng taààn soáá . f η = b BWsaudieuche f b 70 maø ø : BWsaudieuche= BW=(1+r) = =10Mhz n 7 70 ⇒ η = = 7 b/s/hz 10 2. Moätä ñöôøøng truyeààn coùù ñoää roääng 25Mhz duønø g truyeànà tín hieäuä soá á coù ù toácá ñoä ä bit 140M/b/s . Boä ä loïcï söûû duïïng co 1taààn soáá r=0.3. a. tính soáá möùùc ñieààu cheáá caààn thieátá toáiá thieåuå . b. Tính hieääu quaûû söûû duïïng taààn soá á . Giaûûi: a.Ñeå å truyetaiààn ñ ölieuôïïc th ì hoc : BW ñthongt ≥ BWt/h tin quang va vi ba so f bLe Thanh70 Tan 140 BWt/h ≥ (1+r) =1.3 ⇒ log 2 M ≥ 1.3 = 7.28 choïnï log2M=8 log 2 M log 2 M 25 ⇒ M ≥ 28=256 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg vaäyä soá á möùùc ñieààu cheáá toáái thieååu M=256 möùcù . 140 140 b. BWsauñieucheá á =1.3 = 22.75(Mhz) ⇒η = 6.15(b / s / hz) 8 22.75 3. Moätä tín hieääu soáá coùù toáác ñoää bit 1200bit/s ñöôïcï ñieàuà cheá á baènè g moätä soùnù g mang coù ù taànà soáá 1.28 MHz .Hoûûi trong moããi bit cuûaû tín hieäuä söû û duïnï g coù ù bao nhieâuâ chu kyø ø cuûaû soùnù g mang? giaûiû 1 Ñoä ä roänä g bit Tb= =1/1200(s) f b 1 1 Chu kyø ø soùùng mang : Tc= = (μs) f c 1.28M Soá á chu kyøø soùùng mang trong moããi bit T 1/1200 128 1,28 m = b = = = = 1066,7 (chu kyø)ø T 1/1,28.106 1200.10 −6 0,0012 BAØIØ 5: HEÄ Ä THOÁNÁ G GHEÙPÙ KEÂNÂ H I. Toånå g quan veàà gheùùp keâânh : Gheùpù keâânh laøø gheùùp nhieààu tín hieäuä rieânâ g leû û thaønø h moätä tín hiueä ä ñeå å truyeànà ñi chung treâân moäät ñöôøøng truyeààn . Muïïc ñích cuûaû vieäcä gheùpù keânâ h laø ø naânâ g cao hieäuä quaû û cuûûa ñöôønø g truyeààn . Thoânâ g thöôøøng thieáát bò gheùùp keâânh ñöôïcï söû û duïnï g ñeå å gheùpù caùcù ñöôønø g trung keá á . Ngoaøøi ra coù ù theåå söûû duïïng thieáát bò gheùùp keânâ h ñeå å giaûiû quyeátá vaáná ñeà à thieáuá caùpù quang trong maïnï g ñieänä thoaïïi . Do ñoùù thieáát bò gheùùp keânâ h coønø goïiï laø ø thieátá bò lôïiï daâyâ . II. Caùcù kyõõ thuaäät gheùùp keâânh : 1. Gheùpù keâânh phaâân chia theo taààn soá á :(FDM: Frequency DivisionMultiplex) a. Nguyeâân lyùù : Ñeå å gheùùp keâânh FDM,baêêng thoânâ g cuûaû ñöôønø g truyeànà ñöôïcï chia laømø nhieàuà khoaûnû g nhoû,û moããi khoaûûng taààn soáá naøøy ñöôïcï söû û duïnï g ñeå å truyeànà 1 keânâ h khaùcù nhau. Nhö vaääy caùcù keâânh tín hieääu seõõ ñoànà g thôøiø ñöôïcï truyeànà ñi nhöng moãiã keânâ h coù ù moäät taànà soá á rieânâ g bieätä neâân khoââng gaâây nhieååu cho nhau. b. Caùùch thöïïc hieään : +Ñaààu phaùùt:(gheùùp keâânh) Trong FDM, N keâânh tín hieääu ñöôïcï ñua vaøoø caùcù boä ä ñieàuà cheá á ñeå å ñieàuà cheá á vôùiù moäät soùnù g mang coùù taààn soáá thích hôïpï . Ngoõ õ ra cuûaû boä ä ñieàuà cheá á ñöôïcï ñöa qua boä ä loïcï ñeåå laáyá 1 bieâân cuûûa tín hieääu ñaõõ ñieàuà cheá á . Caùcù tín hieäuä naøyø ñöôïcï ñöa vaøoø maïcï h coänä g ñeåå taïoï ra tíntai hie lieuääu FDM hoc . thong tin quang va vi ba so VD Giaûû söûû moLeããi ke âânThanhh tín hieääu tTanieáná g noùiù co” taànà soá á töø ø 0-4Khz ñöôïcï gheùpù keânâ h FDM . Neááu ñöôøøng truyeààn coùù baêêng thoânâ g töø ø 60Khz-100khz thì coùù theå å gheùpù ñöôïcï bao nhieââu keâânh . Tính taààn soáá cuûûa caùcù soùnù g mang söû û duïnï g cho caùcù keânâ h ? Giaûiû TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg a. doää roääng cuûûa ñöôøøng truyeààn BW=100-60=40(Khz) Ñoä ä roääng tín hieääu BW=4Khz Ta coùù cöùù 1 keâânh 4Khz ? 40Khz 40 ⇒ thì seõõ coùù ñöôïïc = 10 (keânâ h) 10 b. 4K 60 100 f BWñt=40K Neáuá söû û duïïng bieâân treâân Neáuá söû û duïnï g bieânâ döôùiù Fc1=60K Fc1=64K Fc2=64K Fc2=68K Fc3=68K Fc3=72K Fc4=72K Fc4=76K Fc5=76k Fc5=80k Fc6=80k Fc6=84k Fc7=84k Fc7=88k Fc8=88k Fc8=92k Fc9=92k Fc9=96k Fc10=96k Fc10=100k ÑÑÑiiieeeàuàuàu ccchhheeeá á á LLLoooïcïcïc Keânâ h 1 f1 Ñieàu cheá Loïc ZZ Keânâ h 2 ÑÑ iieeàuàu cchh eeá á LLooïcï c Z FDM f2 Keânâ h N ÑÑÑiiieeeàuàuàu ccchhheeeá á á LLLoooïcïcïc fn + Ñaàuà thu :(taùùch keâânh) 1 B BB PP P F FF SSB GGG iiiaaaûiûiûiñññiiieee àuàuàuccchhheeeááátttí íínnnhhhiiieeeäuäuäu keânâ h 1 FDM 2 B BB P PP FFF SSB GGG iiiaaaûiûiûiñññiiieee àuàuàuccchhheeeááátttí íínnnhhhiiieeeäuäuäu Keânâ h 2 tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so Le Thanh Tan BBBPPPFFF GGGiiiaaaûiûiûiñññiiieeeàuàuàuccchhheeeááátttííínnnhhhiiieeeäuäuäu N SSB Keânâ h n TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Ñeå å taùcù h keâânh trong tín hieääu FDM ñaàuà tieânâ tín hieäuä ñöôïcï chia ra laømø n nhaùnù h ,moããi nhaùnù h cho qua boää loïïc thoââng daûûi coù ù taànà soá á caété töông öùnù g vôùiù keânâ h ñoù ù . tín hieäuä ôû û ngoõ õ ra cuûaû boää loïïc ñöôïïc giaûûi ñieààu cheáá ñeåå thu laïiï tín hieääu ban ñaàuà . * Löu yùù : gheùùp keâânh FDM thích hôïpï cho tín hieäuä cuûaû keâânh töông töï ï vì ñoáiá vôùiù tín hieääu töông töïï thì baêêng thoââng nhoûû hôn ñoáiá vôùiù tín hieäuä soá á . 2. Gheùpù keâânh phaâân chia theo thôøiø gian TDM ( Time Division multiplex) a. Nguyeâân lyùù : Trong gheùùp keâânh TDM tín hieäuä cuûaû caùcù keânâ h khoânâ g ñoànà g thôøiø truyeààn treânâ ñöôøøng truyeààn maøø noùù thay nhau chieámá ñöôønø g truyeànà . moãiã keânâ h chæ söû û duïnï g ñöôønø g truyeànà trong 1 khoaûûng thôøøi gian cho pheùpù . khi ñöôïcï pheùpù söû û duïnï g ñöôønø g truyeànà thì keânâ h ñoùù seõõ chieáám taáát caûû baêêng thoânâ g cuûaû ñöôønø g truyeànà . b. Caùcù h thöïïc hieään : ÔÛ Û ñaààu phaùùt söûû duïïng 1 khoùùa chuyeånå maïcï h coù ù theå å thay ñoåiå vò trí ñeå å tieápá xuùcù vôùiù caùùc keânâ h . Khi khoùùa k tieááp xuùùc vôùùi 1 ñieåmå naøoø ñoù ù thì keânâ h tín hieäuä töông öùnù g ñöôïcï truyeààn ñi treânâ ñöôøøng truyeààn. Thôøøi gian khoùaù k quay heátá moätä voønø g ñöôïcï goïiï laø ø khung thôøiø gian khoaûnû g thôøøi gian khoùùa k döøøng laïïi taïiï moãiã vò trí ñöôïcï goïiï laø ø khe thôøiø gian . ÔÛ Û ñaààu thu ñeåå taùùch caùùc keâânh ta cuõnõ g söû û duïnï g khoùaù chuyeånå maïcï h gioáná g nhö ñaààu phaùtù . Ñeåå tín hieääu taùùch ra khoââng bò sai daïnï g thì khoùaù k ôû û ñaàuà thu phaûiû quay ñoànà g boää vôùiù khoùùa k ôûû ñaááu phaùùt . Keânâ h 1 Keânâ h 1 111 111 Keânâ h 2 TDM TDM Keânâ h 2 222 kkk KKK 222 333 333 Keânâ h n Keânâ h n * Chuù ù yùù : Gheùùp keâânh TDM thích hôïpï cho vieäcä gheùpù tín hieäuä soá á neânâ gheùpù keânâ h TDM coùnù ñöôïïc goïïi laøø gheùùp keâânh soáá . 3 .So saùùnh FDM vaøø TDM : FDM TDM Tín hieääu cuûûa 1 keâânh ñöôïïc truyeànà lieânâ tuïcï Giaùnù ñoaïnï ( rôøiø raïcï ) Caùùc keâânh truyeààn ñoááng thôøiø Khoânâ g ñoànà g thôøiø Thích hôïïp cho keâânh töông töï ï thích hôïpï cho keânâ h soá á 1 keâânh chæ chieáám 1 phaààn BWñt 1 keânâ h chieámá taátá caû û BWñt dung löôïïng thaááp(N=1) Dung löôïnï g cao (N>1) Khoââng caààn ñoààng boää khoùaù k ñoànà g boä ä giöaõ õ ñaààu phaùtù vaø ø ñaàuà thu Deåå bò nhieããu xuyeâân keâânh khi khoânâ g bò nhieãuã xuyeânâ keânâ h taààn taisoáá s olieuùùng m ahocng tha ythong ñoåiå tin quang va vi ba so III. Caùùc tieââu chuaåån gheùùp keâânh TDM : 1. Tieââu chuaåLeån Ba Thanhééc Myõõ: Tan TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Moãiã khung thôøøi gian coùù chieààu daøiø laø ø 125 μs vaø ø ñöôïcï chia laømø 24 khe thôøiø gian. Moãiã khe thôøøi gian truyeààn ñöôïïc 1 kenh tieáná g noùiù ,moãiã khe chöùaù 8 bit, rieânâ g khe thôøøi gian thöùù 0 chöùùa theââm 1 bit ñoààng boä ä . Nhö vaäyä toácá ñoä ä cuûaû luoààng soá á ( ngoõ õ ra) cuûaû boää gheùpù keâânh laøø : 24 *8 + 1 Toácá ñoää bit : fb= =1544000=1,544(Mb/s) 125.10−6 Vaø ø coøøn ñöôïïc goïïi laøø luoààng caááp 1 ( hay luoànà g cô baûnû theo tieâuâ chuaånå Baééc Myõ)õ Noùù coønø goïïi taééc laøø luoááng T1 Ñeåå quaûûn lyùù söïï ñoààng boää cuûûa heä ä thoáná g gheùpù keânâ h ngöôøiø ta nhoùmù caùcù khung lieâân tieápá ñeåå taïïo thaøønh moäät ña khung . Trong tieâuâ chuaånå baécé Myõ õ moãiã ña khung goàmà 12 khung . Vaääy caùùc bit ñoààng boää trong 1 ña khung ñöôïcï phaânâ boá á nhö sau : 10001101110B B 1: Coùù caûnû h baùoù . 0: khoââng coù ù caûnû h baùoù 2. Tieââu chuaåån Chaââu AÂuÂ : Trong tieââu chuaåån Chaââu Aââu thôøiø gian ñöôïcï chia thaønø h nhieàuà coù ù ñoä ä daøiø 125 μs , moããi khung chia laøøm 32 khe thôøøi gain ñeå å truyeààn 30 keânâ h tieáná g noùiù . khe soáá 0 truyeààn tín hieääu ñoààng boä ä . khe soáá 16 truyeààn tín hieääu baùùo hieäuä . Nhö vaääy toáác ñoää cuûûa luoààng soáá ôû û ngoõ õ ra cuûaû boä ä gheùpù keânâ h theo tieâuâ chuaånå chau Aââu 32 *8 coù ù toáác ñoää bit nhö sau: f = =2,048 (Mbp/s) b 125.10 −6 Toácá ñoää naøøy ñöôïïc goïïi laøø luoààng soá á caápá 1 theo tieâuâ chuaånå Chaâuâ Aâuâ ñöôïcï goïiï taécé laøø luoànà g 2M hay luoààng E1 * Chuùù YÙÙ :Trong maïïng vieããn thoânâ g ôû û VN söû û duïnï g thieátá bò gheùpù keânâ h theo tieââu chuaåån Chaââu Aââu . Ñeå å ñoààng boää ngöôøøi ta cuõõng söû û duïnï g caáuá truùcù ña khung . Moãiã ña khung goàmà 16 khung lieâân tieááp . Tín hieääu trong moãiã ña khung ñöôïcï phaânâ boá á nhö sau : + Tín hieääu ñoààng boää : - Ñoáái vôùùi khung leûû : (1,3,5,7 .15) x0011011 - Ñoáái vôùùi khung chaúún : x1Bxxxxxx Trong ñoùù : B 1: coùù caûûnh baùùo 0: khoââng coùù caûûnh baùoù . X: tuøøy yùù. + Tín hieääu baùùo hieääu : Khe thöùù 0 cuûûa khung thöùù 1 baùùo hieäuä cho keânâ h 1 vaø ø 17 Khe thöùù 1 cuûûa khung thöùù 2 baùùo hieäuä cho keânâ h 2 vaø ø 18 Khe thötaiùù 2 cu lieuûûa khu nhocg thöùù 3thong baùùo hieäuä tin cho quangkeânâ h 3 va ø ø 1va9 vi ba so Khe thöùù 3 cuûûa Lekhu nThanhg thöùù 4 ba ùùoTan hieäuä cho keânâ h 4 vaø ø 20 IV. Gheùùp luoààng ( gheùùp keâânh caùpù cao ) : Gheùùp luoááng hay gheùùp keâânh caáùápù cao laø ø gheùpù caùcù nguoànà coù ù toácá ñoä ä thaápá thaønø h caùùc nguoààn coùù toáác ñoää cao hôn . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg 1. Gheùùp luoààng theo tieââu chuaånå Chaâuâ Aâuâ : a. Luoààng caááp 2 : Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 1,caáuá truùcù cuûaû luoànà g caápá 2 ñöôïcï paâhâ n boá á nhö sau : Moãiã khung thôøøi gian coùù ñoää daøiø 100,3 μs vaø ø ñöôïcï chia laømø 4 cuïmï , moãiã cuïmï chöùùa 212bit thoââng tin . + Cuïïm 1: töøø bit 1 ñeáán 10 laøø 10 bit ñoànà g boä ä bit thöùù 11,12 laøø 2 bit caûnû h baùùo bit thöùù 13 ñeáán 212 laø ø 200 bit döû û lieäuä cuûûa 4 luoànà g E1 ñöôïcï gheùpù xen keûû vôùiù nhau töøøng bit + Cuïïm 2 vaøø 3: Bit 1 ñeáán 4 laø ø 4 bit theâmâ vaøoø ,bit thöùù 5 ñeáná 212 laø ø 208 bit döû û lieääu cuûaû 4 luoááng E1 . + Cuïïm 4 : Töøø 1 ñeáán 4 laøø 4 bit theâmâ vaøoø . bit thöùù 5 ñeáán 8 laøø 4 bit phuïcï vuï ï maïnï g töøø 9 ñeáán 211 laøø 204 bit döû û lieäuä . Nhö vaääy trong 1 khung cuûûa luoànà g caápá 2 chöùaù taátá caû û 848 bit do ñoù ù toácá ñoä ä cuûaû luoànà g caápá 2 laøø : 848 f = = 8,48(Mbp / s) b 100,3.10−6 Toácá ñoää naøøy ñöôïïc goïïi laøø luoààng caápá 2 hay E2 . Coù ù dung löôïnï g 120 keânâ h tieáná g noùiù . b.Luoààng caááp 3 : Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 2 , moãiã khung cuûaû luoànà g caápá 3 coù ù chieàuà daøiø 44,7 μs vaøø chöùaù taáát caûû 1536 bit . Nhö vaääy toácá ñoä ä cuûaû luoànà g caápá 3 1536 f = = 34,362(Mbp / s) b 44,7.10−6 luoànà g caááp 3 goïïi taéét laøø luoààng E3 hay 34M ,noù ù coù ù dung löôïnï g 480 keânâ h thoaïiï . c. Luoààng caááp 4 : Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 3 , moãiã khung cuûaû luoànà g caápá 4 coù ù chieàuà daøiø 21,02 μs vaøø chöùaù toåång coääng 2928 . Toáác ñoä ä cuûaû luoànà g caápá 4 laø ø 139,264 Mbp/s . luoànà g caápá 4 coùù dung löôïïng 1920 keâânh thoaïïi . Noù ù ñöôïcï goïiï taété laø ø luoànà g E4 hay luoànà g 140 M d. Luoààng caááp 5 : Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 4 coù ù toácá ñoä ä 364,943 Mbp/s . Luoànà g caápá 5 coù ù dung löôïnï g 7680 keâânh thoaïïi vaøø ñöôïïc goïïi taété laø ø luoànà g E5 hay 365 M/s 2. Gheùùp luoààng theo tieââu chuaånå Baécé Myõ õ : a. Luoààng caááp 2 : Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 1 coù ù toácá ñoä ä 6,312 Mbp/s . Luoànà g caápá 2 goïiï taété laø ø luoànà g T1 coùù dung löôïïng 96 keâânh tieááng noùiù . b. luoààntaig ca ááplieu 3 : hoc thong tin quang va vi ba so Ñöôïïc gheùùp töøø Le4 lu oThanhààng caááp 2 cTanoù ù dung löôïnï g 384 keânâ h tieáná g noùiù ,coù ù toácá ñoä ä 26,736 Mb/s goïïi taéét laøø T3. BAØIØ TAÄÄP: TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg 1) cho tín hieääu töông töïï xa(t)=12cos10π t.cos20π t .Cos40π t (t=ms) a. xaùùc ñònh thaøønh phaààn taànà soá á coù ù trong xa(t). b. Neááu bieáán ñoååi PCM cuûûa xa(t) thí taànà soá á Nyquist laø ø bao nhieâuâ ? c. Tính toáác ñoää sau PCM bieátá boä ä löôïnï g töû û hoùaù coù ù 1024 möùcù . d. Neááu söûû duïïng ñöôøøng truyeànà coù ù ñoä ä roänä g 50Khz thì coù ù truyeànà ñöôïcï tín hieäuä soáá treâân maøø khoââng caààn ñieàuà cheá,á ñöôïcï khoânâ g? giaûiû thích? e. Vôùùi ñöôøøng truyeààn treâân vaø ø phaûiû ñieàuà cheá á thí soá á möùcù ñieàuà cheá á caànà thieátá toáái thieååu laøø bao nhieââu? Cho r=0,3. f. Ñöa tín hieääu soá á vaøøo boä ä gheùpù keânâ h TDM chaâuâ Aâuâ coù ù ñöôïcï khoââng? Giaûûi thích? Giaûûi : a. xa(t)=12cos10π t.cos20π t .Cos40π t = 6cos30π t.cos40π t + 6cos10π t.cos40π t =3cos70π t+3cos10π t+3cos50π t+3cos30π t caùcù thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong tín hieäuä : f1=35Khz f2=5khz f3=25Khz f4=15Khz b. taààn soáá lôùùn nhaáát coùù trong tín hieäuä fmax= f1=35Khz Vaäyä taààn soáá Nyquit : fs=2 fmax=2* 35 =70Khz c. soáá bit maõõ hoùùa cho 1 maããu : n=log21024=10 (bit) ⇒ Toáác ñoää bit fb=fs.n=10*70=700(Kb/s) vaääy toáác ñoää bit fb=700(Kb/s) f b 700 d. neááu khoââng ñieààu cheáá thì BWt/h= = = 350 Khz 2 2 Caànà : BWñt ≥ BWt/h=350 Khz maø ø BWñt=50Khz neâân khoââng theå å truyeànà ñöôïcï tín hieäuä . e.Ñeåå truyeààn ñöôïïc BWñt ≥ BWt/h f b f b 70 maøø BWt/h=(1+r) ⇒ BWñt ≥ (1+r) ⇒ log2M ≥ 1,3 = 18,2 log 2 M log 2 M 50 choïnï log2M=19 ⇒ Soá á möùùc ñieààu cheáá M=219 möùùc 19 f. Soá á bit maõõ hoùùa cho moäät maããu n= log2M=log22 =19 bit ⇒ Toácá ñoää bit fb=fs.n=19*70 =1,33 Mb/s Tính toácá ñoää cuûûa keâânh trong TDM theo Chaâuâ Aâuâ Neáuá fb baèèngtai nha lieuu thì g hhoceùùp ñö ôthongïïc vaø ø ngö ôtinïcï la quangïiï va vi ba so Vì 125 μs ⇒ 8 biLet Thanh Tan 1s ⇒ 64 Kb/s TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Vôùiù keátá quaûû nhö treâân ta thaááy khi ñöa tín hieääu soá á vaøoø boä ä gheùpù keânâ h TDM chaâuâ aâuâ thì khoânâ g ñöôïïc vì toáác ñoää bit khaùùc nhau neânâ khoânâ g gheùpù ñöôïcï . Choïnï caââu traûû lôøøi ñuùùng nhaáát 1. Chæ soáá ber duùùng ñeåå ñaùùnh giaùù a. chaáát löôïnï g cuûûa heää thoááng töông töï.ï b. Chaáát löôïïng cuûûa heää thoááng soá á . c. Caûû a,b ñeààu ñuùùng . d. Caûû a,b ñeààu sai . Traû û lôøøi : caââu b 2. caùcù boää khoââi phuïïc soùùng mang ñöôïcï söû û duïnï g taïiï a. Maùùy phaùùt ñeåå ñieààu cheáá tín hieäuä . b. Maùùy thu ñeåå giaûûi ñieààu cheáá tín hieäuä . c. Maùùy thu giaûûi ñieààu cheá á keáát hôïpï . d. Caûû a,b,c ñuùùng . Traû û lôøøi : caââu c 3. Sôïiï quang coùù ñöôøøng kính caøøng nhoû û thì . a. Ít bò taùùn xaïï hôn. b. Toáác ñoää truyeààn daããn toátá hôn . c. Bò suy hao nhieààu hôn . d. Caûû a,b,c ñeàuà ñuùùng . Traû û lôøøi : caââu a. 4.Trong PCM neááu taêêng soáá möùùc löôïnï g töû û thí tín hieäuä soá á thu ñöôïïc a. Coùù toáác ñoää bit taêêng leâân . b. Ñoää roääng baêêng thoââng taêên leânâ . c. Coùù sai soáá löôïïng töûû thaááp hôn . d. Caûû a,b,c ñuùùng. Traû û lôøøi : caââu d 5 . Khi taêêng soáá möùùc ñieààu cheáá thì a. chaáát löôïïng tín hieääu thu ñöôïcï taïiï ñaàuà thu toátá hôn . b. baêêng thoââng cuûûa tín hieääu ñaõ õ ñieàuà cheá á roänä g hôn . c. Cöïï ly truyeààn tín hieääu taêêng leânâ d. A,b,c sai Traû û lôøøi : caââu d 6 .moäät maùùy phaùùt coùù coââng suaáát 4W thì töông ñöông vôùiù a. 36 dBw b. 6dBw c. 30dBw d. caûû a,taib,c slieuai hoc thong tin quang va vi ba so traû û lôøøi : caââu a Le Thanh Tan 7. Trong ñieààu cheáá AM ,chæ soáá ñieàuà cheá á a. caøøng lôùùn caøøng toáát . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg b. caøøng nhoûû caøøng toáát c. caûû a,b ñeààu ñuùùng d. caûû a,b ñeààu sai Traû û lôøøi : caââu d 8. trong PCM neááu laááy maããu sai ñònh lyù ù thæ a. khoââng theåå thöïcï hieään löôïïng töû û hoùaù ñöôïcï b. sai soáá löôïïng töûû seõõ taêêng leâân c. khoââng khoââi phuïïc laïïi ñöôïcï tín hieäuä ban ñaàuà d. caûû a,b,c ñeààu ñuùùng traûû lôøøi : caââu c BAØIØ 6: HEÄ Ä THOÁNÁ G TRUYEÀNÀ DAÃNÃ VI BA SOÁ Á I. Toånå g quan veàà vi ba soáá : Vi ba laøø thieáát bò truyeààn daããn voââ tuyeáná thöôønø g söû û duïnï g keømø theo thieátá bò gheùpù keânâ h .Viba hoaïït ñoääng ôûû taààn soáá töøø 1GHz ñeáná 30GHz .Cöï ï ly lieânâ laïcï cuûaû moätä chaënë viba toáiá ña khoaûnû g 60km, do ñoùù muoáán truyeààn daãnã tín hieäuä ñi xa hôn thì phaûiû söû û duïnï g caùcù traïmï laëëp (Repeater). Viba hoaïït ñoääng ôûû cheá á ñoä ä song coânâ g .Tuøyø theo loaïiï tín hieäuä truyeànà daãnã laøø töông töïï hay soáá maøø ngöôøøi ta chia vi ba laømø hai loaïiï : Vi ba töông töï ï vaø ø vi ba soá á . II. Caùcù thaøønh phaààn cuûûa moäät traïïm vi ba soá á : 1. Khoáái giao tieááp : Khoái Khoái Khoái Heä Modem thoáng giao cao Anten tieáp taàn Thaønø h phaààn cô baûûn cuûûa moäät traïïm vi ba soá á coù ù theå å chia laømø 4 khoáiá chöùcù naênê g sau : - Khoái giao tieáp : Thöïc hieän chöùc naêng giao tieáp vôùi thieát bò gheùp keânh . Nhieäm vuï cuûa khoái naøy laø xöû lyù tín hieäu . caùc pheùp xöû lyù cuï theå laø chuyeån maõ ñöôøng truyeàn vaø maõ hoùa ngaãu nhieân. - Khoái modem : Ñieàu cheá vaø giaûi ñieàu cheá tín hieäu . - Khoái cao taàn : Coù nhieäm vuï bieán ñoåi tín hieäu ñeå ñöôïc tín hieäu khaùc coù taàn soá mong muoán vaø khueách ñaïi tín hieäu . - Heä thoáng Anten : Bao goàm Anten, boä loïc voøng, chöùc naêng cuûa khoái naøy laø bieán ñoåi tín hieäu ñieän thaønh soùng ñieän töø vaø ngöôïc laïi. Anten TX 2 phaùt Boä ä tai lieu hoc thong tin quang TX va vi 1ba so loïcï Le Thanh Tan voønø g 3 RX RX thu TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg a. Chuyeãn maõ ñöôøng truyeàn : + Maõ ñöôøng truyeàn :Laø moät caùch ñeå bieåu dieãn tín hieäu soá treân ñöôøng daây. Coù raát nhieàu maõ ñöôøng truyeàn khaùc nhau , nhöng chuùng ñöôïc phaân thaønh 2 nhoùm. Nhoùm maõ ñôn cöïc vaø nhoùm maõ löôõng cöïc. - Maõ ñôn cöïc : Laø maõ söõ duïng moät möùc ñieän aùp khaùc 0 ñeã bieãu dieãn tín hieäu soá. - Maõ löômg cöïc : Laø maõ söõ duïng 2 möùc ñieän aùp khaùc 0 ñeã bieãu dieãn tín hieäu soá. + Caùc maõ ñöôøng truyeàn : • Maõ NRZ ( Non Return Zero : maõ khoâng quay veà 0) bit 1 ñöôïc bieåu dieãn möùc +1V keùo daøi trong khoaûng thôøi gian 1 bit, bit 0 ñöôïc bieåu dieãn möùc 0V keùo daøi trong khoaûng 1 bit. • Maõ RZ ( return zero: Maõ quay veà 0 ) Bit 1 ñöôïc bieãu dieãn baèng 2 nöõa bit, nöõa bit ñaàu coù möùc +V,nöõa bit sau coù möùc 0. Bit 0 bieãu dieãn möùc 0 gioáng NRZ. • Maõ AMI :( Alternate mark Intersion: Ñaûo daáu luaân phieân) Bit 1 bieãu dieãn möùc +V hay –V , nhöng ñaûo daáu luaân phieân, Bit 0 bieãu dieãn baèng möùc 0. • Maõ AMI coù 2 loaïi : - AMI-NRZ : Bit 1 bieãu dieãn baèng 1 bit. - AMI-RZ : Bit 1 bieãu dieãn baèng 2 nöõa bit. • Maõ CMI(Code Mark inversion) : Bit 1 gioáng AMI-NRZ. Bit 0 baèng 2 nöõa bit nöõa ñaàu coù möùc –V, nöõa sau coù möùc+V. • Maõ Manchester : Bit 1 bieãu dieãn baèng 2 nöõa bit.1/2 ñaàu coù möùc –V vaø ½ sau coù möùc +V • Maõ HDB3(High Density) : Bit 1 ñöôïc bieãu dieãn theo kieãu ñaûo daáu luaân phieân. Bit 0 neáu trong tín hieäu khoâng xuaát hieän 4 bit 0 lieân tieáp thì caùc bit 0 ñöôïc bieãu dieãn baèng möùc 0. Neáu trong tín hieäu xuaát hieän 4 bit 0 lieân tieáp thì 4 bit 0 naøy ñöôïc maõ hoùa baèng moät trong 2 caùch sau : 000V : Neáu toång soá bit 1 giöõa 2 laàn xuaát hieän chuoãi 4 bit 0 laø soá leõ. B00V : Neáu toång soá bit 1 giöõa 2 laàn xuaát hieän chuoãi 4 bit 0 laø soá chaüng. Trong ñoù : Bit V = +V vaø –V nhöng luoân luoân phaïm luaät ñaûo daáu . Bit B = +V vaø –V nhöng tuaân theo luaät ñaûo daáu. Quy öôùc : Khi chöa coù tín hieäu coi nhö xuaát hieän 4 bit 0. + Chuyeãn maõ ñöôøng truyeàn : Tín hieäu truyeàn töø tín hieäu gheùp keânh song song thieát bò vi ba vaø ngöôïc laïi luoân luoân laø tín hieäu löôõng cöïc vì lyù do : • Vìtai tín lieu hieäu löôõnghoc cöïc thong coù thaønh tin phaàn quang moät chieàu va nhoû vi neânba khi so truyeàn qua bieán aùp , tuï ñieänLe Thanhthì tín hieäu Tanôû ñaàu thu khoâng bò aûnh höôûng nhieàu. • Khi truyeàn ñi tín hieäu löôõng cöïc thì ôû ñaàu thu deå daøng khoâi phuïc laïi xung clock hôn. TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Tuy nhieân, khi nhaän ñöôïc tín hieäu löôõng cöïc thì khoái giao tieáp trong thieát bò vi ba phaûi chuyeãn sang maõ ñôn cöïc thì môùi söû duïng ñöôïc. Nhö vaäy vieäc bieán ñoåi tín hieäu löôõng cöïc sang ñôn cöïc vaø ngöôïc laïi ñöôïc goïi laø chuyeån maõ ñöôøng truyeàn. b. Maõ hoùa ngaãu nhieân : Laø bieán ñoåi tín hieäu caàn truyeàn thaønh moät tín hieäu khaùc maø naêng löôïng cuûa noù phaân boá ñeàu trong baêng thoâng vaø ñöôïc goïi laø tín hieäu ngaãu nhieân. Muïc ñích cuûa vieäc maõ hoùa ngaãu nhieân laø giuùp cho ñaàu thu traùnh ñöôïc hieän töôïng khoâi phuïc nhaàm soùng mang. Vì neáu khoâi phuïc nhaàm soùng mang thì seõ khoâng giaõi ñieàu cheá ñöôïc. + Caùch thöïc hieän maõ hoùa ngaãu nhieân : Ñeã thöïc hieän maõ hoùa ngaãu nhieân ngöôøi ta taïo ra chuoãi tín hieäu giaõ ngaãu nhieân roài keát hôïp vôùi tín hieäu caàn truyeàn baèng coång logic XOR. Ñieàu kieän ñeå ñaàu thu khoâi phuïc laïi ñöôïc tín hieäu x(t) thì ñaàu thu phaûi taïo ra ñöôïc chuoãi PN gioáng chuoãi PN ñaàu phaùt . Ñeå taïo ra chuoãi PN naøy ngöôøi ta söû duïng caùc maïch hoài tieáp tuyeán tính duøng thanh ghi dòch. VD : maïch taïo chuoãi PN 4 Fliplop. Giaõ söû traïng thaùi ban ñaàu cuûa caùc Fliplop :1111 Ta coù baûng traïng thaùi sau : FF1 FF2 FF3 FF4 Ban ñaàu 1 1 1 1 CLK1 0 1 1 1 CLK2 0 0 1 1 CLK3 0 0 0 1 CLK4 1 0 0 0 CLK5 0 1 0 0 CLK6 0 0 1 0 CLK7 1 0 0 1 CLK8 1 1 0 0 CLK9 0 1 1 0 CLK10 1 0 1 1 CLK11 0 1 0 1 CLK12 1 0 1 0 CLK13 1 1 0 1 CLK14 1 1 1 0 CLK15 1 1 1 1 Chu kyø cuûa chuoãi PN m = 2n –1 Theo quy ñònhtai thì lieu caùc HTVThoc boäthong taïo PN tin phaûi quang coù N ≥ 10. va vi ba so Trong moät chu kyøLe cuûa chuoåiThanh PN toång Tan soá bit 0 vaø soá bit 1 gaàn baèng nhau. Tính chaát naøy goïi laø tính chaát caân baèng cuûa chuoãi PN. VD : nFF => m = 2m – 1 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg FF2 => m=3 2. khoái ñieàu cheá vaø giaûi ñieâà cheá ( ñaõ hoïc ). 3. Khoái cao taàn : a. Ñoãi taàn : Laø bieán ñoãi tín hieäu töø taàn naøy sang taàn soá khaùc. Muïc ñích cuûa vieäc bieán ñoãi taàn soá laø giuùp cho caùc boä dao ñoäng laøm vieäc oån ñònh hôn nhöng vaån ñaûm baûo taàn soá laøm vieäc. Ñoãi taàn ñöôïc chia laøm 2 loaïi : Ñoåi taàn leân vaø ñoåi taàng xuoáng. - Ñoãi taàn leân : Taïo ra tín hieäu coù taàn soá cao hôn taàn soá ngoõ vaøo. f1 x fc +f1 fc - Ñoãi taàng xuoáng : Taïo ra tín hieäu coù taàn soá thaáp hôn taàng soá ngoõ vaøo. f1 x fc - f1 fc * Trung taàn IF : Laø taàn soá trung gian ñöôc taïo ra töø khoái ñoåi taàn. Ñoái vôùi ñoåi taàn leân trung taàn laø taàng soá cuûa tín hieäu ngoõ vaøo. Ñoái vôùi ñoåi taàng xuoáng trung taàn laø taàn soá cuûa tín hieäu ngoõ ra. IF maùy phaùt IF maùy thu ÑT leân ÑT xuoáng * Taàn soá aûnh : Laø taàn soá cuûa tín hieäu khoâng mong muoán nhöng khi ñi qua boä ñoåi taàn xuoáng noù cuõng taïo ra tín hieäu coù taàn soá ñuùng baèng trung taàn cuûa tín hieäu caàn thu. Vd : Giaû söû muoán thu moät keânh tín hieäu coù taàn soá 3 GHz vaø taïo ra trung taàn 0.5 GHz thì boä dao ñoäng coù taàn soá 2.5GHz. 3G 0.5G ÑTX 2.5G Tuy nhieân do baêng thoâng cuûa ngoõ vaøo töông ñoái neân tín hieäu coù taàn soá 2 GHz cuõng ñi vaøo ñöôïc khoái cao taàn. Tín hieäu naøy cuõng taïo ra taàn soá 0.5 GHz vaø gaây nhieãu cho tín hieäu caàn thu . nhö vaäy tín hieäu 2 GHz ñöôïc goïi laø taàn soá aûnh. * Caùch khaéc phuïc bieán aùp : - Khoâng neân choïn IF coù taàn soá quaù thaáp hay quaù cao vì khi ñoù khoaûng caùch töø taàn soátai caàn lieu thu ñeánhoc taàn thongsoá aõnh gaàn tin la ïiquang neân deã bò aûnhva höôûngvi ba cuûa so taàn soá aûnh. - Chia BW laøm vieäc cuûa maùy thu laøm thaønh nhieàu khoaûng taàn soá khi ñoù taàn soá aûnh seõ bò loaïiLe ngay Thanh ngoõ vaøo Tan cuûa maùy thu . - Söû duïng caùc boä ñoåi taàn caân baèng coù khaû naêng khöû ñöôïc taàn soá aûnh. ϕ =900 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg cosω1 t cosω1 t +cos(ω 2 t -ϕ ) cosω 2 t cosω 2 t +cos(ω1 t -ϕ ) goïi ω I laø trung taàn ω 0 laø taàn soá dao ñoäng giaû söû tín hieäu ngoõ vaøo cuûa anten xRF(t) =ω 0 xA(t)= Acos(ω 0 +ω I )t +Bcos(ω 0 -ω I )t 0 0 xB(t)=Acos[(ω 0 +ω I )t –90 ]+Bcos[(ω 0 -ω I )t-90 ] xC(t)= xA(t).cosω 0 t =[Acos(ω 0 +ω I )t +Bcos(ω 0 -ω I )t] cosω 0 t = Acos(ω 0 +ω I )t cosω 0 t+ Bcos(ω 0 -ω I )t .cosω 0 t A A B B 2 = Acos(2ω +ω )t cosω t+ cosω t+ cos(2ω -ω )t+ cos wit 2 0 I 0 2 I 2 0 I 2 0 0 xD(t) = xB(t) cosω 0 t = Acos[(ω 0 +ω I )t –90 ]+ Bcos[(ω 0 -ω I )t - 90 ] cosω 0 t A A = cos[(2ω +ω )t - 900]+ cos(ω t+900) 2 0 I 2 I B B = cos[(2ω -ω )t - 900]+ cos(ω t+900) 2 0 I 2 I A A B B A x1(t)= cos[(2ω +ω )t + cosω t+ cos(2ω -ω )t+ cosω t - 2 0 I 2 I 2 0 I 2 I 2 A B B cos(2ω +ω )t - cosω t - cos(2ω -ω )t + cosω t 0 I 2 I 2 0 I 2 I x1(t)= B cosω I t 0 x2(t)=xD(t)+xC(t)-90 0 0 0 =A cos[(2ω 0 +ω I )t - 90 ]+A cos(ω I t-90 )+B cos[(2ω 0 -ω I )t - 90 ] 0 x0(t)=A cos(ω I t- 90 ) choïn caâu traû lôøi ñuùng: 1.Trong caùc heä thoáng phi tuyeán neáu tín hieäu ngoõ vaøo coù taàn soá 1,5Mhz thì haøi baäc 3 seõ coù taàn soá . a. 2Mhz b. 1Mhz c. 4Mhz d. caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi : caâu d 2. trong heä thoáng phi tuyeán neáu tín hieäu vaøo coù taàn soá 1,5Mhz vaø 2M thì saûn phaåm ñieàu cheá töông hoå baäc 3 coù taàn soá a. 2,5Mhztai lieu hoc thong tin quang va vi ba so b. 1Mhz Le Thanh Tan c. 5,5Mhz d. caû 2 ñeàu ñuùng TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg traû lôøi :caâu d 3. tín hieäu ñieän söû duïng trong sinh hoaït laø a. tín hieäu naêng löôïng . b. tín hieäu coâng suaát . c. caû 2 ñeàu ñuùng . d. caû 2 ñeàu sai traû lôøi : caâu b 4. Sôïi quang SI vaø GI coù nhöõng ñieåm naøo khaùc nhau : a. ñöôøng kính khaùc nhau . b. Ñoä suy hao khaùc nhau . c. Ñoä taùn xaï khaùc nhau . d. Caû 3 ñeàu ñuùng . Traû lôøi : Caâu c 5. Trong truyeàn daãn voâ tuyeán suy hao cuûa khoâng gian phuï thuoäc vaøo : a. taàn soá laøm vieäc . b. cöï ly truyeàn tín hieäu . c. Caû 2 ñeàu ñuùng . d. Caû 2 ñeàu sai . Traû lôøi : Caâu c 6. trong ñieàu cheá tín hieäu soùng mang söû duïng : a. Coù taàn soá luoân luoân lôùn hôn taàn soá daûi neàn . b. Coù taàn soá luoân luoân nhoû hôn taàn soá daûi neàn . c. Tuyø thuoäc vaøo moâi tröôøng truyneà tín hieäu . d. Caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi : caâu c 7 trong ñieàu cheá SSB-SC ,caùch giaûi ñieàu cheá naøo thì chaát löôïng seõ toát hôn : a. Giaûi ñieàu cheá keát hôïp . b. Giaûi ñieàu cheá khoâng keát hôïp . c. Chaát löôïng nhö nhau. d. Caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi : caâu b 8 .Trong ñieàu cheá ASK neáu tín hieäu daûi neàn coù möùc ñieän aùp laø +1 töông öùng vôùi bit 1 vaø –1 töông öùng vôùi bit 0 thì tín hieäu ñaõ ñieàu cheá coù daïng soùng gioáng : a. OOK . b. FSK. c. PSK. d. Caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi :caâutai clieu hoc thong tin quang va vi ba so 9 . trong ñieàu cheá LeQPSK Thanh neáu söû duïng Tan soùng mang : 0 fc(t) =Acos(ω 0t +60 ) thì pha cuûa tín hieäu ñaõ ñieàu cheá cuûa Symbol “11” laø : a. 00. TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg b. 250. c. 450 d. Caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi : caâu d 10 Trong gheùp keânh TDM theo tieâu chuaån Chaâu Aâu cuûa luoàng soá 4M bit/s coù dung löôïng : a. 60 keânh thoaïi . b. 48 keânh thoaïi . c. 120 keânh thoaïi . d. Caû 3 ñeàu sai . Traû lôøi : caâu d b. Caùc vaán ñeà trong truyeàn soùng voâ tuyeán : + Hieän töôïng fading : Laø hieän töôïng maø laøm cho cöôøng ñoä tröôøng taïi ñieåm thu khoâng oån ñònh . + Nguyeân nhaân : Goàm hai nguyeân nhaân chính - Khi soùng ñieän töø truyeàn ñi trong moâi tröôøng coù chieát suaát khoâng ñoàng nhaát thì seõ laøm cho tia saùng bò uoán cong . Khi ñoù Anten thu seõ bò leäch höôùng so vôùi anten phaùt neân cöôøng ñoä tröôøng taïi anten thu giaûm xuoáng vaø gaây ra fading . Fading nay ñöôïc goïi laø fading phaúng . - Khi soùng ñieän töø truyeàn töø nôi phaùt ñeán nôi thu baèng nhieàu ñöôøng khaùc nhau nhö tia tröïc tieáp , tia phaûn xaï . Cöôøng ñoä tröôøng taïi ñieåm thu laø toång hôïp taát caû caùc tia saùng. Neáu caùc tia saùng cuøng pha thì cöôøng ñoä tröôøng toång hôïp taêng leân Neáu caùc tia saùng ngöôïc pha thì cöôøng ñoä tröôøng toång hôïp giaûm xuoáng vaø gaây ra hieän töôïng fading. Fading nay ñöôïc goïi laø fading nhieàu tia . Goïi d1 laø chieàu daøi ñöôøng ñi cuûa tia tröïc tieáp d2 laø chieàu daøi ñöôøng ñi cuûa tia phaûn xaï Giaû söû tín hieäu taïi ñaàu phaùt xA(t) = Acos ω 0 t Thôøi gian tia tröïc tieáp ñi töø A ñeán B : t1 = d1 /c Thôøi gian tia phaûn xaï ñi töø A ñeán B : t2 = d2 / c xA(t) = Acos ω 0 t , xB(t) = A cos (ω 0 t –t1) Tín hieäu taïi B theo tia tröïc tieáp : xB1 = Acos (ω 0 t - ω 0 t1) Tín hieäu taïi B theo tia phaûn xaï . xB2= Acos (ω 0 t - ω 0 t2 ) t : cöï ly truyeàn tín hieäu . Tín hieäutai lieutoàng hôïp hoc taïi Bthong . xB(t) = tinxB1(t) quang +xB2(t) va vi ba so = Acos (ω 0Let - ωThanh0 t1) + Acos Tan (ω 0 t - ω 0 t2 ) 2ω t − ω t − ω t ω t − ω t = 2A cos 0 0 1 0 2 .cos 0 2 0 1 2 2 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg = 2Acos [ω 0 t –(ω 0 t1 +ω 0 t2 ) /2 . cos (ω 0 t2 -ω 0 t1) /2 Vaäy bieân ñoä laø 2A cos [ω 0 ( t2 –t1 ) /2 ] ω (t − t ) + Tín hieäu taïi B cöïc ñaïi khi : cos[ 0 2 1 = 1 2 t − t ⇔ ω 2 1 = 0 + 2Kπ 0 2 4Kπ 2K ⇔ t − t = = 2 1 ω f 0 0 d d 2K ⇔ 2 − 1 = c c f 0 c ⇔ d 2 − d1 = 2k = 2Kλ f 0 t − t + TÍn hieäu taïi B cöïc tieåu khi cos ω 2 1 = 0 0 2 t − t π π ⇔ ω 2 1 = + Kπ = (2K + 1) 0 2 2 2 2(2K + 1). π 2K + 1 ⇔ t − t = . = 2 1 2πf 2 2 f 0 0 d d 1 1 ⇔ 2 − 1 = (2K + 1) . c c 2 f 0 λ ⇔ d − d = (2K + 1) 2 1 2 + caùch khaéc phuïc fading : - Duøng caùc maïch dieàu khieån ñoä lôïi töï ñoäng trong caùc maùy thu . Khi tín hieäu thu bò fading thì maïch naøy seõ laøm thay ñoåi heä soá khueách ñaïi ñeå tín hieäu ra ít bò giao ñoäng hôn. - Söû duïng kyõ truaät phaân taäp : Phaân taäp laø duøng nhieàu hôn nguoàn taøi nguyeân thoâng tin caàn thieát ñeå naâng cao chaát löôïng truyeàn daãn tín hieäu . • Phaân taäp Anten : Tòa ñaàu thu söû duïng nhieàu Anten thu ñaët caùch nhau moät khoaûng trong khoâng gian . Phaân taäp Anten coøn goïi laø phaân taäp khoâng gian . • Phaân taäp taàn soá : cuøng moät thoâng tin nhöng söû duïng nhieàu taàn soá khaùc nhau ñeå phaùt ñi . - Söûtai duïng lieu ñoä hocdöï tröû thongfading : Khi tin tính quang toaùn thieát va keá vimoät ba tuyeán so viba soá caàn phaûi ñaûm baûoLe neáu Thanh coù fading Tan xaõy ra thì coâng thöùc thu thöïc teá vaãn lôùn hôn möùc ngöôõng cuûa maùy thu , khi ñoù maùy thu seõ laøm vieäc lieân tuïc khoâng bò giaùn ñoaïn . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Nhö vaäy khoaûng caùch töø möùc tín hieäu thu thöïc teá trong ñieàu kieän khoâng bò fading ñeán möùc ngöôõng cuûa maùy thu ñuôïc goïi laø ñoä döï tröû fading. + Tính toaùn thieát keá trong vi ba soá : • Ñoä lôïi Anten : Trong viba Anten söû duïng laø loaïi Anten parabol . Ñoä lôïi Anten ñuôïc tính baèng coâng thöùc . 4πAη G=10log10 (dB) λ2 Trong ñoù: A: dieän tích hieäu duïng cuûa anten (höôùng soùng) m η : Hieäu suaát (phuï thuoäc coâng ngheä cheá taïo . λ : Böôùc soùng laøm vieäc (m). vd: tính ñoä lôïi cuûa anten coù ñöôøng kính 2m,hieäu suaát 0,7 laøm vieäc ôû taàn soá 3Ghz c 3.108 böôùc soùng laøm vieäc λ = = = 0,1(m) f 3.109 DK dieän tuùch hieäu duïng A=(BK)2π =( ) 2 π = π 2 2 1πAη 4π .0,7 2 28 Ñoä lôïi anten G=10log10 =10log 10 = 10log10 π + 10log10 λ2 0,01 0,01 =34(dB) • Suy hao cuûa khoâng gian töï do :kí hieäu laø Ls 4πD 2 4πD Ls=10log10 ( ) = 20log (dB) λ 10 λ Trong ñoù : D : cöï ly truyeàn soùng (m) . λ : böôùc soùng laøm vieäc (m) . vd tính suy hao cuûa khoâng gian töï do bieát raèng cöï ly vaøo 50Km vaø taàn soá laøm vieäc 6Ghz . 4π.5.104 20π Suy hao khoâng gian Ls=20 log = 60 + 20log = 140(dB) 10 0,05 10 0,05 • Suy hao cuûa feeder: Lf =α. l (dB) α. : heä soá suy hao (dB) l : chieàu daøi feeder (dB) • Coâng suaát tín hieäu thu taïi anten thu : PR1=PT(dBm,dBW) - Lf T – GT – Ls Vd Moät ñaøi truyeàn hình coù coâng suaát phaùt 10W, ñoä lôïi anten phaùt laø 15dB, suy hao feeder maùy phaùt 3dB. Tính coâng suaát tín hieäu thu ñöôïc taïi moät ñieåm caùch ñaøi truyeàn hìnhtai 20Kmlieu .hoc Bieât taànthong soá laøm tinvieäc quanglaø 500MHz va vi ba so Giaûi Le Thanh Tan c 3.108 Böôùc soùng λ = = = 0,6m f 500.106 TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Cöï ly truyeàn soùng D=2.104(m) 4π.2.104 Suy hao khoâng gian töï do Ls = 20log 10 = 112 (dB) 0,6 PR1 = 10 –3 + 15 – 112 = -90 dBW = -60dBm • Coâng suaát tín hieäu thu taïi ngoõ vaøo maùy thu PR = PR1 + GR – LfR Ñieàu kieän cho maùy thu hoaït ñoäng ñöôïc laø PR ≥ Pngöôõng VD: Moät tuyeán lieân laïc vi ba coù cöï ly 40km toác ñoä laøm vieäc 4,5 GHz. Anten söû duïng ôû hai ñaàu gioáng nhau coù ñöôøng kính 3m vaø hieäu suaát laø 50%. Coâng suaát cuûa maùy phaùt 5W, coâng suaát ngöôõng cuûa maùy thu laø –50dBm. Tính coâng suaát tín hieäu taïi ngoõ vaøo maùy thu bieát suy hao cuûa feeder maùy phaùt laø 5dB, maùy thu laø 3dB. Giaûi : D = 40km = 4.104 m c 3.108 λ = = = 0,06 (m) f 4,5.109 A = 2,25π (m) PT =5W =7dBW = 37dBm 4π 2 .2,25.50 Ñoä lôïi Anten GR = GT = 10log10 = 41dB 0,0036.100 4π.4.104 Suy hao khoâng gian LS = 20log10 = 138dB 0,06 Coâng suaát tín hieäu thu taïi Anten thu PR1 = 37 –5+41 –138 = 65 Coâng suaát tín hieäu thu taïi ngoõ vaøo maùy thu baèng PR = PR1 +GR – LF R = -65+41 –3=-27dBm Vì –27 ≥ -50 neân maùy thu hoaït ñoäng ñöôïc VD: Moät maùy phaùt coù coâng suaát 5W ñoä lôïi Anten phaùt 30dB, suy hao cuûa feeder maùy phaùt 2dB. Tính cöï ly lieân laïc bieát coâng suaát tín hieäu taïi Anten thu –30dBW, taàn soá laøm vieäc laø 3 GHz 4πD Coâng suaát tín hieäu thu taïi Anten thu PR1 = 37-2+30-20log10 0,1 4πD => 20log10 =95 0,1 => 20log10 125,6D = 4,75 => 125,6 D= 104 ,75 => D tai= 447,7m lieu =hoc 0,44 kmthong tin quang va vi ba so Le Thanh Tan TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg BAØI 7: HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG I. Thaønh phaàn cuûa moät heä thoáng thoâng tin di ñoäng : Moät heä thoáng thoâng tin di ñoäng coù theå chia thaønh 3 heä thoáng con + Heä thoáng con chuyeån maïch (SS). + Heä thoáng con traïm goùc (BSS). + Heä thoáng con khai thaùc vaø baûo döôõng(OMS) 1. SS(Switching Subsystem) SS ñöôïc xem nhö laø moät toång ñaøi cuûa maïng ñieän thoaïi di ñoäng . Chöùc naêng cuûa SS laø chuyeån maïch cuoäc goïi vaø quaûn lyù thueâ bao di ñoäng . SS coù 5 thaønh phaàn . a. Trung taâm chuyeån maïch di ñoäng (MSC :Mobile Switching Center) MSC laø thaønh phaàn trung taâm cuûa heä thoáng chuyeån maïch . Chöùc naêng chính cuûa MSC laø xöû lyù cuoäc goïi. MSC laø nôi duy nhaát thöïc hieän chöùc naêng chuyeån maïch . Do ñoù taát caû caùc cuoäc goïi ñeàu phaûi ñi qua MSC. b. Boä nhôù ñònh vò thöôøng truù: (HLR : Home Location Register): HLR löu tröû thoâng tin cuûa thueâ bao di ñoäng . Thueâ bao ñöôïc ñaêng kyù taïi vuøng naøo thì seõ ñöôïc löu vaøo HLR cuûa vuøng ñoù . Thoâng tin trong HLR ñöôïc caäp nhaät baèng tay moãi khi coù moät thueâ bao baùn ra . Thoâng tin naøy khoâng cho bieát traïng thaùi vaø vò trí hieän taïi cuûa thueâ bao , noù coøn laø moät oå cöùng trong maùy tính . c. Boâ nhôù ñònh vò taïm truù: (VLR : Visitor LR) VLR löu tröû thoâng tin cuûa caùc thueâ bao di ñoäng ñang hieän dieän trong vuøng hoaït ñoäng ñoù . Thoâng tin naøy ñöôïc caäp nhaät töï ñoäng thoâng qua thuû tuïc ñaêng kyù vò trí . Thoâng tin naøy cho bieát vò trí vaø traïng thaùi hieän taïi cuûa thueâ bao . Khi thueâ bao di chuyeån töø traïm phaùt soùng naøy sang traïm phaùt soùng khaùc thì thoâng tin trong VLR seõ thay ñoåi khi thueâ bao taét maùy , thoâng tin trong VLR seõ bò xoùa vaø giuùp cho heä thoáng tieàm goïi thueâ bao nhanh choùng vaø chính xaùc hôn. d. Boä nhôù ñònh nghóa thieát bò di ñoäng ( EIR:Equipment Identifi Register) EIT duøng ñeå quaûn lyù thieát bò di ñoäng, thoâng tin löu tröû trong EIR laø soá ñònh nghóa thieát bò di ñoäng Quoác teá goïi taét laø soá IMEI (International Mobile Equipmen Idenlify) IMEI phaûi truøng vôùi soá con rom beân trong ta nhaán * # 06 # e. Trung taâm nhaän thöïc thueâ bao (AC:Authenti cation) AC coù chöùc naêng kieåm tra moät thueâ bao di ñoäng coù quyeàn thöïc hieän moät dòch vuï hay khoâng 2. BSS : Goàm 3 phaàn töû a. Thueâ bao di ñoäng (MS: Mobile Station) Moät thueâ bao di ñoäng goàm 2 phaàn : Thieát bò di ñoäng (ME : Mobile Equipment) vaø khoái ñònh nghóa thueâ bao (SIM: Subcriber Identity Module). Thueâ bao di ñoäng thöïc hieän ñöôïctai dòch lieu vuï khi hoc SIM ñöôïcthong cheøn tinvaøo quangbeân trong thieátva bòvi di ba ñoäng so * ME : laø thieát bòLe thu Thanh phaùt caù nhaân Tan ñöôïc thueâ bao tröïc tieáp söû duïng. ME hoaït ñoäng gioáng nhö moät maùy tính do chöông trình chöùa trong SIM ñieàu khieån Baêng taàn hoaït ñoäng : Trong thoâng tin di ñoäng baêng taàn ñöôïc chia laøm hai heä . TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg - D900 : Trong D900 goàm hai taàn soá : Taàn soá höôùng leân ( töø MS ñeán BTS) söû duïng trong khoaûng töø 890 ñeán 915MHz Taàn soá höôùng xuoáng ( töø BTS ñeán MS) söû duïng trong khoaûng töø 935 ñeán 960 MHz Khoaûng taàn soá moãi höôùng chia laøm 124 keânh moãi keânh goàm hai taàn soá , moät cho höôùng leân vaø moät cho höôùng xuoáng. Hai taøn soà trong cuøng moät keânh caùch nhau 45MHz, ñoä roäng baêng thoâng moãi keânh laø 200KMHz . Khoaûng taàn soá töø 915 ñeán 935 MHz khoângsöû duïng vôùi muïc ñích baûo veä Moät ME bình thöôøng chæ coù theå hoaït ñoäng ôû 124 keânh taàn soá khaùc nhau . Chuù yù: ÔÙ Vieät nam hieän nay caùc maïng di ñoäng ñang söû duïng heä D 900 cuï theå maïng vinaphone söû duïng caùc keânh taàn soá töø 1 ñeán 40 keânh . Mobilephone söû duïng keânh 84 ñeán 124 - DCS 1800 : Trong DCS1800 chia laøm 374 keânh taàn soá , moãi keânh goàm moät taàn soù höôùng leân vaø moät taàn soá höôùng xuoáng , khoaûng caùch giöõa hai taàn soá naøy laø 95MHz. Ñoä roäng baêng thoâng cuûa moãi keânh laø 200KMHZ . * Coâng suaát thu phaùt cuûa ME : + Coâng suaát ngöôõng thu töø –90 dBm ñeán –50 dBm + Coâng suaát ngöôõng phaùt : Goàm 3 möùc : Möùc 1 : 0,8W Möùc 2 : 2W Möùc 3 : 5W Tuøy theo khoaûng caùch töø MS ñeán BTS maø ME seõ thay ñoåi coâng suaát phaùt thích hôïp * SIM card: laø moät boä nhôù löu tröû thoâng tin caù nhaân cuûa thueâ bao di ñoäng . Caùc thoâng tin löu tröû trong sim bao goàm + Soá thueâ bao + Caùc dòch vuï + Soá chuyeån vuøng b. Traïm thu phaùt goác (BTS : Base Transceiver satation) BTS laø traïm thu phaùt coá ñònh taïo ra vuøng hoaït ñoäng cho MS . moãi vuøng phuû soùng cuûa BTS ñöôïc goïi laø 1 teá baøo . Taäp hôïp taát caû caùc teá baøo taïo neân vuøng hoaït ñoäng cuûa maïng di ñoäng. Moãi BTS chæ hoaït ñoäng toái ña ôû 12 keânh TS khaùc nhau, keânh TS cuï theå do ngöôøi khai thaùc maïng quyeát ñònh. Trong moät maïng thoâng tin di ñoäng caùc BTS ñöôïc laép ñaët khaép moïi nôi.( BTS goïi laø môû roäng vuøng phuû soùng ) c. Boä ñieàu khieån traïm goác : (BSC : basestation Contioller) BSC coù chöùc naêng ñieàu khieån taát caû caùc hoaït ñoäng cuûa BTS nhö : caáp phaùt keânh, nhaûy taàn soá, chuyeån giao, ñieàu khieån coâng suaát. Moãi BSC ñieàu khieån nhieàu BTS. Giao tieáp giöõa BSC vôùi caùc BTS coù toác ñoä 2 Mb/s III. Nguyeân lyù ña truy suaát trong thoâng tin di ñoäng : Ña truy suaát trong thoâng tin di ñoäng laø vieäc nhieàu MS cuøng söû duïng moät BTS ñeå truy suaát vaøo maïngtai lieu ,giao tieáphoc MS thong vaø BTS tinlaø giao quang tieáp voâ tuyeánva vi neân ba ña sotruy suaát naøy ñöôïc goïi laø ña truyLe suaát Thanh voâ tuyeán. Tan Trong thoâng tin di ñoäng söû duïng 3 kieåu ña truy suaát. 1. Ña truy suaát phaân chia theo taàn soá (FDMA : Frequencys Division Multipe Access) TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Baêng thoâng laøm vieäc cuûa moät BTS ñöôïc chia laøm nhieàu baêng taàn nhoû . Moãi baêng taàn nhoû ñöôïc caáp phaùt cho moät MS ñeå truy suaát vaøo maïng. Nhö vaäy nhieàu MS truy suaát vaøo maïng döôùi caùc taàn soá khaùc nhau. 2. Ña truy suaát phaân chia theo thôøi gian : TDMA Thôøi gian laøm vieäc cuûa BTS ñöôïc chia thaønh nhieàu khung thôøi gian moãi khung coù ñoä daøi 4615 μ s, ñöôïc chia thaønh 8 khe thôøi gian moãi khe coù ñoä daøi 577 μ s. Khi MS truy suaát vaøo maïng thì seõ ñöôïc caáp phaùt khe thôøi gian naøy. Caùc maïng thoâng tin di ñoäng ôû vieät nam hieän nay söû duïng keát hôïp hai kieåu ña truy suaát laø FDMA vaø TDMA 3. Ña truy suaát phaân chia theo maõ: CDMA a. Khaùi nieäm traûi phoå tín hieäu : Traûi phoå tín hieäu laø laøm cho baêng thoâng cuûa tín hieäu roäng hôn gaáp nhieàu laàn tröôùc khi truyeàn tín hieäu . Muïc ñích ñaàu tieân cuûa traûi phoå laø ñeå baûo maät tín hieäu sau ñoù traûi phoå ñöôïc öùng duïng trong kyõ thuaät ña truy suaát . b. Caùch thöïc hieän traûi phoå : Ñoái vôùi tín hieäu soá thì ñoä roäng phoå ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc 1 BW= (T : Ñoä roäng bit) T Do ñoù ñeå thöïc hieäu traûi phoå tín hieäu ngöôøi ta söû duïng moät chuoåi tín hieäu giaû ngaåu nhieân coù ñoä roäng bit nhoû hôn raát nhieàu laàn so vôùi ñoä roäng bit cuûa tín hieäu caàn traûi phoå. Khi nhaân hai tín hieäu naøy vôùi nhau thì phoå cuûa tín hieäu seõ roäng hôn gaáp nhieàu laàn so vôùi ban ñaàu . b(t) S(t) b(t) XXX XXX c(t) c(t) B(t): tín hieäu caàn traûi phoå C(t) : tín hieäu giaû ngaåu nhieân S(t) : tín hieäu sau khi traûi phoå 1 Ñoä roäng phoå tröôùc khi traûi BWb = Tb 1 Ñoä roäng phoå sau khi traûi BWS= Tc Do Tb > Tc neân BW s > BWb tín hieäu sau khi traûi phoå S(t) =b(t) .c(t). ÔÛ ñaàu thu khi thu ñöôïc tín hieäu S(t) muoán khoâi phuïc laïi b(t) thì maùy thu phaûi thöïc hieän neùn phoåtai .lieu Ñeå laøm hoc ñöôïc thong ñieàu naøy tinmaùy quang thu phaûi taïo va ra vichuoãi ba giaû so ngaåu nhieân c(t) gioáng ñaàu phaùt ñeåLe nhaân Thanh vôùi S(t). Tan Nhö vaäy neán maùy thu khoâng taïo ra ñöôïc c(t) thì khoâng thu ñöôïc tín hieäu ban ñaàu . Do ñoù c(t) ñöôïc goïi laø tín hieäu maõ hay maõ. c. öùng duïng cuûa traûi phoå trong CDMA: TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg Trong heä thoáng CDMA , moãi MS ñöôïc caáp phaùt söû duïng moät chuoãi PN khaùc nhau ñeå truy suaát vaøo maïng. Nhö vaäy khi truyeân tín hieäu cho moät MS naøo ñoù thì chæ MS naøy môùi thu ñöôïc tín hieäu coøn caùc MS khaùc khoâng thu ñöôïc vì khoâng bieát chuoãi PN trong tröôøng hôïp naøy moãi chuoãi PN ñöôïc goïi laø moät keânh. IV. Caùc thuû tuïc trong thoâng tin di ñoäng Thuû tuïc trong thoâng tin di ñoäng laø quaù trình chuaån bò tröôùc tröôùc khi thuïc hieän moät dòch vuï naøo ñoù cuûa MS . Caùc thuû tuïc naøy bao goàm + caäp nhaäp vò trí + tìm goïi + Khôûi taïo cuoäc goïi + chuyeån giao 1. Thuû tuïc caäp nhaäp vò trí : Caäp nhaäp vò trí laø moät thuû tuïc maø thueâ bao di ñoäng baùo cho heä thoáng bieát ñöôïc traïng thaùi vaø vò trí hieän taïi cuûa noù. Muïc ñìch cuûa thuû tuïc naøy ñeå giuùp cho heä thoáng quaûn lyù ñöôïc caùc thueâ bao vaø thöïc hieän tìm kieám thueâ bao bò goïi nhanh hôn + Caùc ñieàu kieän ñeå xaõy ra: Coù 3 ñieàu kieän - Khi thueâ bao chuyeån traïng thaùi töø taét sang môû . - Khi thueâ bao chuyeån töø BTS naøy sang BTS khaùc - caäp nhaäp theo chu kyø thôøi gian + Caùc böôùc cuûa thuû tuïc caäp nhaäp vò trí : Ñaàu tieân MS phaùt moät tín hieäu ñeå yeâu caàu xin ñöôïc caäp nhaäp vò trí . Neáu ñöôïc heä thoáng chaáp thuaän thì BTS phaùt laïi tín hieäu yeâu caàu MS cung caáp thoâng tin caù nhaân vaø thoâng tin cuûa BTS ñang phuïc vuï noù. Khi caùc thoâng tin naøy ñaõ truyeàn ñeán heä thoáng thì quaù trình nhaän thöïc xaõy ra. Neáu caùc thoâng tin chính xaùc thì seõ ñöôïc töï ñoäng löu vaøo VLR vaø thuû tuïc caäp nhaäp vò trí hoaøn taát. 2. Thuû tuïc tìm goïi : Xaõy ra khi thueâ bao di ñoäng bò goïi. Muïc ñích cuûa thuû tuïc laø tím kieám thueâ bao bò goïi ñeå thöïc hieän chuyeån maïch + Nguyeân taéc tìm goïi: Khi coù moät thueâ bao di ñoäng bò goïi thì soá thueâ bao bò goïi ñaàu tieân seõ ñöôïc gôûi tôùi MSC . Tröôùc khi thöïc hieän chuyeån maïch thì MSC truy suaát vaøo VLR ñeå bieát ñöôïc vò trí cuûa thueâ bao . Tieáp theo moät thoâng baùo tìm goïi ñöôïc gôûi ñeán BTS maø thueâ bao ñang ñònh vò thoâng qua BSC . Khi BTS phaùt thoâng baùo tìm goïi thì taát caû caùc MS naèm trong vuøng phuû soùng cuûa BTS ñoù ñeàu nhaän ñöôïc thoâng baùo naøy nhöng chæ coù MS bò goïi traû lôøi thoâng baùo tìm goïi. + Ñeå nhaän ñöôïc cuoäc goïi MS yeâu caàu caáp cho moät khe thôøi gian truôùc khi tieán haønh ñaøm thoaïi heä thoáng baét buoäc giöõa MS vaø BTS söû duïng moät maät maõ ñeå truyeàn nhaän tín hieäu. tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so 3. Thuû tuïc taïo cuoäcLe goïi Thanh : Tan Ñöôïc thöïc hieän khi MS chuû ñoäng goïi ñi. Ñeå thöïc hieän thuû tuïc naøy ñaàu tieân MS phaùt ñi baûn tin ñeå xin caáp phaùt khe thôøi gian . tröôùc khi caáp phaùt heä thoáng yeâu caàu MS TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn
HHHệệệ ttthhhốốốnnnggg vvviiiễễễnnn ttthhhôôônnnggg cung caáp thoâng tin caù nhaân, khi nhaän ñöôïc thoâng tin caù nhaân töø Ms heä thoáng tieán haønh nhaän thuïc. Neáu thueâ bao ñöôïc pheùp goïi ñi thì môùi ñöôïc caáp phaùt khe thôøi gian. Luùc naøy soá thueâ bao bò goïi ñöôïc gôûi ñeán MSC vaø MSC tieán haønh trieån maïch . Khi thueâ bao bò goïi nhaác maùy thì heä thoáng baùo cho MS goïi ñi bieát ñeå thöïc hieän ñaøm thoaïi . Trong thôøi gian ñaøm thoaïi giöõa MS vaø BTS cuõng söû duïng maät maõ ñeå truyeàn daãn tín hieäu. 4. Thuû tuïc chuyeån giao: Chuyeån giao laø quaù trình thay ñoåi BTS phuïc vuï cho MS khi MS ñang ôû trong cheá ñoä ñaøm thoaïi. Muïc ñích cuûa vieäc chuyeån giao laø d0aûm baûo thoâng tin lieân tuïc ñeå naêng cao chaát löôïng phuïc vuï. * caùc ñieàu kieän ñeå xaûy ra thuû tuïc chuyeån giao + Khi MS di chuyeån töø BTS naøy sang BTS khaùc + MS khoâng di chuyeån nhöng do chaát löôïng cuûa ñöôøng truyeàn vôùi BTS ñang phuïc vuï keùm + Khi MS khoâng di chuyeån nhöng dung löôïng cuûa BTS ñang phuïc vuï saép ñaït ñeán traïng thaùi baûo hoøa thì noù seõ ngeõn maïch. Heát tai lieu hoc thong tin quang va vi ba so Le Thanh Tan TTThhh sss LLLêêê TTThhhaaannnhhh TTTââânnn