Khảo sát tín hiệu điều chế dùng MATLAB, chương 4

Điều chế khoá dịch tần số (FSK). Ta sẽ thảo luận hoàn chỉnh các dạng điều chế cơ bản, trước khi xét tổ hợp AK và PSK và những sơ đồ điều chế đặc biệt hiện nay. FSK có thể xem như tín hiệu trực giao. Các sơ đồ tín hiệu chủ yếu đều được sử dụng cho truyền số liệu số tốc độ thấp, lý do để dùng rộng rãi các Modem số liệu là tương đối dễ dàng tạo tín hiệu và dùng giải điều chế không kết hợp. Nhưng các sơ đồ FSK không có hiệu quả...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát tín hiệu điều chế dùng MATLAB, chương 4 CHÖÔNG 4 ÑIEÀU CHEÁ KHOÙA DÒCH TAÀN FSKI. Ñieàu cheá khoùa dòch taàn soá (FSK). Ta seõ thaûo luaän hoaøn chænh caùc daïng ñieàu cheá cô baûn, tröôùc khi xeùt toåhôïp ASK vaø PSK vaø nhöõng sô ñoà ñieàu cheá ñaëc bieät hieän nay. FSK coù theå xem nhö tín hieäu tröïc giao. Caùc sô ñoà tín hieäu chuû yeáu ñeàuñöôïc söû duïng cho truyeàn soá lieäu soá toác ñoä thaáp, lyù do ñeå duøng roäng raõi caùcModem soá lieäu laø töông ñoái deã daøng taïo tín hieäu vaø duøng giaûi ñieàu cheá khoângkeát hôïp. Nhöng caùc sô ñoà FSK khoâng coù hieäu quaû nhö sô ñoà PSK veà maët coângsuaát vaø ñoä roäng baêng söû duïng. Nhö teân goïi, tin töùc soá ñöôïc truyeàn ñi moät caùchñôn giaûn baèng caùch dòch taàn soá soùng mang moät löôïng nhaát ñònh töông öùng vôùimöùc nhò phaân 1 vaø 0. Hình 3-1. veõ quaù trình ñieàu taàn moät soùng mang vôùi tínhieäu nhò phaân 10101101. Trong FSK hai traïng thaùi, hai daïng tín hieäu coù theåñöôïc bieåu thò bôûi: S1(t) = A cos(0 + d)t S0(t) = A cos(0 - d)t (3.1) Gioáng nhö daïng soùng PSK, bieân ñoä soùng mang A giöõ khoâng ñoåi coøn taànsoá bò dòch ñi giöõa caùc giaù trò 0 + d vaø 0 - d. Trong khi xeùt ñaëc tính phoå cuûaFSK, phaân bieät hai tröôøng hôïp xuaát phaùt töø haønh vi cuûa goùc pha  trong bieåuthöùc cuûa tín hieäu S1(t) vaøo maùy thu:  t S1 ( t )  A cos 0  d  a k  gt  kT dt   3.2  0 Trong ñoù ak laø heä soá ñoái troïng soá ñoái vôùi khoaûng thöù k vaø laø caùc bieán soángaãu nhieân giaùn ñoaïn. Neáu giaû söû nhö  laø ngaãu nhieân vaø phaân boá ñoàng ñeàutrong 2, thì khoâng coù quan heä vôùi ñieàu cheá vaø coù theå ôû nhöõng chuyeån tieáp thlaáy baát kyø moät giaù trò ngaãu nhieân naøo. 1 0 1 1 0 a) 1 0 1 1 0 b) Ñieàu ñoù daãn ñeán khaû naêng pha khoâng lieân tuïc nhö treân hình 6.17b, vaø Hình3-1:ñieàu cheá ñöôïc hieåu laø FSK-pha lieân tuïg (CPFSK). FSK-pha lieân tuïc coù theå ñaït a) FSK pha khoân c lieân tuïcñöôïc baèng caùch baét  phaûi coù moät töông n tuïc (NCFSK) vôùi tín hieäu ñieàu cheá. b) FSK pha khoâng lieâ quan nhaát ñònhTruyeàn daãn soá lieäu nhò phaân coù ñoä oån ñònh cao vaø nhieãu giöõa caùc kyù hieäukhoâng ñaùng keå laø moät ñieàu khoù ñaït ñöôïc trong heä thoáng FM hai traïng thaùi phalieân tuïc. Lyù do laø FSK hai traïng thaùi yeâu caàu voán coù hai taàn soá phaûi bieåu thò haitraïng thaùi nhò phaân, vaø ñeå xaây döïng moät heä thoáng pha lieân tuïc söû duïng hai boädao ñoäng rieâng bieät, yeâu caàu veà maïch raát phöùc taïp. Phöông aùn choïn laø FMkhoùa chæ duøng moät boä dao ñoäng ñieàu khieån baèng ñieän aùp. Trong khi moät heäthoáng vôùi pha lieân tuïc ôû nhöõng ñieåm chuyeån tieáp bit, ñoä chính xaùc taàn soá töôngñoái thaáp vaø toác ñoä bit seõ khoâng bò khoùa ôû moät trong hai taàn soá ñaïi dieän cho caùctraïng thaùi logit 1 vaø 0. Moät heä thoáng FM hai traïng thaùi lyù töôûng ñaõ ñöôïc coângnhaän, trong ñoù söï cheânh leänh giöõa caùc taàng soá 1 vaø 0, töùc laø ñoä di taàn ñænh –ñænh laø 2fd, baèng toác ñoä bit rb, töùc 2fd=rb. Hôn nöõa caùc taàn soá 1 vaø 0 ñaõ ñöôïckhoùa theo toác ñoä bit. Moät heä thoáng ñaõ ñöôïc coâng nhaän, trong ñoù chæ moät nguoàntaàn soá ñieàu khieån heä thoáng vaø cung caáp cho ra caùc tín hieäu 1 vaø 0 theo toác ñoäbit. Bieåu thò phoå FSK goàm moät chuoãi (Serie) baèng daïng ñoà thò toát hôn laø toaùnhoïc.II. FSK keát hôïp (CFSK). Taùch soùng töông quan FSK ñaït ñöôïc baèng caùch duøng boä giaûi maõ ñieàu cheá toái öu coù haøm töông quan – cheùo, minh hoïa cho hình 1.3-loaïi taùch soùng naøy ít duøng trong thöïc teá, do khoù khoâng veà lieân keát vôùi caùc taàn soá reõ ôû maùy thu gioáng nhö ôû maùy phaùt. Khoaûng caùch bieät taàn soá toái thieåu hay ñoä di taàn ñænh – ñænh cöïc tieåu: 2Fd, khi tröïc giao (töông quan – cheùo = 0) vôùi taùch soùng keát hôïp laø 2Fd = rb/2. Xaùc suaát loãi cuûa CFSK hai traïng thaùi. Bieåu thöùc xaùc suaát loãi Pe: PeFSK = ½ erfc [(1/2) (W/rb) (C/N)]1/2 (3.3) Hình 3-12 laø ñoà thò cuûa phöông trình vôùi ñoä roäng taïp aâm song bieân. So saùnh xaùc suaát loãi cuûa FSK theo phöông trình 3.3 vôùi PSK trongphöông trình 2.7 ta thaáy xaùc suaát loãi baèng nhau neáu nhö coâng suaát soùng mangcuûa FSK taêng theâm 3dB. Vôùi FSK keát hôïp, 99% ño ...