nguyenphuongnamnamcao
New Member
Download miễn phí Bài giảng Truyền tin số qua kênh băng thông dải
GMSK là kỹthuật điều chếnhịphân đơn giản rút ra từMSK ở đó dạng sóng dữliệu NRZ
đi qua bộtiền điềuchếlà bộlọc tạo dạng xung Gauss đểlàm trơn quĩ đạo pha của MSK
và nhưvây làm ổn định sựthay đổi tần sốtức thời theo thời gian và làm giảm búp song
phụtrong phổ. Bộlọc Gauss gây nên ISI trong tín hiệu phát song có thểthấy là nếu tích
độdài bit và độrông 3dB (BT) nhỏhơn 0.5 thi sự ảnh hưởng ISI không đáng kể. GMSK
hy sinh tỷlệlỗi bit do báo hiệu đáng ứng một phần để đổi lấy hiệu suất phổvà tính chất
biên độkhông đổi. Đáp ứng xung của bộlọc là:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
đại tuyến tính thì sẽ kém hiệu suất. Một sự cảitiến chống lại hiện tượng này là kỹ thuật offset QPSK (OQPSK). Sự cải tiến ở chỗ trong
QPSK khi sẵp hàng dòng bit lẻ và bit chẵn thì sự chuyển bit xảy ra đồng thời trên 2 dòng,
song ở OQPSK 2 dòng bit này được đặt lệch nhau một bit (một nửa chu kỳ ký hiệu), nên
dịch pha của tín hiệu truyền chỉ có thể là ±900 (song nhịp dịch pha nhanh hơn, sau mỗi Tb
chứ không phải 2Tb). Do không gây nên những búp phụ của phổ khi đi qua điểm zero nên
phổ của OQPSK rút gọn hơn trong khi cho bộ khuếch đại RF hoạt động hiệu suất hơn.
50
Hình 4.8
4.3.3 π/4QPSK:
Điều chế π/4 QPSK là kỹ thuật dung hòa OQPSK avf QPSK để cho phép dịch pha lớn
hơn (chống ồn pha tốt hơn) và do vậy có thể giải điều chế ở một đồng bộ hay không đồng
bộ
Hình 4.9
51
Dịch pha cực đại của π/4 QPSK là ±1350 so với 1800 ở QPSK và ±900 ở OQPSK
do đó nó bảo toàn tính chất biên độ không đổi tốt hơn QPSK song kém hơn OQPSK Đặc
điểm hấp dẫn của π/4 QPSK là nó có thể tách đồng bộ được và làm đơn giản nhiều bộ thu
them nữa đối đường truyển đa đường và fading π/4 QPSK hoạt động tốt hơn. Thường π/4
QPSK kết hợp với mã vi phân để chống lại nhầm lẫn pha khi khôi phục sóng mang, khi
đó ta gọi là kỹ thuật π/4 DQPSK.
Trong điều chế π/4 QPSK, điểm báo hiệu được chọn từ 2 giản đồ chòm sao QPSK được
với nhau π/4 (hình). Sự chuyển giữa 2 chòm sao sau mỗi bit đảm bảo có sự chuyển pha
là bội của π/4 giữa các ký hiệu liên tiếp dễ dàng cho việc khôi phục thời gian (clock) và
đồng bộ pha (khác với QPSK 2 ký hiệu cạnh nhau có thể không có sự đổi pha)
(Tham khảo kỹ thuật phát và thu π/4 QPSK )
4.3.4. Khóa dich tối thiểu đồng bộ (MSK)
Đây là kỹ thuật FSK có khoảng cách 2 tần số sóng mang gần nhất mà vẫn đảm bảo
tính chất pha liên tục và 2 tần số trực giao. Điều này đảm bảo kênh thông tin có độ rộng
băng tần hẹp nên tiết kiệm phổ.
Xét cách biểu diễn tín hiệu CPFSK theo điều chế góc:
)](2cos[2)( ttf
T
Ets c
b
b θπ += (4.37)
Ở đó θ(t) là hàm liên tục tăng hay giảm tuyến tính theo thời gian trong mỗi khoảng bit:
t
T
ht
b
πθθ ±= )0()( 0≤t≤Tb (4.38)
θ(0) là pha tại thời điểm t=0 , giá trị này sẽ phụ thuộc vào điều chế trước đó (để cho pha
luôn liên tục giữa 2 ký hiệu). Định nghĩa này tổng quát hơn tín hiệu trong FSK.
Ở đó dấu + tương ứng với gửi 1(tần số f1) còn dấu – tương ứng với gửi 0 (tần số f2). h là
một giá trị nào đó. Ta rút ra cặp liên hệ:
12
f
T
hf
b
c =+ 22 fT
hf
b
c =− (4.39)
Giải ra ta có )(
2
1
21 fffc += và )( 21 ffTh b −= (4.40)
Hình 4.10 a) Cây pha . b) Lưới pha: Đường vẽ đậm biểu diễn dãy 1101000
52
Tại t=Tb ta có:
⎩⎨
⎧
−=− 0_
1_
)0()(
doivoih
doivoih
Tb π
πθθ (4.41)
Tức là gửi 1 làm tăng pha của CPFSK lên πh radian và gửi 0 sẽ giảm pha đi πh
radian. Sự thay đổi pha theo thời gian như đường thẳng, độ nghiêng của nó diễn tả sự
tăng hay giảm một lượng tần số (nhảy tần). Với một dãy dữ liệu vào, tin hiệu có đồ thị
pha như một cây pha
Có thể chọn nhiều giá trị h khác nhau để đảm bảo 2 tần số trực giao song h=1/2 diễn
tả độ lệch tần (hiệu 2 tần số f1 và f2) bằng một nửa tốc độ bit. Đây là khoảng cách tần số
tối thiểu cho phép 2 tín hiệu FSK diễn tả 1 và 0 trực giao với nhau theo nghĩa là tích phân
2 ký hiệu trong khoảng thời gian của chúng bằng zero (nhớ lại là trong kỹ thuật FSK
đồng bộ, 2 tần số lệch nhau bằng tốc độ bit). Do nguyên nhân này mà tín hiệu CPFSK với
hiệu số lệch bằng ½ tốc độ bít được gọi là khóa dịch tối thiểu (MSK)
Khai triển tín hiệu s(t) (4.37) theo thành phần đồng pha và vuông pha sẽ được
)2sin()](sin[2)2cos()](cos[2)( tft
T
Etft
T
Ets c
b
b
c
b
b πθπθ −= (4.42)
Với h=1/2 ta có: t
T
t
b2
)0()( πθθ ±= 0≤t≤Tb (4.43)
Ở đó dấu cộng tương ứng với 1 và dấu trừ tương ứng với 0 và θ(0) bằng 0 hay π sau
khoảng 2Tb tùy vào pha trước đó.
Xét thành phần đồng pha :
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛±=
=⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛==
t
TT
E
t
T
t
TT
Et
T
Ets
bb
b
bbb
b
b
b
I
2
cos2
}
2
sin)]0(sin[
2
cos)]0({cos[2)](cos[2)(
π
πθπθθ m
(4.44)
Dấu cộng ứng với θ(0) bằng 0 và dấu trừ khi θ(0)=π.
Điều này có nghĩa là thành phần đồng pha bị điều chế bởi hàm cosin nửa chu kỳ và có
pha giữ nguyên hay đảo pha là do pha ban đầu là 0 hay π trong suốt khoảng 2Tb
(-Tb≤0≤Tb) mà không phụ thuộc bit tại t=0 là 1 hay 0
Tương tự như vậy trong khoảng 0≤t≤2Tb. Thành phần vuông pha sẽ là xung sin nửa chu
kỳ, cực tính của nó chỉ phụ thuộc θ(Tb)
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛±=⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛== t
TT
Et
T
T
T
Et
T
Ets
bb
b
b
b
b
b
b
b
Q 2
sin2
2
sin)](sin[2)](sin[2)( ππθθ (4.45)
Ở đó dấu cộng tương ứng θ(Tb)=π/2 còn dấu trừ ứng với θ(Tb)=-π/2
53
Từ phân tích trên do θ(0) và θ(Tb) đều có 2 giá trị có thể nên có 4 trường hợp xảy ra:
θ(0) θ(Tb) bit phát
0 π/2 1
π π/2 0
π -π/2 1
0 -π/2 0
Để tạo ra tín hiệu như vậy chọn 2 hàm cơ sở trực giao như sau:
)2cos(
2
cos2)(1 tftTT
t c
bb
ππφ ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛= 0≤t≤Tb (4.46)
)2sin(
2
sin2)(2 tftTT
t c
bb
ππφ ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛= 0≤t≤Tb (4.47)
Tín hiệu MSK viết lại là: )()()( 2211 tststs φφ += với (4.48)
Hình 4.11 Sơ dò không gian tín hiệu cho hệ MSK
54
)]0(cos[)()( 11 θφ b
T
T
Edtttss
b
b
== ∫
−
-Tb≤t≤Tb (4.49)
Sẽ nhận 2 giá trị
)](sin[)()(
2
0
22 bb
T
TEdtttss
b
θφ −== ∫ 0≤t≤Tb (4.50)
Cũng nhận 2 giá trị
Giản đồ tín hiệu có N=2, M=2 giống QPSK tuy nhiên có điểm khác:
Trong QPSK một tín hiệu phát biểu diễn 2 bit được tương ứng độc lập với 1 trong 4 điểm
tín hiệu và pha có thể gián đoạn sau khoảng 2Tb, ,2 hàm cơ sở trực giao là hàm sin và
cosin. Còn ở MSK một tín hiệu phát biểu diễn 1 bit trong khoảng Tb phải biểu diễn bằng
tổ hợp 2 trong 4 điểm tín hiệu, đồng thời 2 hàm cơ sở trực giao là 2 hàm sin, cosin bị điều
chế tạo nên pha liên tục sau khoảng bit Tb.
Hình 4.12 Dãy dữ liệu và dạng sóng cho tín hiệu MSK a) Dãy nhị phân
lối vào b)Hàm thời gian được tỷ lệ s1ф1(t). c) Hàm thời gian được tỷ lệ
s2ф2(t). d) Tín hiệu MKS là kết quả cộng 2 hàm trên theo kiểu bit-bit
55
Cách tạo và tách MSK:
Ưu điểm của MSK là: Đồng bộ tín hiệu và tỷ số lệch không ảnh hưởng theo tốc độ dữ
liệu lối vào. Hai tín hiệu sin: một ở tần số fc=nc/4Tb với nc nguyên và một ở tần số 1/4Tb
được cấp lên bộ điều chế tích, sẽ tạo nên 2 sóng sin đồng bộ tại tần số f1 và f2. hai song
sin này được phân tách bằng 2 bộ lọc băng hep. Lối ra bộ lọc được tổ hợp tuyến tính đẻ
tạo nên cặp sóng mang vuông pha và trực giao )(1 tφ và )(1 tφ
Cuối cùng 2 sóng mang này được nhân với 2 dạng song nhị phân a1(t) và a2(t) có tốc độ
1/2Tb
Tính xác suất trung bình của lỗi:
Xét tín hiệu truyền qua kênh ồn:
x(t)=s(t)+w(t)
với s(t) là tín hiệu MSK. Để quyết định xem 1 hay 0 được truyền trong khoảng 0≤t≤Tb ta
cần tách trạng thái pha của θ(0) và θ(Tb). Trước hết ta phải tính hình chiếu của x(t)
lên )(1 tφ trên khoảng -Tb≤t≤Tb:
1111 )()( wsdtttxx
b
b
T
T
+== ∫
−
φ (4.51)
Hình 4.13 Sơ đồ kh