Khái quát về truyền và xử lý tín hiệu trong các hệ thống thông tin viễn thông

[tigontt2003]

Download miễn phí Đề tài Khái quát về truyền và xử lý tín hiệu trong các hệ thống thông tin viễn thông

Mỗi vectơ chiều dài n của dóy bớt đầu vào được sử dụng để điều khiển mức phỏt. Nú cung cấp cho kờnh đồng pha I (inphase) và kờnh vuụng pha Q (quadrature) những tớn hiệu đặc biệt và mức tớn hiệu trờn trục toạ độ nằm ngang và thẳng đứng một cỏch tương ứng. Trong điều chế QPSK thỡ mức phỏt cụ thể chỉ là bộ biến đổi nối tiếp- song song (serial-to-parallel). Với sự phỏt triển của khoa học cụng nghệ đó dần sử dụng cỏc thiết bị số hoàn thiện. Trờn mụi trường nhất định, tớn hiệu MPSK là cỏc tớn hiệu số kết hợp và được đưa vào bộ biến đổi số/tương tự (D/A) kết quả đầu ra là tớn hiệu điều chế pha mong muốn. Bộ giải điều chế kết hợp của MPSK cú thể là một trong cỏc bộ tỏch súng kết hợp của tớn hiệu M mức. Tớn hiệu MPSK là tập hợp của 2 chức năng cơ bản, phần thu sử dụng 2 bộ tương quan.
Trong việc giải tớn hiệu điều chế PSK, ta giả thiết rằng bộ giải điều chế xỏc định chớnh xỏc vật mang pha. Thực tế, vật mang pha được tớnh từ tớn hiệu nhận được qua một vài phộp xử lý phi tuyến và tạo nờn độ xờ dịch về pha. Chẳng hạn, với tớn hiệu PSK nhị phõn thỡ tớn hiệu thường được bỡnh phương để loại bỏ sự điều chế và thành phần tần số gấp đụi được lọc và chia đụi tần số để xỏc định tần số vật mang pha và gúc pha . Cỏc phộp biến đổi đú tạo nờn sự xờ dịch về pha 1800 trong pha vật mang. Cú thể loại bỏ vấn đề xờ dịch về pha bằng cỏch mó hoỏ trong cỏc pha khỏc nhau giữa cỏc tớn hiệu liờn tiếp. Với mó PSK nhị phõn, bớt thụng tin 1 tạo nờn dịch pha vật mang 1800 so với pha của tớn hiệu trước đú và bớt thụng tin 0 khụng tạo nờn sự dịch pha đối với tớn hiệu đó phỏt trước đú. Tớn hiệu PSK được xõy dựng từ việc mó hoỏ như thế gọi là mó hoỏ vi sai.
 


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-14-de_tai_khai_quat_ve_truyen_va_xu_ly_tin_hieu_trong.HxEkeRzjas.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4217/
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:

g tiÕng nãi nh­ trong ph­¬ng ph¸p m· ho¸ d¹ng sãng, trong ph­¬ng ph¸p m· ho¸ nguån ph¸t thanh truyÒn ®i c¸c chuçi bit m· c¸c th«ng sè cña m« h×nh t¹o tiÕng nãi. Mét trong c¸c bé m· ho¸ c¬ b¶n vµ tiªu biÓu cho ph­¬ng ph¸p nµy lµ bé m· ho¸ dù b¸o tuyÕn tÝnh LPC (Linear Predictive Coder).
- M· ho¸ lai (Hybrid Coder) lµ sù kÕt hîp cña hai ph­¬ng ph¸p m· ho¸ d¹ng sãng vµ m· ho¸ nguån ph¸t thanh. Trong ®ã, m« h×nh läc tæng hîp tiÕng nãi th× t­¬ng tù nh­ ®èi víi c¸c bé m· ho¸ nguån ph¸t thanh cßn tÝn hiÖu kÝch thÝch l¹i ®­îc m· ho¸ mét c¸ch hiÖu qu¶ b»ng kü thuËt m· d¹ng sãng.
2.1.2. §iÒu chÕ m· xung PCM (Pulse Code Modulation)
Kh¸i niÖm: Lµ qu¸ tr×nh m· ho¸ tÝn hiÖu liªn tôc t¹o thµnh c¸c xung mang th«ng tin th«ng qua qu¸ tr×nh ®iÒu biÕn biªn ®é.
§©y lµ d¹ng tiªu biÓu trong m· ho¸ d¹ng sãng, sö dông phæ biÕn trong c¶ tÝn hiÖu tho¹i, nhãm kªnh tho¹i ghÐp kªnh theo tÇn sè, tÝn hiÖu video…
S¬ ®å ®iÒu chÕ:
Läc
LÊy mÉu
L­îng tö
M· ho¸
TÝn hiÖu liªn tôc
TÝn hiÖu cã b¨ng h¹n chÕ
C¸c xung PAM
C¸c xung PAM l­îng tö ho¸
TÝn hiÖu PCM
H×nh 2.1: §iÒu chÕ m· xung PCM
§iÒu chÕ xung m· PCM thùc hiÖn theo bèn b­íc nh­ sau:
a, Läc
Läc nh»m h¹n chÕ phæ tÇn cña tÝn hiÖu liªn tôc cÇn truyÒn. BiÕn ®æi Fourier cña tÝn hiÖu liªn tôc thùc tÕ lµ v« h¹n theo biÕn tÇn sè do thêi gian tån t¹i cña chóng lµ h÷u h¹n. ChÝnh v× vËy, c¸c tÝn hiÖu liªn tôc cÇn truyÒn cÇn ph¶i h¹n chÕ vÒ phæ ®Ó ®¸p øng ®iÒu kiÖn b¨ng tÇn h¹n chÕ cña ®Þnh lý lÊu mÉu.
Dïng bé läc h¹n b¨ng th«ng thÊp läc lÊy phæ cña tÝn hiÖu tho¹i trong kho¶ng 0,3-3,4 KHz.
b, LÊy mÉu
LÊy mÉu nhê chuçi xung nhÞp cã tÇn sè fS ®Ó cã ®­îc tÝn hiÖu ®iÒu biªn xung (PAM: Pulse Amplitude Modulation).
TÇn sè lÊy mÉu fS = 8 KHz.
Thùc chÊt cña qu¸ tr×nh lÊy mÉu lµ nh©n tÝn hiÖu víi d·y xung lÊy mÉu cã tÇn sè b»ng tÇn sè lÊy mÉu vµ cã biªn ®é thÝch hîp.
S¬ ®å khèi c¬ b¶n:
Bé
nh©n
TÝn hiÖu t­¬ng tù
D·y xung lÊy mÉu
TÝn hiÖu lÊy mÉu
H×nh 2.2: Qu¸ tr×nh lÊy mÉu
BiÓu diÔn tÝn hiÖu:
T. hiÖu audio
t
Biªn ®é
Xung lÊy mÉu
t
Biªn ®é
§iÒu chÕ biªn ®é
TÝn hiÖu lÊy mÉu (PAM)
Biªn ®é
t
H×nh 2.3: LÊy mÉu vµ ®iÒu chÕ biªn ®é trong miÒn thêi gian.
c, L­îng tö ho¸
Kh¸i niÖm: L­îng tö ho¸ lµ qu¸ tr×nh lµm trßn c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu rêi r¹c vÒ mét sè gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh gäi lµ møc l­îng tö.
Sau khi lÊy mÉu, sè gi¸ trÞ cña tÝn hiÖu vÉn lµ v« h¹n. §Ó h¹n chÕ sè bit cÇn sö dông sau khi rêi r¹c ho¸, gi¸ trÞ xung PAM cÇn ®­îc lµm trßn thµnh mét trong c¸c gi¸ trÞ mÉu x¸c ®Þnh gäi lµ c¸c møc l­îng tö.
§¬n gi¶n nhÊt lµ ta chia gi¶i ®éng tÝn hiÖu (gi¶i ®éng lµ gi¶i gi¸ trÞ cã thÓ cã cña tÝn hiÖu) thµnh Q møc c¸ch ®Òu nhau gäi lµ l­îng tö ho¸ ®Òu.
S¬ ®å biÓu diÔn qu¸ tr×nh l­îng tö ho¸ cã d¹ng nh­ sau:
Biªn ®é
Møc
l­îng tö
Q
Q
Q
Q
Q
Q
n+5
n+4
n+3
n+2
n+1
n
Thêi gian
T
T
T
T
T
T
T
T
T
Q
Lçi l­îng tö
C¸c mÉu
H×nh 2.4: Qu¸ tr×nh l­îng tö ho¸.
d, M· ho¸
- M· ho¸: C¸c gi¸ trÞ møc l­îng tö øng víi xung PAM ®­îc m· ho¸ b»ng c¸c tæ hîp m· nhÞ ph©n ®Ó truyÒn ®i trong hÖ thèng th«ng tin sè. §ã lµ c¸c d·y bit 0 vµ 1 ®­îc s¾p xÕp theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh.
VÝ dô: Gi¸ trÞ U = 5 V cña tÝn hiÖu ®­îc m· b»ng tæ hîp m· 0101.
e, Kh«i phôc tÝn hiÖu
Qu¸ tr×nh kh«i phôc tÝn hiÖu ë phÇn thu ®­îc thùc hiÖn nh­ sau: Gi¶i m· ®Ó ®­îc chuçi xung PAM l­îng tö ho¸ råi cho qua läc th«ng thÊp cã tÇn sè fc c¾t b»ng mét nöa tÇn sè lÊy mÉu flm.
TÝn hiÖu kh«i phôc ë phÇn thu chØ lµ mét phiªn b¶n gÇn ®óng cña tÝn hiÖu liªn tôc cÇn truyÒn ®i ë phÇn ph¸t, nguyªn nh©n sai sè gi÷a tÝn hiÖu liªn tôc t¸i t¹o vµ tÝn hiÖu gèc lµ do:
ViÖc lÊy mÉu kh«ng thÓ tiÕn hµnh trong thêi gian dµi v« h¹n.
Sai sè l­îng tö ho¸.
§Æc tÝnh läc kh«ng lý t­ëng.
TÝn hiÖu t¸i t¹o cã phæ h¹n chÕ cßn tÝn hiÖu gèc cã phæ v« h¹n.
2.1.3. §iÒu chÕ m· xung vi sai (DPCM- Differentical Pulse Code Modulation)
a, Kh¸i niÖm
Kh¸i niÖm: DPCM lµ qu¸ tr×nh thùc hiÖn m· ho¸ c¸c gi¸ trÞ sai lÖch gi÷a c¸c mÉu tiÕng nãi liªn tiÕp thay v× m· ho¸ c¸c gi¸ trÞ mÉu tiÕng nãi.
Do c¸c mÉu tiÕng nãi cã sù t­¬ng quan víi nhau nªn sai lÖch tiÕng nãi gi÷a 2 mÉu kÒ nhau th­êng kh¸ nhá so víi gi¸ trÞ cña tõng mÉu.
Thay v× m· ho¸ c¸c gi¸ trÞ mÉu tiÕng nãi nh­ cña PCM, ta chØ cÇn m· ho¸ sai lÖch gi÷a c¸c mÉu tiÕng nãi liªn tiÕp vµ chØ cÇn mét sè bit Ýt h¬n ®Ó m·. §©y chÝnh lµ nguyªn t¾c cña ®iÒu chÕ m· xung vi sai DPCM (Differential Pulse Code Modulaion).
b, S¬ ®å khèi bé ®iÒu chÕ m· xung vi sai
S¬ ®å khèi ®¬n gi¶n cña bé ®iÒu chÕ m· xung vi sai nh­ sau:
M· ho¸ PCM
Gi¶i m· PCM
TH vµo
TH nhÞp
Gi¶i m· PCM
TH kh«i phôc
TH nhÞp kh«i phôc
H×nh 2.5: S¬ ®å khèi bé ®iÒu chÕ m· xung vi sai DPCM
Ngoµi ra, ta cßn cã mét sè ph­¬ng ph¸p m· ho¸ lµ:
a. §iÒu chÕ m· xung vi sai víi bé dù ®o¸n
b. §iÒu chÕ m· xung vi sai tù thÝch nghi ADPCM (Adative DPCM)
2.1.4. M· ho¸ dù ®o¸n ph©n tÝch b»ng tæng hîp tiÕng nãi (bé m· ho¸ nguån)
Kh¸i niÖm: M· ho¸ nguån ph¸t thanh lµ m· ho¸ c¸c th«ng sè kÝch thÝch vµ läc cña m« h×nh tiÕng nãi thµnh c¸c tÝn hiÖu sè.
Thay v× truyÒn ®i c¸c chuçi bit m· c¸c gi¸ trÞ mÉu d¹ng sãng tiÕng nãi nh­ trong ph­¬ng ph¸p m· ho¸ d¹ng sãng, trong ph­¬ng ph¸p m· ho¸ nguån ph¸t thanh truyÒn ®i c¸c chuçi bit m· c¸c th«ng sè cña m« h×nh t¹o tiÕng nãi.
a, Bé m· ho¸ dù ®o¸n tuyÕn tÝnh LPC (Linear Pulse Code)
§©y lµ d¹ng ban ®Çu cña kiÓu m· ho¸ nguån ph¸t thanh, ®­îc øng dông trong qu©n sù, chÊt l­îng thÊp.
ViÖc ®­a ra m« h×nh kÝch thÝch ®a xung (ban ®Çu lµ m« h×nh kÝch thÝch 1 xung) lµ ®iÓm khëi ®Çu cña mét thÕ hÖ míi c¸c bé m· ho¸ tiÕng nãi míi, ®­îc gäi lµ m· ho¸ tiÕng nãi dù ®o¸n ph©n tÝch nhê tæng hîp, chÊt l­îng tiÕng nãi tæng hîp cao.
M« h×nh tæng qu¸t bé m· ho¸ LPC ph©n tÝch b»ng tæng hîp tiÕng nãi:
Bé t¹o
kÝch thÝch
Bé läc
tæng hîp
Läc träng
sè sai sè
Tèi thiÓu ho¸ sai sè
TiÕng nãi gèc lèi vµo
H×nh 2.6: Bé m· ho¸ LPCph©n tÝch b»ng tæng hîp tiÕng nãi
Bé t¹o
kÝch thÝch
Bé läc
tæng hîp
TiÕng nãi tæng hîp
H×nh 2.7: Bé gi¶i m· LPCph©n tÝch b»ng tæng hîp
2.2. GhÐp kªnh
a, Kh¸i niÖm
GhÐp kªnh lµ viÖc chia sÎ ®­êng truyÒn thµnh nhiÒu kªnh liªn l¹c cho nhiÒu nguån tin cïng sö dông.
b, Ph©n lo¹i
Cã hai ph­¬ng ph¸p ghÐp kªnh c¬ b¶n lµ:
- GhÐp kªnh theo tÇn sè (FDM: Frequency Division Multiplexing) trong ®ã b¨ng tÇn truyÒn dÉn cña hÖ thèng ®­îc chia thµnh nhiÒu b¨ng con h×nh thµnh nhiÒu kªnh liªn l¹c ph©n biÖt víi nhau vÒ tÇn sè.
- GhÐp kªnh theo thêi gian (TDM: Time Division Multiplexing) trong ®ã thêi gian sö dông ®­êng truyÒn dÉn cña hÖ thèng ®­îc chia thµnh c¸c phÇn kh¸c nhau gäi lµ c¸c khe thêi gian vµ viÖc truyÒn ®­a tin tøc tõ c¸c nguån tin kh¸c nhau ®­îc thùc hiÖn trong c¸c khe thêi gian riªng biÖt.
Trong c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn analog, ghÐp kªnh ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p ghÐp kªnh theo tÇn sè v× c¸c tÝn hiÖu t­¬ng tù lÊp ®Çy c¸c d¶i liªn tôc theo thêi gian.
H×nh 2.8: GhÐp kªnh theo tÇn sè ®èi víi tÝn hiÖu t­¬ng tù
t
t
f
Hzf
TÝn hiÖu sè cã mét ®Æc ®iÓm c¬ b¶n lµ c¸c phÇn tö tÝn hiÖu (xung tÝn hiÖu) cã thêi gian tån t¹i h÷u h¹n. §é réng xung tÝn hiÖu lµ kh¸ nhá so víi ®é dµi khung cña tÝn hiÖu (kho¶ng thêi gian kh«ng cã xung trong mét chu kú). Ta cã thÓ chia khung tÝn hiÖu thµnh mét sè khe thêi gian vµ ghÐp mét sè xung tÝn hiÖu tõ mét sè nguån tin sè vµo cïng mét khung tÝn hiÖu. TÝn hiÖu tõ mçi mét nguån tin ®­îc truyÒn ®i trªn mét khe thêi gian riªng, víi c¸c hÖ thèng truyÒn dÉn sè, viÖc ghÐp kªnh theo thêi gian lµ rÊt phæ biÕn.
H×nh 2.9: GhÐp kªnh theo thêi gian ®èi víi tÝn hiÖu sè
0
t
t10 t20 t30 t11 t21 t31
2.3. Xö lý tÝn hiÖu b¨ng gèc
a, Kh¸i niÖm ...