Điều chế xung

Đi u ch xungề ế Tr n Ng c Quýầ ọ Gi i thi uớ ệ  Tin t c ch ứ ỉ đ cượ truy n trong kho ng th i gian nh t ề ả ờ ấ đ nhị  Tín hi u t ng t đ c s d ng đ đi u ch m t ệ ươ ự ượ ử ụ ể ề ế ộ s tính ch t c a m t chu i xung.ố ấ ủ ộ ỗ  Có th là : biên đ , đ r ng, v trí,…ể ộ ộ ộ ị  Chu i xung này sau đó đ c mã hoá theo m t ki u ỗ ượ ộ ể nào đó.  Nh v y đây là b c đ u c a quá trình bi n đ i tín ư ậ ướ ầ ủ ế ổ hi u t t ng t sang s .ệ ừ ươ ự ố Đi u ch xungề ế  Ph ng pháp đ chuy n đ i thông tin thành ươ ể ể ổ nh ng xung đ truy n d nữ ể ề ẫ 1. PWM (Pulse Width Modulation): Đ r ng xung t ộ ộ ỷ l v i biên đ tín hi u t ng t .ệ ớ ộ ệ ươ ự 2. PPM (Pulse Position Modulation): V trí xung thay ị đ i theo biên đ tín hi u t ng t trong m t khe th i ổ ộ ệ ươ ự ộ ờ gian. 3. PAM (Pulse Amplitude Modulation): Biên đ xung ộ thay đ i theo biên đ c a tín hi u t ng t .ổ ộ ủ ệ ươ ự 4. PCM (Pulse Code Modulation): chuy n đ i chu i ể ổ ỗ xung đi u ch biên đ thành d ng tín hi u nh phân.ề ế ộ ạ ệ ị  PCM là ph ng pháp ph bi n trong h th ng ươ ổ ế ệ ố vi n thông, ch y u là trong m ng PSTNễ ủ ế ạ Đi u ch xungề ế Tín hi u t ng ệ ươ tự Chu i xung l y ỗ ấ m uẫ PWM PPM PAM PCM Đi u ch xung mãề ế PCM không th c s là đi u ch mà là m t ự ự ề ế ộ d ng c a mã hoá ngu n tin.ạ ủ ồ 3 b c c a quá trình PCM:ướ ủ – L y m u: Quá trình trích l y tin t c tấ ẫ ấ ứ ương t theo ự m t chu kỳ nh t ộ ấ đ nhị đ cượ g i là chu kỳ l y m u ọ ấ ẫ hay còn g i là quá trình t o tín hi u PAMọ ạ ệ – L ng t hoá: làm tròn các m u t i m t s h u ượ ử ẫ ớ ộ ố ữ h n các giá tr .ạ ị – Mã hoá: m i m u l ng t đ c mã hoá b i s ỗ ẫ ượ ử ượ ở ố bít c đ nh.ố ị Quá trình PCM  S đ kh i c a h th ng truy n d n PCM.ơ ồ ố ủ ệ ố ề ẫ L cọ h n ạ băng L y m u ấ ẫ và gi ữ m uấ chuy n đ i ể ổ A/D P/S converter Phát l pặ chuy n ể đ i S/Pổ chuy n ể đ i D/Aổ M ch ạ gi m uữ ẫ L c thông ọ th pấ Phát l pặ Analog input signal Sample pulse Conversion clock Line speed clock Parallel data Serial PCM code Serial PCM code Serial PCM code Line speed clock Conversion clock Parallel data Analog output signal PAM PAM L ng ượ t hoáử Mã hoá Quantized PAM signal Đi u ch xung mãề ế L c h n băngọ ạ Frequency [Hz] Amplitude 300 4000 Filter L c h n băngọ ạ L c h n băngọ ạ H u h t năng l ng ti ng nói n m trong d i ầ ế ượ ế ằ ả t 300Hz đ n 3400Hz. Do đó:ừ ế Thông th ng :ườ KHZB 3≈ KHZB 4= L c h n băngọ ạ M c đích:ụ – Ch ng ch ng phố ồ ổ Còn đ c g i là b l c ch ng ch ng ượ ọ ộ ọ ố ồ phổ Ch ng ph x y ra trong quá trình PCM ồ ổ ả khi t n s l y m u nh h n 2B.ầ ố ấ ẫ ỏ ơ Bfs 2< L y m uấ ẫ Tín hi u t ng t ch l y t i m t s th i ệ ươ ự ỉ ấ ạ ộ ố ờ đi m.ể Là quá trình đi u ch biên đ c a chu i ề ế ộ ủ ỗ xung: T o tín hi u PAMạ ệ L y m uấ ẫ Nguyên t c: T c đ l y m u ít nh t là 2B.ắ ố ộ ấ ẫ ấ Fs đ c g i là t c đ Nyquistượ ọ ố ộ V i tín hi u tho i: Fớ ệ ạ s = 8Khz Bf s 2≥ B l y m uộ ấ ẫ Th c ch t là chuy n m ch đi n t .ự ấ ể ạ ệ ử T c đ chuy n m ch là t c đ l y m u.ố ộ ể ạ ố ộ ấ ẫ Tín hi u PAMệ ?PAM là d ng ạ t ng t hay sươ ự ố L y m u: mô t toán h cấ ẫ ả ọ Nhân tín hi u l i vào v i m t chu i xung ệ ố ớ ộ ỗ Dirac. ∑∑ ∑ ∞ ∞− ∞ ∞− ∞ ∞− −=−= −= = )()()()( )()( )()( sssPAM s PAM nTtnTmnTttmS nTtts tstmS δδ δ Sơ đồ l y m uấ ẫ Ph tín hi u PAMổ ệ Ph tín hi u tinổ ệ Ph chu i xung l y ổ ỗ ấ m uẫ 2piB-2piB ω 0 S(ω) ωs 2ωs 3ωs-ωs-2ωs-3ωs 0 ω ∙ ∙∙∙ ωs2piB 0 ω SPAM(ω) -2piB Đ khôi ph c l i ph tín hi u tin ể ụ ạ ổ ệ thì đi u ki n ề ệ đ iố v i t n s l y ớ ầ ố ấ m u là :ẫ Bs piω 4≥ Hi n tệ ngượ ch ng phồ ổ X y ra khi t n s l y m u không tho mãn ẩ ầ ố ấ ẫ ả đi u ki n l n hề ệ ớ ơn 2 l n t n s l n nh t trong ầ ầ ố ớ ấ tín hi u.ệ ∙ ∙ ∙∙∙ ωs2piB 0 ω SPAM(ω) L ng t hoáượ ử Quá trình làm tròn biên đ các m u trong ộ ẫ PAM t i m t s h u h n các m c.ớ ộ ố ữ ạ ứ Các m c này đ c g i là m c l ng t .ứ ượ ọ ứ ượ ử S m c lố ứ ngượ t ph thu c vào s bít mã ử ụ ộ ố hoá cho m t m u : n bítộ ẫ L = 2n Thông th ng L = 256 m cườ ứ L ng t hoáượ ử L ngượ t hoáử Chia thang đo t Vừ min đ nế Vmax thành L m c ứ l ngượ t , t c là s có 2ử ứ ẽ n -1 kho ng lả ngượ tử Đ cặ tính l ngượ tử T p âm lạ ngượ tử L ngượ t sinh ra l i khi khôi ph c tín hi u.ử ỗ ụ ệ G i là t p âm lọ ạ ngượ tử Tính theo t s : SNR l i ra.ỷ ố ố e v e v Re Rv log208.10 12/ log10 /)12/( /log10SnR 2 2 2 2 +== = e: là b cướ l ngượ tử ν: là biên độ tín hi u vào.ệ )(68,4max dBnSNR += Nh n xét quá trình lậ ngượ tử SNR ph thu c vào biên ụ ộ độ tín hi u vàoệ N u tế ăng s bít mã hoá lên 1 thì SNR tố ăng 6dB Đ ể đ tạ đ cượ SNR theo yêu c u thì c n ầ ầ đi u ề khi n t p âm lể ạ ngượ t b ng cách ử ằ đi u khi n ề ể m c lứ ngượ t .ử L ngượ t phi tuy nử ế V i s bít mã hoá cho trớ ố cướ ccs b lộ ngượ t ử ph i ả đ tạ đ cượ SNR theo yêu c u.ầ PCM phát tri n cho h th ng tho iể ệ ố ạ Tín hi u tho i có biên ệ ạ độ ch y u là th pủ ế ấ Do đó ph n l n th i gian ta có SNR là nhầ ớ ờ ỏ Đ c i thi n SNR: lể ả ệ ngượ t hoá không ử đ uề hay phi tuy nế L ngượ t phi tuy nử ế Phương pháp: – Dùng b cướ l ngượ t nh ử ỏ v i biên ớ độ tín hi u vào ệ nh .ỏ – Dùng bước l ngượ t dài ử hơn v i biên ớ độ tín hi u ệ vào l n hớ ơn. Hay khi biên độ tín hi u vào ệ càng l n thì bớ ước l ngượ t ử càng l n.ớ L ngượ t phi tuy nử ế Th c hi n:ự ệ 1. Nén tín hi u : lu t ệ ậ µ và lu t A.ậ 2. L nượ g t hoá ử đ uề (tuy n tính)ế Lu t ậ µ S d ng B c Mử ụ ở ắ ỹ Hàm nén: )1ln( )/1ln(. maxmax µ µ + + = VVVV inout S d ng PCM 8 bít, ử ụ SNR yêu c u >40dB ầ v i truy n ti ng nói ớ ề ế thì µ đ cượ l y là 255ấ Lu t Aậ S d ng Châu âu, Vi t namử ụ ở ệ    + + + = A VAVV A VAVV V in in out ln1 )/ln(1 ln1 / max max max max AV Vin 10 max ≤≤ 11 max ≤≤ V V A in Thông th ngườ : A=87.6 Mã hoá M i m u tín hi u sau khi đ c l ng t hoá ỗ ẫ ệ ượ ượ ử s đ c mã hoá b i m t t mã n bítẽ ượ ở ộ ừ Trong h th ng đi n tho i n= 8bítệ ố ệ ạ Mã hoá Mã hoá Đ r ng bộ ộ ăng truy n tín hi u PCMề ệ T c ố độ tín hi u PCM:ệ Băng thông nh nh t ỏ ấ để truy nề Ví d :ụ Ví dụ