Tài liệu Giáo trình Hệ thống viễn thông
49 trang |
Chia sẻ: haohao | Lượt xem: 1632 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Giáo trình Hệ thống viễn thông, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
II
------
Giáo trình
Hệ thống viễn
thông
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Baøøi 1: TOÅÅNG QUAN VEÀÀ CAÙÙC HEÄÄ THOÁÁNG VIEÃÃN THOÂÂNG
I. Khaùùi nieääm :
- Heää thoááng vieããn thoââng laøø taääp hôïïp taáát caûû caùùc phöông tieään kyõõ thuaäät ñeåå truyeààn daããn
tin töùùc töøø nôi phaùùt ñeáán nôi thu .
- Tuøøy theo caùùc muïïc ñích khaùùc nhau maøø ngöôøøi ta coùù nhieààu caùùch phaâân loaïïi heää
thoááng vieããn thoââng .
• Phaâân loaïïi theo tính chaáát coââng vieääc :
HTVT Chuyeåån maïïch ( toåång ñaøøi ) .
Truyeààn daããn ( Vi ba ,veää tinh ) .
Vi ba lieâân laïïc trong phaïïm vi ngaéén .
Veää tinh lieâân laïïc trong phaïïm vi daøøi .
• Phaâân loaïïi theo cô cheáá truyeààn tin :
Heää thoááng ñôn coââng ( Truyeààn tín hieääu theo moäät chieààu nhaáát ñònh ) .
HTVT Heää thoááng song coââng ( Truyeààn tín hieääu hai chieààu cuøøng moäät luùùc ) .
Heää thoááng baùùn song coââng ( Truyeààn tín hieääu hai chieààu khoââng ñoààng
thôøøi ) .
- Caááu hình cô baûûn cuûûa moäät HTVT :
+Nguoààn tin : Nôi phaùùt ra tin töùùc caààn truyeààn ñi .
+ Caûûm bieáán : Bieáán tin töùùc thaøønh tín hieääu ñieään .
+ Xöûû lyùù tín hieääu : Bieáán tín hieääu thaøønh moäät tín hieääu khaùùc ñeåå truyeààn daïït hieääu
quaûû cao trong truyeààn daããn .
+ Keâânh truyeààn :Ñöôøøng truyeààn tín hieääu . Ñoáái vôùùi caùùc HTVT hieään nay coùù 3
keâânh truyeààn chính .
Caùùp kim loaïïi ( Truyeààn ngaéén,toáác ñoää truyeààn thaááp ).
Voââ tuyeáán ( Truyeààn trong khoââng khí ) .
Caùùp quang ( Cheáá taïïo baèèng thuûûy tinh ) .
II. Caùùc thoââng soáá ñaùùnh giaùù chaáát löôïïng cuûûa caùùc HTVT :
1) Ñoää suy hao cuûûa ñöôøøng truyeààn :
Ñoää suy hao : Laøø tyûû soáá giöõõa coââng suaáát tín hieääu ngoõõ vaøøo chia cho coââng suaáát tín
hieääu ngoõõ ra . Trong caùùc HTVT coââng suaáát vaøø ñoää suy hao ñeààu tính theo ñôn vò chuaåån
hoùùa laøø deciben (dB) .
• Coââng suaáát : [p] = 10log PCP /10
Neááu Pc = 1W [p] coùù ñôn vò laøø dBW .
Neááu Pc = 1mW [p] coùù ñôn vò laøø dBm.
• Ñoää suy hao: [A] = 10log Pout
Pin
10 = [Pin] - [Pout] ( ñôn vò : dB ) .
Vd: Ñoååi 100W ra dBm vaøø dBW.
Nguoààn
tin
Nhaään
tin
caûûm
bieáán
Xöûû lyùù tín
hieääu
Keâânh
truyeààn
Xöûû lyùù
tín hieääu
caûûm bieáán
ngöôc
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
[P] dBW = 10 log 10010 = 2*10 = 20 dBW
[P] dBWm = 10log
310*100
10 = 5*10 = 50 dBm
log ba = M ⇒ b = aM
log aa = 1
log
αb
a = α log ba
log ca
b
a
cb
a loglog
).( +=
log c
b
a =log
c
a
b
a log−
log 01 =a
* Chuùù yùù
- Khi coââng suaáát tính baèèng W taêêng gaááp 2 thì coââng suaáát tính baèèng dB taêêng theââm 3
ñôn vò
100W # 20dBW = 50dBm
200W # 23dBW = 53dBm
50W # 17dBW = 47dBm
P1 # [P1] = 10log 110
P
P2 = 2P1 ⇒ [P2] = 10log 1210P = 10log 110210 log10 P+
P1(W) 110log10]1[
PP =⇒
[P1]dBm = 10log
33 10
10
1
10
10*1
10 log10log10 += PP
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
Ñoååi 11dBW = ( 20 - 9 ) dBw
= 100 : 9 = 12,5 W
10W # 10 dBW
100W # 20 dBW
1000W # 30 dBW
10000W # 40 dBW
Ñoååi dBm ra mW
17dBm = (20 – 3) = 100 : 2 = 50mW
19dBm = (10 + 9) = 10 * 8 = 80mW
2) Thôøøi gian treåå :
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Laøø khoaûûng thôøøi gian maøø tín hieääu truyeààn töøø nôi phaùùt ñeáán nôi thu trong caùùc heää
thoááng vieããn thoââng thôøøi gian treåå toáái ña cho pheùùp laøø 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 phaùùt uT (t) = A cos (100π t + 6/π ) (t = ms)
Xaùùc ñònh pha cuûûa tín hieääu taïïi ñaààu thu caùùch nôi phaùùt 30km
Thôøøi gian treåå : 48
4
10
10*3
10*3 −===ℑ
c
d
(s)
⇒ Ñoää treåå pha ℑω = 100
100
10* 4 ππ =−
Pha cuûûa tín hieääu taïïi ñaààu thu
1006
ππ − (rad)
3) Baêêng thoââng cuûûa heää thoááng :
laøø khoaûûng taààn soáá maøø ñaûûm baûûo cho heää thoááng hoaïït ñoääng ôûû cheáá ñoää bình thöôøøng .
Taààn soáá caéét : Laøø taààn soáá maøø taïïi ñoùù ñoää lôïïi giaûûm ñi
2
1
laààn (tính theo dB thì ñoää lôïïi
giaûûm 3 laààn)
1/0.7
-3dB
fc f fc f
Baêêng thoââng baèèng ñoää roääng phoåå (khoaûûng thôøøi gian giöõõa taààn soáá nhoûû nhaáát fmin vaøø
fmax cuûûa tieááng noùùi con ngöôøøi .
Baêêng thoââng cuûûa heää thoááng (BW) :
BW =fmax - fmin (Hz)
Ñoáái vôùùi moäät heää thoááng lyùù töôûûng thì seõõ coùù baêêng coââng baèèng ñoää roääng phoåå cuûûa tín
hieääu .
4) Ñoää meùùo tín hieääu :
Moäät heää thoááng tuyeáán tính laøø heää thoááng coùù quan heää giöõõa tín hieääu ñaààu phaùùt vaøø
ñaààu thu theo phöông trình ñöôøøng thaúúng . Heää thoááng phi tuyeáán laøø heää thoááng coùù
quan heää giöõõa tín hieääu ñaààu phaùùt vaøø ñaààu thu theo phöông trình ñöôøøng cong .
Meùùo tín hieääu trong heää thoááng phi tuyeáán chia laøøm hai loaïïi :
- Meùùo haøøi .
- Meùùo ñieààu cheáá töông hoåå .
+ Meùùo haøøi : f1 f1 ,2f1….
Caùùc taààn soáá 2f1 ,3f1… nf1 goïïi laøø haøøi
Phi tuyeán
ta
i li
eu
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Nhö vaääy haøøi laøø nhöõõng thaøønh phaààn taààn soáá môùùi xuaáát hieään ôûû ngoõõ ra cuûûa phi tuyeáán
vaøø coùù taààn soáá gaááp soáá nguyeâân laààn taààn soáá tín hieääu ngoõõ vaøøo .Thaøønh phaààn haøøi coùù taààn soáá
gaááp n laààn ngoõõ vaøøo goïïi laøø haøøi n laààn .
Meùùo haøøi : laøø meùùo gaâây ra do caùùc thaøønh phaààn haøøi .
+ Meùùo ñieààu cheáá töông hoåå .
Trong maïïch phi tuyeáán neááu cho tín hieääu ngoõõ vaøøo coùù nhieààu taààn soáá thì ôûû ngoõõ ra
ngoaøøi caùùc thaøønh phaààn haøøi coøøn coùù caùùc thaøønh phaààn khaùùc coùù taààn soáá khoââng gaááp moäät soáá
nguyeâân laààn taààn soáá ngoõõ vaøøo . Caùùc thaøønh phaààn naøøy ñöôïïc goïïi laøø saûûn phaààm ñieààu cheáá
töông hoåå .
Meùùo ñieààu cheáá töông hoåå laøø meùùo gaâây ra do caùùc saûûn phaååm ñieààu cheáá töông hoåå .
5) Nhieããu:
Laøø moäät tín hieääu khoââng mong muoáán nhöng xuaáát hieään trong tín hieääu thu ñöôïïc .
coùù nhieààu caùùch phaâân loaïïi nhieããu khaùùc nhau .
- Phaâân theo nguoààn goáác :
Nhieããu Can nhieããu : xuaáát phaùùt beâân ngoaøøi heää thoááng
Taïïp aââm (tieááng oààn ) : Xuaáát phaùùt beâân trong heää thoááng
- Phaâân theo ñaëëc tính taààn soáá :
Nhieããu traééng : nhieààu thaøønh phaààn taààn soáá taïïo neâân
Maøøu : Moäät thaøønh phaààn taààn soáá taïïo neâân
- Phaâân loaïïi theo caùùch thöùùc taùùc ñoääng cuûûa nhieããu
Nhieããu coääng tín hieääu caààn thu coääng vôùùi tín hieääu nhieããu
Nhaâân tín hieääu caààn thu vôùùi tín hieääu nhieããu
Trong caùùc heää thoááng vieããn thoââng ñeåå ñaùùnh giaùù chaáát löôïïng cuûûa tín hieääu thu ñöôïïc
ngöôøøi ta thöôøøng duøøng ñaïïi löôïïng tyûû soáá tín hieääu treâân nhieããu .
Tín hieääu /nhieããu : vieáát taéét
N
S
hay SNR
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
N
S
P
P
N
S
N
S ; dB = [Ps] – [PN]
Trong caùùc heää thoááng soáá ngoaøøi ñaïïi löôïïng
N
S
ngöôøøi ta coøøn duøøng ñaïïi löôïïng tyûû leää
bit loããi kyùù hieääu BER
BER = soáá bít loããi / toåång soáá bít thu ñöôïïc
III . Tín hieääu vaøø phaâân tích tín hieääu
1. Khaùùi nieääm tín hieääu :
Laøø moäät bieååu hieään vaäät lyùù cuûûa tin töùùc noùù ñöôïïc taïïo ra nhôøø vaøøo boää caûûm bieáán .Tuøøy theo
muïïc ñích khaùùc nhau maøø ngöôøøi ta phaâân chia tín hieääu theo nhieààu caááp ,
VD : micro ,camera .
+ Phaâân loaïïi theo tính lieâân tuïïc .
Tín hieääu Töông töïï : truyeààn hình , phaùùt thanh .
Soáá : Ñieään thoaïïi di ñoääng .
→ Tín hieääu töông töïï laøø tín hieääu lieâân tuïïc caûû veàà thôøøi gian laåån bieâân ñoää .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
b
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Tín hieääu soáá laøø tín hieääu lieâân tuïïc veàà thôøøi gian nhöng khoââng lieâân tuïïc veàà bieâân ñoää .
* Caùùc öu ñieååm cuûûa tín hieääu soáá so vôùùi tín hieääu töông töïï :
• Khaûû naêêng baûûo maäät tín hieääu soáá toáát hôn .
• Khaûû naêê ¨¨ng choááng nhieããu cao
Soáá ñeåå taùùch nhieååu
TT .
• Hieääu quaûû neùùn tín hieääu cao .
+ Phaâân theo tính tuaààn hoaøøn : 2 loaïïi
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
+ Phaâân theo naêêng löôïïng vaøø coââng suaáát :
• Naêêng löôïïng tín hieääu : Laøø tín hieääu coùù naêêng löôïïng höõõu haïïn 0<Ex< ∞
kyùù hieääu Ex
Ex = ∫
+∞
∞−
x2(t) dt
• Coââng suaáát tín hieääu : Laøø tín hieääu coââng suaáát höõõu haïïn 0<Px<∞
kyùù hieääu Px
Px = ∫
+
−
∞→
2
2
0
0
1lim
Tt
Tt
T T
x2(t) dt
Neááu x(t) laøø tuaààn hoaøøn thì :
Px= ∫
−
2
2
)(1
T
T
dttx
T
2. Phaâân theo tín hieääu
a. Phaâân tích theo taààn soáá :
Laøø xaùùc ñònh caùùc thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong tín hieääu vaøø naêêng löôïïng töông öùùng cuûûa
moããi thaøønh phaààn laøø bao nhieââu .
Cô sôûû phaâân tích tín hieääu taààn soáá laøø pheùùp bieáán ñoååi Fourier.
• Bieáán ñoååi thuaään X(f) = ∫
+∞
∞−
etx )( -s2π f(t) dt
thu
ttthh uu
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
• Bieáán ñoååi ngöôïïc X(t) = ∫
+∞
∞−
efx )( s2∞ f(t) dt
X(f) = )( fX ejϕ (f)
)( fX : Phoåå bieâân ñoää cuûûa x(t)
ϕ (f) : Phoåå pha.
b. Phaâân tích theo thôøøi gian :
xaùùc ñònh bieâân ñoää cuûûa tín hieääu taïïi caùùc thôøøi ñieååm khaùùc nhau .Trong thöïïc teáá raáát
nhieààu ngöôøøi öùùng duïïng phaâân tích tín hieääu theo thôøøi gian .Maùùy hieään soùùng
( osciloscope) .
BAØØI 2 MOÂÂI TRÖÔØØNG TRUYEÀÀN TIN
I. Caùùc hieääu öùùng xaõõy ra treâân ñöôøøng daâây :
1. Hieääu öùùng da :
Khi cho caùùc tín hieääu coùù taààn soáá cao chaïïy treâân daâây daããn thì maäät ñoää ñieään töøø khoââng
phaâân boáá ñeààu tieáát dieään phaúúng cuûûa daâây maøø taääp trung chuûû yeááu ôûû lôùùp voûû beâân ngoaøøi
cuøøng goïïi laøø hieääu öùùng da .
d
Lôùùp daããn ñieään
Beàà daøøy lôùùp daããn ñieään d =
f
l
πη (l laøø ñieään trôûû suaáát . μ laøø töøø ñoää thaååm) .
Ngöôøøi ta ñaõõ öùùng duïïng hieääu öùùng da ñeåå cheáá taïïo ra daâây daããn löôõõng kim ,oááng daããn soùùng
ñeåå duøøng trong caùùc heää thoááng vieããn thoââng .
2. Hieääu öùùng laâân caään :
Khi hai daâây daããn daëët gaààn nhau thì maäät ñoää ñieään töûû phaâân ôûû lôùùp voûû cuûûa hai daâây daããn
theo hieääu öùùng da cuõõng khoââng ñeààu maøø taääp trung nhieààu ôûû phía tieááp xuùùc hai daâây daããn
goïïi laøø hieääu öùùng da laâân caään .
3. Hieääu öùùng nhieäät :
Khi nhieäät ñoää cuûûa moââi tröôøøng thay ñoååi laøøm cho caùùc thoââng soáá cuûûa ñöôøøng daâây :
ñieään trôûû ,ñieään daããn , ñieään caûûm ,ñieään dung bò thay ñoååi ñaâây laøø hieääu öùùng nhieäät ñoää.
II. Caùùc loaïïi keâânh truyeààn :
Caùùp kim loaïïi
Caùùp quang Höõõu tuyeáán
Voââ tuyeáán
1. Keâânh truyeààn höõõu tuyeáán :
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
b
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
a. Caùùp kim loaïïi :
Laøø caùùp ñöôïïc cheáá taïïo töøø caùùc vaäät lieääu kim loaïïi daããn ñieään .Tuøøy theo phaïïm vi öùùng
duïïng khaùùc nhau maøø caùùp km loaïïi cuõõng ñöôïïc cheáá taïïo theo nhieààu kieååu khaùùc nhau .
+ Caùùp ñoââi song haøønh : laøø loaïïi caùùp caâân baèèng coùù trôûû khaùùng 300 Ω hoaëëc 600Ω .Caùùp
naøøy thích hôïïp cho vieääc truyeààn tín hieääu coùù taààn soáá thaááp vaøø trung bình .Baêêng thoââng
töông ñoáái heïïp vaøø ñoää nhieããu phieâân aââm töông ñoáái lôùùn .
+ Caùùp xoaéén ñoââi : Caùùp caâân baèèng trôûû khaùùng Z = 200Ω baêêng thoââng heïïp ,choááng ñoää
nhieååu xuyeâân aââm .
• STP (shield TP)
• UTP (un shield TP)
+ Caùùp ñoààng truïïc : laøø caùùp khoââng caâân baèèng, Trôûû khaùùng 75Ω vaøø 50Ω coùù baêêng
thoââng töông ñoáái lôùùn neâân raáát thích hôïïp ñeåå truyeààn tín hieääu soáá coùù tín hieääu cao, khaûû
naêêng choááng nhieããu töông ñoáái cao.
• Caùùp thick (daøøy)
• Caùùp thin (moûûng)
b. Caùùp quang :
Caùùp quang ñöïïôc cheáá taïïo töøø thuûûy tinh vaøø tín hieääu truyeààn daããn beâân trong laøø aùùnh saùùng.
Cô sôûû cuûûa vieääc truyeààn daããn quang.
_ Hieâân töôïïng khuùùc xaïï aùùnh saùùng: Khi moäät tia saùùng ñi qua maëët phaâân caùùch giuõõa hai
moââi tröôøøng coùù chieáát suaáát khaùùc nhau thì laøøm cho tia saùùng bò ñoååi phöông. Hieään töôïïng
naøøy goïïi laøø hieään töôïïng khuùùc xaïï aùùnh saùùng .
n1
i
n2
r
i: laøø goùùc tôùùi ñöôïïc taïïo bôûûi tia tôùùi vaøø phaùùp tuyeáán.
r: laøø goùùc khuùùc xaïï, goùùc taïïo bôûûi tia khuùùc xaïï vaøø phaùùp tuyeáán
Ñònh luaäät khuùùc xaïï aùùnh saùùng : Khi goùùc tôùùi thay ñoååi thì goùùc khuùùc xaïï cuõõng thay ñoååi
theo nhöng tyûû soáá giöõõa sin goùùc tôùùi vaøø sin goùùc khuùùc xaïï luoâân luoâân laøø moäät haèèng soáá.
Haèèng soáá naøøy chính laøø tæ soáá chieáát suaáát giöõõa hai moââi tröôøøng
r
i
sin
sin
=
1
2
n
n
.
ta
i li
eu
h
oc
th
o
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
_ Hieään töôïïng phaûûn xaïï toaøøn phaààn:
i
i’ r’
r
Vì n1 > n2 ⇒ sini /sin r <1
⇒ sini < sin r
r > r (vì 0<i,r<90 0 haøøm Sin laøø haøøm taêêng)
Khi cho aùùnh saùùng di töøø moââi tröôøøng chieáát quang hôn sang moââi tröôøøng chieáát quang
keùùm thì goùùc khuùùc xaïï lôùùn hôn goùùc tôùùi. Neááu taêêng goùùc tôùùi ñeáán moäät goùùc giôùùi haïïn naøøo
ñoùù thì goùùc khuùùc xaïï seõõ baèèng 900 tieááp tuïïc taêêng goùùc tôùùi thì tia khuùùc xaïï seõõ bieáán maáát vaøø
toaøøn boää tia saùùng seõõ phaûûn xaïï laïïi moââi tröôøøng 1 theo dònh lyùù phaûûn xaïï. Hieään töôïïng naøøy
goïïi laøø hieään töôïïng phaûûn xaïï toaøøn phaààn .
Ñeåå coùù hieään töôïïng phaûûn xaïï toaøøn phaààn thì thoûûa maûûn 2 ñieààu kieään sau:
+ Aùùnh saùùng ñi töøø moââi tröôøøng chieáát quang hôn sang moââi tröôøøng chieáát quang
keùùm.
+ Goùùc tôùùi > goùùc giôùùi haïïn ( i>igh) .
Goùùc ghôùùi haïïn laøø goùùc tôùùi khi goùùc khuùùc xaïï baèèng 90 0
1
2
1
2
1
2
1 n
n
arcSini
n
nSini
n
n
Sinr
Sini
gh
gh =⇒=⇒=
Caùùc loïïai sôïïi quang:
_ Sôïïi quang coùù chieáát suaáát nhaûûy baääc SI (step index) :
+ Caááu taïïo goààm hai lôùùp:
• Lôùùp loõõi coùù chieáát suaáát lôùùn .
• Lôùùp voûû beâân ngoøøai coùù chieáát suaáát nhoûû
• Ñoàà thò bieããu dieããn theo baùùn kính laøø moäät ñöôøøng baääc thang.
+ Nguyeâân lyùù truyeààn tín hieääu: Döïïa theo hieään töôïïng phaûûn xaïï toøøan phaààn.
Khi chieááu aùùnh saùùng vaøøo moäät ñaààu cuûûa sôïïi quang, neááu tia saùùng thaúúng goùùc vôùùi thieáát
dieään thaúúng cuûûa sôïïi quang thì noùù seõõ truyeààn ñeáán ñaààu thu theo moäät ñöôøøng thaúúng. Neááu tia
saùùng vuoââng goùùc vôùùi thieáát dieään thaúúng cuûûa sôïïi quang thì seõõ bò phaûûn xaïï nhieààu laààn vaøø
truyeààn ñeáán ñaààu thu. Nhö vaââ ïïy ñöôøøng ñi cuûûa tia saùùng laøø moäät ñöôøøng gaááp khuùùc. Tín hieääu
taïïi ñaààu thu laøø moäät taääp hôïïp cuûûa taáát caûû caùùc tia saùùng .
Öu ñieååm : Sôïïi SI coùù caááu truùùc ñôn giaûûn neâân deåå cheáá taïïo do ñoùù giaùù thaøønh thaááp .
Nhöôïïc ñieååm : v = c/ n do caùùc tia saùùng coùù nhieààu ñöôøøng ñi khaùùc nhau nhöng truyeààn
cuøøng vaään toáác neâân chuùùng ñeáán ñaààu thu khoââng cuøøng luùùc .Hieään töôïïng naøøy goïïi laøø taùùn xaïï
trong sôïïi SI .Keáát quaûû cuûûa hieään töôïïng naøøy laøøm cho xung aùùnh saùùng thu ñöôïïc coùù ñoää roääng
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
n
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
lôùùn hôn xung aùùng saùùng ñaààu phaùùt .Do ñoùù sôïïi SI khoââng truyeààn ñöôïïc tín hieääu coùù toáác ñoää
cao
_ Sôïïi Quang coùù chieáát suaáát giaûûm daààn SI( Graded) :
+ Caááu taïïo:
• Goààm raáát nhieààu lôùùp ,moããi lôùùp coùù beàà daøøy raáát moûûng, lôùùp beâân ngoaøøi coùù chieáát suaáát
nhoûû hôn lôùùp beâân trong.
• Ñoàà thò bieååu dieåån chieáát suaáát theo baùùn kính laøø moäät ñöôøøng cong
coùù giaùù trò cöïïc ñaïïi taïïi R = 0 ( taââm cuûûa sôïïi quang )
coùù giaùù trò cöïïc tieååu taïïi R = r ( r laøø baùùn kính sôïïi quang )
+ Nguyeâân lyùù truyeààn tín hieääu: Döïïa theo hieään töôïïng khuùùc xaïï aùùnh saùùng
Khi chieááu aùùnh saùùng vaøøo moäät ñaààu cuûûa sôïïi quang thì caùùc tia saùùng naøøy khuùùc xaïï nhieààu laààn
ñeåå truyeààn ñeáán ñaààu thu .Ñöôøøng ñi cuûûa caùùc tia saùùng laøø ñöôøøng hình sin .
Öu ñieååm : Maëëc duøø ñöôøøng ñi cuûûa caùùc tia saùùng daøøi ngaéén khaùùc nhau nhöng caùùc tia coùù
ñöôøøng ñi daøøi ñaïït ñöôïïc vaään toáác cao do truyeààn trong moââi tröôøøng coùù chieáát suaáát nhoûû ,caùùc
tia coùù ñuôøøng ñi ngaéén ñaïït toáác ñoää chaääm do ñi trong moââi tröôøøng coùù chieáát suaáát lôùùn do ñoùù
caùùc tia naøøy seõõ ñeáán cuøøng moäät luùùc neâân khoââng gaâây hieään töôïïng taùùn xaïï. Vì vaääy sôïïi GI coùù
theåå truyeààn daããn ñöôïïc tín hieääu coùù toáác ñoää cao .
Nhöôïïc ñieååm : Do coùù caááu truùùc phöùùc taïïp neâân sôïïi GI khoùù cheáá taïïo neâân giaùù thaøønh cao .
Ñeåå haïïn cheáá soáá löôïïng tia saùùng truyeààn ñi trong sôïïi quang ngöôøøi ta cheáá taïïo ra sôïïi quang
coùù kích thöôùùc nhoûû hôn. Neááu sôïïi quang chæ truyeààn ñi ñöôïïc moäät vaøøi tia saùùng thì ñöôïïc goïïi
laøø sôïïi ñôn made. Neeááu sôïïi quang truyeààn ñöôïïc nhieààu aùùnh saùùng goïïi laøø sôïïi ña made.
Nguyeâân lyùù truyeààn daããn quang :
t/h caùùp quang t/h
Ñeåå truyeààn daããn tín hieääu ñaààu tieâân tín hieääu ñöôïïc ñöa vaøøo boää bieáán ñoååi ñieään quang,
tín hieääu ngoõõ ra laøø tín hieääu aùùnh saùùng. Tín hieääu naøøy ñöôïïc khueáách ñaïïi nhieààu laààn ñeåå taïïo ra
coââng suaáát ñuûû lôùùn roàài ñöa vaøøo sôïïi quang. Tín hieääu aùùnh saùùng lan truyeààn sang sôïïi quang
vaøø ñeáán ñaààu thu .
Taïïi ñaààu thu do suy hao cuûûa sôïïi quang neâân cöôøøng ñoää tín hieääu thu ñöôïïc nhoûû do
ñoùù tín hieääu naøøy ñöôïïc khueáách ñaïïi tröôùùc khi ñöa vaøøo boää bieáán ñoååi quang ñieään. Ngoõõ ra cuûûa
boää bieáán ñoååi naøøy chính laøø tín hieääu ban ñaààu ( tín hieääu caààn truyeààn )
Caùùc thoââng soáá cuûûa sôïïi quang :
_ Heää soáá suy hao : laøø löôïïng suy hao treâân moããi ñôn vò chieààu daøøi cuûûa sôïïi quang.
Thoââng soáá naøøy ñöôïïc tính baèèng ñôn vò DB/km. Coùù 4 nguyeâân nhaâân gaâây suy hao cho
sôïïi quang + Suy hao do haááp thuïï : Neááu trong quaùù trình cheáá taïïo sôïïi quang thaøønh
phaààn cuûûa sôïïi coùù laåån moäät soáá taïïp chaáát thì seõõ laøøm cho ñoää trong suoáát cuûûa sôïïi quang
giaûûm ñi. Chính caùùc thaøønh phaààn taïïp chaáát naøøy seõõ haááp thuïï moäät phaààn aùùnh saùùng khi
chieááu qua boùù vaøø gaâây suy hao cho sôïïi quang .
Bieán ñoåi
E/O
K/ ñaïïi
quang
K/ñaïïi
quang
Bieáán doååi
O/E
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
+ Suy hao do taùùn saééc : neááu beâân trong caùùc sôïïi quang coùù caùùc ñieååm khuyeáát taäät nhö
boïït khí, caùùc veáát nöùùt vaøø chuùùng coùù daïïng nhö caùùc laêêng kính thì khi aùùnh saùùng chieááu qua
noùù gaâây ra hieään töôïïng taùùn saééc. Sau khi bò taùùn saééc coùù theåå moäät soáá tia khoââng coùùn ñuûû
ñieààu kieään ñeåå phaûûn xaïï toaøøn phaààn neâân khoââng ñeáán ñöôïïc ñaààu thu do ñoùù gaâây suy hao
cho sôïïi quang .
+ Suy hao do uoáán cong : Khi sôïïi quang bò uoáán cong thì phaùùp tuyeáán taïïi ñieååm uoáán
cong bò thay ñoååi neâân daããn ñeáán goùùc tôùùi cuûûa moäät soáá tia saùùng thay ñoååi theo . Do ñoùù coùù
theåå moäät soáá tia khoââng coøøn ñuûû ñieààu kieään phaûûn xaïï toaøøn phaààn neâân gaâây ra suy hao cho
sôïïi quang .
+ Suy hao do ñaøøn hoàài : Khi haøøn noáái thì taïïi moáái haøøn chieáát suaáát sôïïi quang seõõ bò thay
ñoååi do vaääy gaâây ra moäät phaààn suy hao cho sôïïi quang .
_ Khaååu ñoää soáá : (NA) tính baèèng
NA = n0 sini1max
Trong ñoùù i1max laøø goùùc tôùùi lôùùn I taïïi A maøø vaããn ñaûûm baûûo xaõõy ra phaûûn xaïï toaøøn phaààn taïïi
B
Maøø n0 sin i1 = n1sin r( ñònh lyùù khuùùc xaïï aùùnh saùùng )
n0 sin i1max = n1sinr1max (*)
Do r+i2=900 khi r = r max
⇒ i2 = i2min
Ñeåå coùù phaûûn xaïï toaøøn phaààn taïïi B thì i2min > i2gh = arcsin n2/n1
⇒ sin r2min >n2/n1
Töøø (*) ⇒NA = n0 sin i1max = n1cos i2min = n1 min'sin1 ìin i−
Maøø sin I2min > n2/n1
⇒ NA < n1 2122 /1 nn−
22
2
10 nnNA −<<⇒
Thoââng soáá NA caøøng nhoûû thì sôïïi quang ít taùùn xaïï neâân chaáát luôïïng cao hôn ( khoaûûng
caùùch töøø 0 ñeáán sin i2max khaûû naêêng phaûûn xaïï caøøng lôùùn khi khoaûûng caùùch ñoùù nhoûû laïïi thì sôïïi
quang ít taùùn xaïï )
Caùùc öu khuyeáát ñieååm cuûûa sôïïi quang :
+ Öu ñieååm :
_ Sôïïi quang coùù baêêng thoââng raáát roääng neââncoùù khaûû naêêng truyeààn ñöôïïc tín hieääu coùù toáác
ñoää cao .
_ Do sôïïi quang caááp ñieään hoaøøn toaøøn neâân noùù khoââng gaâây nhieããu cho caùùc heää thoááng
khaùùc vaøø cuõõng khoââng bò caùùc heää thoááng khaùùc gaâây nhieããu .
_ Sôïïi quang coùù ñoää suy hao thaááp neâân thích hôïïp cho caùùc cöïï ly lieâân laïïc xa .
_ Caùùc thoââng soáá cuûûa sôïïi quang khaùù oåån ñònh giuùùp cho tuoååi thoïï cuûûa sôïïi quang laââu hôn
.
_ Sôïïi quang coùù kích thöôùùc nhoûû goïïn neâân deåå laéép ñaëët .
+ Nhöôïïc ñieååm :
_ Do cheáá taïïo baèèng thuûûy tinh neâân deåå gaõõy .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
- Vieääc haøøn noáái sôïïi quang töông ñoáái phöùùc taïïp .
III Keâânh truyeààn voââ tuyeáán :
1. Caùùc phöông thöùùc truyeààn soùùng :
Do ñaëët ñieååm cuûûa khoââng gian töïï do thay ñoååi theo ñoää cao neâân ngöôøøi ta chia khoââng
gian töïï do laøøm ba taààn cô baûûn : Taààn ñoáái löu, bình löu vaøø taààn ñieään ly
Moããi taààn coùù caùùc ñaëëc ñieååm khaùùc nhau neâân cuõõng thích hôïïp cho caùùc phöông thöùùc
truyeààn khaùùc nhau .
+ Truyeààn thaúúng : (tröïïc tieááp ) Söûû duïïng moââi tröôøøng laøø taààn ñoáái löu .Ñeåå truyeààn theo
phöông thöùùc naøøy anten phaùùt phaûûi nhìn thaááy anten thu do ñoää cong cuûûa maëët traùùi ñaáát neâân
truyeààn theo phöông thöùùc naøøy coùù cöïï ly haïïn cheáá
+ Truyeààn phaûûn xaïï : Döïïa vaøøo ñaëët ñieååm cuûûa taààn ñieään ly laøø phaûûn xaïï toáát ñoáái vôùùi tín hieääu
coùù taààn soáá thaááp neâân ngöôøøi ta truyeààn soùùng vaøøo söïï phaûûn xaïï cuûûa taààn ñieään ly . Phöông thöùùc
naøøy coùù cöïï ly lieâân laïïc töông ñoáái xa .
2. Söïï phaâân chia caùùc baêêng taààn soáá :
Trong moããi lænh vöïïc khaùùc nhau ñöôïïc phaâân phaùùt söûû duïïng taààn soáá khaùùc nhau .
+ Phaùùt thanh : Chia laøøm moäät baêêng .
_ Baêêng LW ( soùùng daøøi ) f: 150 → 285 KHz
_ Baêêng MW (soùùng trung ) f: 525 → 1650 KHz
_ Baêêng SW ( soùùng ngaéén ) f: 4M → 26,1 MHz
_ Baêêng USW (FM) f: 87,5M → 108 MHz
+ Truyeààn hình : 4 baêêng taààn .
_ Baêêng I : Töøø 41M _ 68MHz (VHF)
_ Baêêng II : Töøø 134M_ 216MHz (VHF)
_ Baêêng III: Töøø 470M _ 506 MHz( UHF)
_ Baêêng IV : Töøø 600M _900MHz(UHF)
+ Veää tinh : 3 baêêng taààn
_ Baêêng Ctöøø 4G _ 6GHz
_ Baêêng KU töøø 11G _ 14 GHz
_ Baêêng KA töøø 20G _ 30 GHz
+ Thoââng 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 truyeààn trong khoââng gian thì noùù seõõ va chaïïm vôùùi caùùc phaâân
töûû khí vaøø gaâây ra suy hao . Suy hao cuûûa khoââng gian kyùù hieääu LS :
LS = 10log10 2)
4( λ
πD
= 20 log 10 λ
πD4
Trong ñoùù D : laøø cöïï ly lieâân laïïc (m) .
λ : laøø böôùùc soùùng laøøm vieääc (m) .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
qu
an
g
va
v
i b
a
so
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
BAØØI 3 : ÑIEÀÀU CHEÁÁ VAØØ GIAÛÛI ÑIEÀÀU CHEÁÁ
I . Khaùùi nieääm :
+ Ñieààu cheáá laøø quaùù trình bieáán ñoååi tín hieääu thaøønh moäät tín hieääu khaùùc nhôøø vaøøo soùùng
mang .
tín hieääu caààn ñieààu cheáá tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá
soùùng mang
+ Muïïc dích cuûûa vieääc ñieààu cheáá laøø taïïo ra moäät tín hieääu môùùi phuøø hôïïp vôùùi moââi tröôøøng
truyeààn daããn .
Ñieààu cheáá tín hieääu Ñieààu cheáá töông töïï .
Ñieààu cheáá soáá .
- Ñieààu cheáá töông töïï laøø ñieààu cheáá maøø tín hieääu caààn ñieààu cheáá laøø tín hieääu töông töïï .
- Ñieààu cheáá soáá maøø tín hieääu caààn ñieààu cheáá laøø tín hieääu soáá .
II . Ñieààu cheáá töông töïï :
Soùùng mang söûû duïïng trong quaùù trình ñieààu cheáá thoââng thöôøøng laøø tín hieääu hình sin
coùù daïïng
xc (t) = Acos ( ϕω +tc )
Trong quaùù trình ñieààu cheáá tuøøy theo thaøønh phaààn naøøo cuûûa soùùng mang bò thay ñoååi maøø
ngöôøøi ta coùù caùùc kieååu ñieààu cheàà khaùùc nhau . coùù 3 kieååu :
- Ñieààu cheáá bieâân ñoää ( AM)
- Ñieààu cheáá taààn soáá (FM)
- Ñieààu cheáá pha (PM)
1. AM :
+ Khaùùi nieääm : Laøø quaùù trình ñieààu cheáá laøøm cho bieâân ñoää cuûûa soùùng mang thay ñoååi theo
quy luaäät bieáán ñoååi cuûûa tín hieääu giaûûi neààn , trong khi taààn soáá vaøø pha cuûûa soùùng mang
khoââng thay ñoååi .
+ Bieååu thöùùc toaùùn hoïïc
Neááu goïïi x(t) laøø tín hieääu giaûûi neààn .
xc (t) = Acos ( ϕω +tc ) laøø soùùng mang
Thì tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá AM coùù daïïng : xAM(t) = [A+x(t) ] cos ( ϕω +tc )
+ Daïïng soùùng cuûûa tín hieääu AM :
+ Chæ soáá ñieààu cheáá ( Ñoää saââu ñieààu cheáá)
Chæ soáá ñieààu cheáá AM khoââng laëëp laïïi kyùù hieääu ma ñöôïïc tính baèèng :
ma =
minmax
minmax
EE
EE
+
−
Trong ñoùù Emax = A+max{x(t)}
Emin = A + min {x(t)}
Ñii ee àà àuu cc hh ee áá á
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
• Neááu Emax>0 ,Emin>0 ⇒ma <1 vaøø ñaààu thu coùù theåå khoââi phuïïc laïïi ñöôïïc tín
hieääu daûûi neààn .
• Neááu Emax>0 ,Emin ma >1 vaøø ñaààu thu khoââng theåå khoââi phuïïc laïïi tín hieääu
daûûi neààn do vaääy khoââng neâân duøøng tröôøøng hôïïp naøøy .
• Neááu x(t) laøø tín hieääu hình sin .
Ví duïï 1: x(t) = Bcos t0ω thì Emax = A+B
Emin = A-B
Ö ma = A
B
BABA
BABA =−++
−−+ )(
Ví duïï 2: Cho tín hieääu daûûi neààn x(t) = 5cos (100 030+tπ ) ñöôïïc ñieààu cheáá AM vôùùi
soùùng mang .
Xc (t) = 4sin(100 tπ )
Tính chæ soáá ñieààu cheáá AM vaøø ñöa ra nhaään xeùùt .
ma = 5/4 =1,25
Ñaâây laøø hieään töôïïng quaùù ñieààu cheáá ñaààu thu khoââng khoââi phuïïc laïïi tín hieïïu daûûi neààn neâân
khoââng duøøng tröôøøng hôïïp naøøy
• Neááu x(t) laøø tín hieääu khoââng sin
Chaúúng haïïn x(t) = A1cos tAtAt nn ωωω cos...cos 221 ++ thì chæ soáá ñieààu
cheáá ma =
22
2
2
1 ... nmamama +++
Trong ñoùù mai laøø chæ soáá ñieààu cheáá thaøønh phaààn thöùù i
Ví duïï 3 : cho tín hieääu daûûi neààn x(t) = 3cos10 ttt πππ 100sin65cos2 ++
Ñieààu cheáá AM tín hieääu naøøy vôùùi soùùng mang xc(t) =10 cos 2000 tπ
Tính chæ soáá ñieààu cheáá AM ma1 = 3/10
ma2 =2/10
ma3 =6/10
ma =7/10
+ Phoåå cuûûa tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá AM :
Phoåå cuûûa tín hieääu laøø taääp hôïïp taáát caûû caùùc thaøønh phaààn coùù trong tín hieääu vaøø bieâân ñoää
töông öùùng cuûûa noùù .
Vd phoåå cuûûa tín hieääu tieááng noùùi naèèm trong khoaûûng taààn soáá töøø 300hz ñeáán 3400hz .
Giaûû 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
=A cosω ct + 2
B
cos(ω 0t+ω ct) + 2
B
cos(ω ct-ω 0t)
Nhö vaääy trong tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá AM coùù 3 thaøønh phaààn :
- Thaøønh phaààn soùùng mang coùù taààn soáá ω c
- Thaøønh phaààn bieâân treâân coùù taààn soáá ω c +ω 0
- Thaøønh phaààn bieâân döôùùi coùù taààn soáá ω c -ω 0
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
in
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 cheáá AM chæ coùù thaøønh phaààn 2 bieâân laøø chöùùa tín hieääu daûûi
neààn . Vaøø khi tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá truyeààn ñeáán ñaààu thu thì mayùù thu chæ caààn 1 bieâân thì
coùù theåå khoââi phuïïc ñöôïïc tín hieääu daûûi neààn . Do vaääy ñeåå tieáát kieääm naêêng löôïïng maùùy phaùùt
seõõ phaùùt ñi nhöõõng thaøønh phaààn caààn thieáát vaøø loaïïi boûû nhöõõng thaøønh phaààn khoââng caààn thieáát
töøø ñoùù phaùùt sinh ra caùùc kieååu ñieààu cheáá AM khaùùc nhau .
Caùùc kieååu ñieààu cheáá AM : DSB –TC ; DSB-SC ; SSB-TC ; SSB-SC
• DSB-TC (Ñieààu cheáá 2 bieâân phaùùt soùùng mang ) Phaùùt ñi 3 thaøønh phaààn coùù
trong tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá .
• DSB-SC ( ñieààu cheáá 2bieâân khöûû soùùng mang ) phaùùt thaøønh phaààn 2 bieâân
nhöng khoââng phaùùt soùùng mang .
• SSB-TC ( ñieààu cheáá ñôn bieâân phaùùt soùùng mang ) phaùùt ñi soùùng mang vaøø chæ
1 bieâân .
• SSB-SC ( ñieààu cheáá ñôn bieâân khöûû soùùng mang ) chæ phaùùt ñi duy nhaáát 1
bieâân.
2. FM (Frequency Modulaeion) :
+ Khaùùi nieääm : FM laøø quaùù trình ñieââu cheáá laøøm thay ñoååi taààn soáá cuûûa soùùng mang theo
quy luaäät bieáán ñoååi daûûi neààn trong khi bieâân ñoää vaøø pha cuûûa soùùng mang khoââng thay
ñoååi .
+ Bieååu thöùùc toaùùn hoïïc :
Goïïi x(t) laøø tín hieääu daûûi neààn
xc(t) = Acos 2 π fc t laøø soùùng mang thì tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá FM coùù daïïng :
xFM(t) = A cos [ 2π (fc t +kf ∫
T
dttx
0
)( )]
Trong ñoùù kf : laøø heää soáá di taààn ( kHz/von)
+Daïïng soùùng :
+Chæ soáá ñieààu cheáá FM :
mf ñöôïïc tính nhö sau : mf =
maxf
fΔ
trong ñoùù : fΔ = kf[ max {x(t)] ñoää di taààn cöïïc ñaïïi
maxf laøø taààn soáá lôùùn nhaáát trong x(t).
+ Ñoää roääng baêêng thoââng cuûûa tín hieääu FM :
BW= 2 ( fΔ + f max )
3. PM (Phase Modulation) :
+ Khaùùi nieääm : Laøø quaùù trính ñieààu cheáá laøøm thay ñoååi pha cuûûa soùùng mang theo quy luaäät
bieáán ñoååi cuûûa tín hieääu daûûi neààn trong khi bieâân ñoää vaøø taààn soáá cuûûa soùùng mang khoââng thay
ñoååi.
+ Bieååu thöùùc toaùùn hoïïc :
Goïïi x(t) laøø daûûi neààn .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
xc (t) = Acos( 0ω t+ϕ ) laøø soùùng mang
Khi ñoùù tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá PM coùù daïïng : xPM (t) = Acos( cω t + ϕ + kp ∫t dttx
0
)( ) ,
Trong ñoùù kp laøø heää soáá di pha ( rad/v)
+ Chæ soáá ñieààu cheáá :
mp = kp max{x(t)}
Chuùù yùù : Khi tín hieääu truyeààn töøø nôi phaùùt ñeáán nôi thu thì pha cuûûa tín hieääu bò thay ñoååi phuïï
thuoääc vaøøo taààn soáá laøøm vieääc vaøø cöïï ly truyeààn. Do vaääy, doáái vôùùi kieååu ñieààu cheáá PM thì
vieääc daûûi ñieààu cheáá raáát phöùùc taïïp neâân kieååu ñieààu cheáá naøøy khoââng söûû duïïng ñoáái vôùùi tín hieääu
töông töïï. Tuy nhieâân , trong ñieààu cheáá soáá vaããn söõõ duïïng ñieààu cheáá pha coùù caûûi tieáán.
III. Giaûûi ñieààu cheáá tín hieääu :
+ Khaùùi nieääm : Laøø quaùù trình taùùi taïïo laïïi tín hieääu daõõi neààn töøø tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá. Coââng
vieääc daõõi ñieààu cheáá thöïïc hieään ôûû maùùy thu.
Giaûûi ñieààu cheáá chia laøøm 2 loaïïi : giaûûi ñieààu cheáá keáát hôïïp vaøø giaûûi ñieààu cheáá khoââng keáát hôïïp.
- Giaûûi ñieààu cheùù keáát hôïïp : Laøø quaùù trình giaûûi ñieààu cheáá coùù söûû duïïng soùùng mang. Soùùng
mang söûû duïïng phaûûi coùù cuøøng taààn soáá vaøø pha so vôùùi soùùng mang ñaààu phaùùt.
- Giaûûi ñieààu cheáá khoââng keáát hôïïp : Laøø quaùù trình giaûûi ñieààu cheáá khoââng söûû duïïng soùùng mang.
Vd veàà giaûûi ñieààu cheáá AM khoââng keáát hôïïp
xAM(t) 1 2 3 x(t)
söûû xAM(t)= [A+ x(t)] cosω ct khi qua maïïch bình phöông ta ñöôïïc
x1(t)=x2AM(t)= [A+ x(t)]2cos2ω ct =[A+ x(t)]2 2
2cos1 tcω+
x1(t) = t
txAtxA
0
22
2cos
2
)]([
2
)]([ ω+++ lieâân tuïïc cho x1(t) qua LPF
x2(t)= 2
)]([ 2txA +
cho x2(t) qua haøøm caêên baääc 2 ta ñöôïïc
x3(t)=
2
)(
22
)( txAtxA +=+
x3(t) qua tuïï C thì ngoõõ ra ñöôïïc
2
)(tx
vd veàà giaûûi ñieààu cheáá keáát hôïïp
xAM(t)= [A+ x(t)] cosω ct
Bìì nn hh pp hh öö ôô nn gg Loo ïï ï cc tt hh oo ââ ânn gg
h áá á
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
x1(t)=[A+x(t)] cos2ω ct=[A+x(t)] 2
2cos1 tcω+
= t
txAtxA
02cos2
)]([
2
)]([ ω+++
x1(t) qua LPF ta ñöôïïc
x2(t)= 2
)(txA +
cho x2(t) qua tuïï C ta ñöôïïc 2
)(tx
* Chuùù yùù :
-Trong daûûi ñieààu cheáá keáát keáát hôïïp ñieààu kieään ñeåå daõõi ñieààu cheáá ñöôïïc laøø soùùng mang ôõõ maùùy
thu phaûûi cuøøg taààn soáá vaøø pha so vôùùi soùùng mang ñaààu phaùùt.
- Ñeåå taïïo ra soùùng mang gioááng vôùùi ñaààu phaùùt ôûû maùùy thu söõõ duïïng caùùc boää khoââi phuïïc soùùng
mang. Coùù 2 loaïïi khoââi phuïïc soùùng mang thöôøøng söûû duïïng .
SM Voøøng khoùùa pha.
Voøøng CosTAS.
• Voøøng khoùùa pha :
x1(t) A B x2(t)
Boää so pha baèèng boää nhaään.
VCO : Boää dao ñoääng ñöôïïc ñieààu khieåån baèèng ñieään aùùp.
Giaûû söûû x1(t) = Acos( 1ω t + 1ϕ ) thì ban ñaààu VCO taïïo ra tín hieääu
Boo ää ä ss oo pp hh aa VCO
xAM(t) ( 1) (2) x(t)
X Loïc thoâng thaáp
Acosω ct
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
x2(t) = Bcos( 2ω t + 2ϕ ) . Trong ñoùù x2(t) seõõ ñöôïïc hoàài tieááp ñeåå so saùùnh vôùùi x1(t) .
xA(t) = x1(t)* x2(t) = 2AB cos[( 1ω + 2ω )t + ( 1ϕ + 2ϕ )] + 2AB cos[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )]
xB(t) = 2AB cos[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )]
xB(t) chính laøø ñieään aùùp kích cho VCO .
Neááu 1ω - 2ω ≠ 0 vaøø 1ϕ - 2ϕ ≠ 0 thì VCO seõõ ñieààu chænh taààn soáá vaøø pha quaùù trình
laëëp laïïi nhö cuûû cho ñeáán khi 1ϕ = 2ϕ vaøø 1ω = 2ω thì VCO khoââng thay ñoååi nöõõa . Luùùc
naøøy ta goïïi pha ñaõõ bò khoùùa vaøø tín hieääu VCO taïïo ra gioááng nhö tín hieääu ngoõõ vaøøo .
• Voøøng COSTAS :
Giaûû söûû x1(t) = Acos( 1ω t + 1ϕ ) vaøø ban ñaààu VCO taïïo ra x2(t) = Bcos( 2ω t + 2ϕ )
xA(t)= ABcos( 1ω t + 1ϕ ) cos( 2ω t + 2ϕ ) = 2AB cos[( 1ω + 2ω )t + ( 1ϕ + 2ϕ )] + 2AB
cos[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )]
xB(t)= ABcos( 1ω t + 1ϕ )sin( 2ω t + 2ϕ )= 2AB Sin[( 1ω + 2ω )t + ( 1ϕ + 2ϕ )] - 2AB
Sin[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )]
xC(t)= 2AB Cos[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )
xD(t)= - 2AB Sin[( 1ω - 2ω )t + ( 1ϕ - 2ϕ )]
xE(t)=-A2B2/8 Sin αα cos = A2B2/8 Sin[2( 2ω - 1ω )t + 2( 2ϕ - 1ϕ )]
chính xE(t) laøøm ñieään aùùp VCO
Neááu 1ϕ - 2ϕ ≠ 0, 1ω - 2ω ≠ 0 thì VCO seõõ ñieààu chænh taààn soáá vaøø pha cuûûa noùù .Quaùù
trình sau ñoùù ñöôïïc laëëp laïïi cho ñeáán khi 1ϕ = 2ϕ vaøø 1ω = 2ω thì VCO seõõ khoââng ñieààu
chænh nöõõa . Tín hieääu do VCO taïïo ra luùùc naøøy seõõ coùù cuøøng taààn soáá vaøø pha so vôùùi x1(t) .
BAØØI 4: KYÕÕ THUAÄÄT ÑIEÀÀU CHEÁÁ SOÁÁ
I.Bieáán ñoååi töông töïï – soáá :
Ñeåå bieáán ñoååi tín hieääu töông töïï thaøønh tín hieääu soáá thì coùù nhieààu phöông phaùùp khaùùc
nhau Tuy nhieâân trong lænh vöïïc vieããn thoââng phöông phaùùp phoåå bieáán nhaáát laøø ñieààu cheáá
xung maõõ PCM ( pull Code Modolation ) .
Quaùù trình bieáán ñoååi A/D baèèng PCM goààm 3 böôùùc nhö trong sô ñoàà sau :
Analog Digital
1. Laááy maããu:
x(t) kk xc(t)
Moââ hình hoùùa cuûûa boää laááy maããu laøø moäät khoùùa k ñoùùng môûû lieâân tuïïc . muïïc ñích cuûûa vieääc
laááy maããu laøø bieáán ñoååi tín hieääu lieâân tuïïc thaøønh tín hieääu rôøøi raïïc. Caùùc giaùù trò cuûûa tín hieääu
rôøøi raïïc ñöôïïc goïïi laøø caùùc maããu .thôøøi gian giöõõa hai laààn khoùùa k ñoùùng môûû lieâân tieááp ñöôïïc
Laááy maããu Löôïïng töûû Maõõ hoùùa
K ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
goïïi laøø chu kyùù laááy maããu,kí hieääu laøø T, nghòch ñaûûo cuûûa chu kì laááy maããu goïïi laøø taààn soáá laááy
maããu .kí hieääu fS (Sampcing) .
Tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laááy maããu ñöôïïc xaùùc ñònh baèèng coââng thöùùc
Xo(t) =x(nT) = x(n) ,(T laøø chu kì laááy maããu)
Ñeåå töøø x(nT) khoââi phuïïc laïïi tín hieääu x(t) maøø ít bò sai daïïng thì vieääc laááy maããu phaûûi tuaâân
theo dònh lyùù laááy maããu.
Ñònh lyùù:
• Tín hieääu laááy maããu phaûûi coùù baêêng thoââng höõõu haïïn.
• Taààn soáá laááy maããu ≥ taààn soáá lôùùn nhaáát coùù trong tín hieääu ,khi taààn soáá laááy maããu baèèng 2
laààn taààn soáá lôùùn nhaáát coùù trong tín hieääu thì taààn soáá naùùy goïïi laøø taààn soáá laááy maããu toáái
thieååu hay coøøn goïïi laøø taààn soáá Nyquit
fS≥ fmax
vd1: x(t)=3cos10 ttt πππ 20sin412sin2. +
tính taààn soáá laááy maããu toáái thieååu
x(t)=3sin22 ttt πππ 20sin42sin3 ++
caùùc thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong tín hieääu ;
f1=11Khz
f2=1Khz
f3=10Khz
taààn soáá lôùùn nhaáát fmax=f1=11Khz
fS=2fmax=2.11=22Khz
vd2:Cho tín hieääu x(t)=3cos ttt πππ 20sin412sin210 ++
xaùùc ñònh tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laááy maããu
a.fS=10K
x(nT)=3cos10
10
20sin4
10
122
10
nnsìnn πππ ++
=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 ( khoââng ñuùùng x(t) )
b. fs = 40khz
Ö x(nT) = 3cos10π tn/40 + 2sin12π n/40 +4sin20π n/40
Ö x(nT) = 3cosπ n/4 + 2sinπ n/40 +4sinπ n/2
Bieáán ñoããi ngöôïïc :
x(nT) = 3cos10 40/nπ +2sin12 40/nπ + 4sin20 40/nπ
=> x(nT) = 3cos10π t +2sin12π t +4sin20π t
ñuùùng vôùùi tín hieääu x(t) ban ñaààu .
2. Löôïïng töõõ hoùùa :
x(nT) x’ (nT)
x(1T) = 1.2 v
Löö ôô ïï ïnn gg tt öö ûû û hh oo ùù ùaa
ta
i li
eu
h
oc
th
o
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
x(2T) = 2.6 v
x(3T) = 4.2 v
x’(1T) = 1 v
x’(2T) = 3 v
x’(3T) = 4 v
Caùùc maããu cuûûa tín hieääu rôøøi raïïc sau khi laááy maããu thoââng thöôøøng coùù giaùù trò ngaããu nhieâân. Do
ñoùù löôïïng töõõ hoùùa laøø laøøm gaààn ñuùùng caùùc maããu veàà caùùc giaùù trò chuaããn cho tröôùùc caùùc giaùù trò
chuaåån naøøy goïïi laøø caùùc möùùc löôïïng töõõ , khoaûûng caùùch giöõõ 2 möùùc löôïïng töûû lieâân tieááp goïïi laøø
böôùùc löôïïng töûû kí hieääu laøø Q .
Nhö vaääy trong löôïïng töõõ hoùùa seõõ gaâây neâân sai soáá vaøø ñöôïïc goïïi laøø sai soáá löôïïng töõõ kí hieääu e
22
QeQ ≤≤−
Ví duïï : cho tín hieääu x(t) = sin100π t (t = s )
Laááy maããu ôûû taààn soáá fs = 1000Hz
a. xaùùc ñònh x(nT) ?
b. tính giaùù trò cuûûa 10 maããu ñaààu tieâân töøø x(1T) cho ñeáán x(10T) ?
c. xaùùcñònh laïïi 10 maããu naøøy khi löôïïng töõõ hoùùa bieáát caùùc möùùc löôïïng töõõ laøø moäät soáá
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
* Caùùc caùùch köôïïng töõõ hoùùa :
_ Löôïïng töõõ hoùùa ñeààu : laøø chia caùùc böôùùc löôïïng töûû ñeààu nhau . nhöôïïc ñieååm cuûûa löôïïng töûû
hoùùa ñeààu laøø seõõ gaâây sai soáá lôùùn cho caùùc maããu coùù giaùù trò nhoûû. Ñeåå khaééc phuïïc nhöôïïc ñieååm
naøøy ngöôøøi ta söûû duïïng caùùc löôïïng töûû hoùùa khoââng ñeààu .
- Löôïïng töõõ hoùùa khoââng ñeààu : Chia caùùc böôùùc löôïïng töõõ khoââng ñeààu nhau ôûû vuøøng coùù bieâân
ñoää caøøng nhoûû thì böôùùc löôïïng töûû caøøng ngaéén. ÔÛÛ vuøøng coùù bieâân ñoää caøøng lôùùn htì böôùùc löôïïng
töõõ caøøng daøøi. Ñeåå thöïïc hieään löôïïng töûû hoùùa khoââng ñeààu, ngöôøøi ta neùùn thöïïc hieään tröôùùc roàài
sau ñoùù ñöa qua boää löôïïng töûû hoùùa ñeààu .
Löö ôô ïï ïnn gg tt öö õõ õ hh oo ùù ùaa kk hh oo ââ ânn gg ññ ee àà àuu
nn ee ùù ùnn Löö ôô ïï ïnn gg tt öö õõ õ
hh oo ùù ùaa ññ ee àà àuu
ta
i li
eu
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
x(n) x’(n)
Theo tieââu chuaåån quoáác teáá coùù 2 tieââu chuaåån neùùn tín hieääu .
Luaäät A : y = Ax/ (1=lnA) (A = 87.6)
Luaäät μ : y = (1+lnx)/(1+lnμ )
Trong ñoùù x laøø thaøønh phaààn ngoõõ vaøøo cuûûa neùùn
y laøø thaøønh phaààn ngoõõ ra cuûûa neùùn.
3. Maõõ hoùùa :
Maõõ hoùùa laøø gaùùn cho moããi maããu (maããu ñaõõ chuaãã hoùùa ) baèèng moäät chuoããi bit . Keáát quaûû cuûûa maõõ
hoùùa ta ñöôïïc tín hieääu soáá ôõõ ngoõõ ra.
Soáá bit maõõ hoùùa cho moäät maããu vaøø soáá möùùc löôïïng töõõ lieâân heää nhau baèèng coââng thöùùc :
n = log2 M
trong ñoùù : n: laøø soáá bit gaùùn cho moäät maããu.
M : laøø soáá möùùc löôïïng töõõ.
Toáác ñoää bit cuûûa tín hieääu soáá sau khi ra khoûûi boää maõõ hoùùa ñöôïïc xaùùc ñònh baèèng coââng thöùùc :
fb = fs*n (b/s)
trong ñoùù : fs chæ soáá laááy maããu
n soáá bit maõõ hoùùa cho moäät maããu.
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. Caùùc kyõõ thuaäät ñieààu cheáá soáá :
Gioááng nhö ñieààu cheáá töông töïï , ñieààu cheáá soáá cuõõng ñöôïïc chia ra laøøm 3 loaïïi :
- Khoùùa dòch bieâân ñoää ASK.
- Khoùùa dòch taààn soáá FSK.
- Khoùùa dòch pha PSK.
Ngoaøøi ra coøøn coùù theåå keáát hôïïp nhieààu kieããu ñieààu cheáá cuøøng moäät luùùc ñeåå taïïo ra kyõõ thuaäät
ñieààu cheáá lai.
1. ASK : Khoùùa dòch bieâân ñoää.
Maa õõ õ hh oo ùù ùaa
ta
i li
eu
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
+ Khaùùi nieääm : ASK laøø quaùù trình laøøm thay ñoååi bieâân ñoää soùùng mang theo quy luaäät
bieáán ñoããi cuûûa tín hieääu daûûi neààn trong khi tààn soáá vaøø pha cuûûa soùùng mang khoââng thay
ñoååi. Tín hieääu daûûi neààn trong tröôøøng hôïïp naøøy laøø moäät tín hieääu soáá.
+ Nguyeâân lyùù ñieààu cheáá :
A1cos( cω t+ϕ )
ASK
A2cos( cω t+ϕ )
x(t)
• Khoùùa K coùù theåå chuyeåån ñoååi töøø vò trí (1) sang vò trí (2) vaøø ngöôïïc laïïi döôùùi söïï ñieààu
khieåån cuûûa tín hieääu daûûi neààn x(t).
• Khi x(t) = “1” thì K ôûû vò trí (1) luùùc ñoùù tín hieääu ngoõõ ra xASK (t) = A1cos( cω t +
ϕ ).
• Khi x(t) = “0” thì K ôõõ vò trí (2) kuùùc ñoùù xASK (t) = A2cos( cω t + ϕ ).
Nhö vaääy tín hieääu ngoõõ ra coùù bieâân ñoää thay ñoååi tuøøy thuoääc vaøøo x(t0.
Toåång quaùùt : xASK (t) = Ancos( cω t + ϕ ). (n = 1,2,3...)
* OOK : Laøø tröôøøng hôïïp ñaëëc bieäät cuûûa ASK .
ñeåå giaûûm bôùùt naêêng löôïïng khi truyeààn ñi bit 0 ngöôøøi ta ñieààu cheáá bieâân ñoää töông öùùng vôùùi
x0 baèèng 0 , kieååu ñieààu cheáá naøøy ñöôïïc goïïi laøø khoùùa taéét môûû OOK.
2.FSK (Frequency Shift keying) :
+Khaùùi nieääm:
FSK laøø quaùù trình ñieààu cheáá laøøm thay ñoååi taààn soáácuûûa soùùng mang theo qui luaäät bieáán ñoååi
cuûûa tín hieääu daûûi neààn trong khi bieâân ñoää vaøø pha khoââng thay ñoååi .tín heääu soùùng mang
trong tröôøøng hôïïp naøøy laøø moäät tín hieääu soáá .
+Nguyeâân lyùù ñieààu cheáá :
Acos )( 1 ϕω +t
Acos( )2 ϕω +t k xFSK(t)
x(t)
Toåång quaùùt : xFSK(t)= Acos )( ϕω +tn ( n=1,2)
+Daïïng soùùng:
3.PSK (Phase Shift Keying) :
+Khaùùi nieääm :
PSK laùù quaùù trình ñieààu cheáá laøøm thay ñoååi pha cuûûa soùùng mang theo qui luaäät bieáán ñoååi
cuûûa tín hieääu daûûi neààn trong khi bieâân ñoää vaøø taààn soáá khoââng thay ñoååi . Tín hieääu daûûi neààn
trong tröôøøng hôïïp naøøy laøø moäät tín hieääu soáá .
+Nguyeâân lyùù ñieààu cheáá :
(( 11 )) kk
(( 22 ))
(( 11 ))
(( 22 )) k
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
Ta
n
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Acos )( 1ϕω +t
Acos )( 2ϕω +t xPSK(t)
x(t)
Toåång quaùùt : xPSK(t)=Acos )( nc t ϕω + (n=1,2)
Trong ñieààu cheáá PSK 1ϕ vaøø 2ϕ ñöôïïc choïïn sao cho chuùùng hôn keùùm nhau 1800 /
1ϕ = 2ϕ ± 1800 .
+Giaûûng ñoàà pha :
“1”
“0”
+Daïïng soùùng :
• Nhöôïïc ñieååm cuûûa PSK : Trong truyeààn daããn tín hieääu , khi tín hieääu ñi töøø ñaààu
phaùùt ñeáán ñaààu thu thì pha cuûûa noùù thay ñoååi moäät goùùc 0ω τ
0ω laøø moäät taààn soáá laøøm vieääc .
τ laøø thôøøi gian truyeààn töøø maùùy phaùùt ñeáán nôi thu nhö vaääy neááu söûû duïïng kieååu ñieààu
cheáá PSK thì trong tröôøøng hôïïp goùùc pha bò thay ñoååi 1800 thì maùùy thu seõõ giaûûi ñieààu
cheáá sai do ñoùù PSK khoââng söûû duïïng ñöôïïc trong thöïïc teáá .
Ñeåå khaééc phuïïc nhöôïïc ñieååm naøøy ngöôøøi ta söûû duïïng kieååu ñieààu cheáá pha vi sai goïïi
taéét laøø DPSK ( Difference Phase shift Keying)
X(t) y(t) PSK
DPSK
Sô ñoàà ñieààu cheáá DPSK
* Maïïch maõõ hoùùa vi sai :
Giaûû söûû x(t)=101101
Traïïng thaùùi ban ñaààu y(t)=1
Vaääy y(t)=1001001
Neááu boää ñieààu cheáá PSK söûû duïïng coùù caùùc traïïng thaùùi
1ϕ =0 töông öùùng vôùùi bit 0
(( 11 )) kk
(( 22 ))
Maõõ hoùùa
visai
Ñieààu cheáá
PSK
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
2ϕ =π töông öùùng vôùùi bit 1
Vaääy pha ngoõõ ra töông öùùng vôùùi x(t) bit treâân
ϕ =π 00π 00π
Tín hieääu ngoõõ ra boää ñieààu cheáá DPSK ñöôïïc trueààyn ñeáán ñaààu thu .
Xeùùt 2 tröôøøng hôïïp xaûûy ra
+ Tröôøøng hôïïp 1 : Pha cuûûa tín hieääu ñaááu thu thay ñoååi khoââng ñaùùng keåå so vôùùi ñaààu
phaùùt .
+ Tröôøøng hôïïp 2: Pha cuûûa ñaààu thu thay ñoàài 1800 so vôùùi ñaààu phaùùt
* Maïïch giaûûi maõõ vi sai
+Tröôøøng hôïïp 1 : Pha cuûûa tín heââòu thu ñöôïïc ϕ =π 00π 00π
thì z(t)=1001001 luùùc ñoùù x(t)=101101
+Tröôøøng Hôïïp 2 :Pha cuûûa tín hieääu thu ñöôïïc ϕ =0π π 0π π 0
thì z(t)=0110110 Luùùc ñoùù x(t)=101101
Nhö vaääy trong caûû 2 tröôøøng hôïïp boää giaûûi ñieààu cheáá DPSK vaããn khoââi phuïïc laïïi
ñöôïïc tín hieääu ban ñaààu . Do ñoùù DPSK ñöôïïc söûû duïïng ñöôïïc trong thöïïc teáá .
III. Ñieààu cheáá nhieààu möùùc :
Trong caùùc kieååu ñieààu cheáá cô baûûn nhö ASK,FSK,PSK taïïi moããi thôøøi ñieååm maùùy
thu chæ giaûûi ñieààu cheáá ñöôïïc moäät bit,do ñoùù toáác ñoää truyeààn daããn ñöôïïc haïïn cheáá . Ñeåå
taêêng toáác ñoää ñieààu daããn ngöôøøi ta söûû duïïng kyõõ thuaäät ñieààu cheáá nhieààu möùùc . Trong ñieààu
cheáá nhieààu möùùc ngöôøøi ta gheùùp nhieààu möùùc tín hieääu laïïi thaøønh moäät nhoùùm roàài môùùi ñua
qua boää ñieààu cheáá . Nhö vaääy tín hieääu ôûû ngoõõ ra coùù nhieààu möùùc .Trong tröôøøng hôïïp naøøy
taïïi moããi thôøøi ñieååm maùùy thu giaûûi ñieààu cheáá nhieààu hôn moäät bit .
VD: Cho tín hieääu x(t)=1011010110 Neááu gheùùp 2 bit thaøønh moäät nhoùùm thì seõõ coùù
4 loaïïi nhoùùm khaùùc nhau 00,01,10,11 moããi nhoùùm bit ñöôïïc goïïi laøø moäät Symbol coùù bao
nhieââu kieååu Symbol thí coùù baááy nhieââu soáá möùùc ñieààu cheáá . soáá möùùc ñieààu cheáá vaøø soáá bit
trong moããi symbol lieâân heää nhau baèèng coââng thöùùc
M=2n hay n=log2M
M : soáá möùùc ñieààu cheáá
n : soáá bit trong moããi symbol
Qui öùùôc : Trong ñieààu cheáá nhieààu möùùc thoââng thöôøøng soáá möùùc ñieààu cheáá ñöôïïc ghi treâân ngay
kieååu ñieààu cheáá .
Ñieààu cheáá 4PSK=QPSK:
Vd: x(t)=1011010010
I=11001
Q=01100
- Boää ñònh möùùc : Bieáán ñoååi ñònh möùùc cuûûa tín hieääu khi tín hieääu laøø bit 1 thì ngoõõ ra
coùù ñieään aùùp laøø +1 khi tín hieääu vaøøo laøø bit 0 thì ñieään aùùp ngoõõ ra laøø –1
- OSC : Boää dao ñoääng
* Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol “00”
T=0 , Q=1
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
→ 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 + cos(ω c t-900)
= -2cos(ω ct –450) cos 450
= - 2 cos(ω ct –450 )
= 2 cos(ω ct –450 -1800)
= 2 cos(ω ct –1350)
* 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)
= -[ cosω c t - cos(ω c t-900)
= -2Sin(ω ct –450) Sin 450
= - 2 Sin(ω ct –450 )
= 2 cos(-ω ct +1350)
= 2 cos(ω ct –1350)
* 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
= cosω c t - cos(ω c t-900)
= -2Sin(ω ct –450) Sin 450
= - 2 Sin(ω ct –450 )
= - 2 Cos(ω ct –450-900 )
= - 2 cos(ω ct –1350)
= 2 cos(ω ct –1350+1800)
= 2 cos(ω ct +450 )
*Neááu tín hieääu x(t) laøø Symbol”11”
I=1,Q=0
XQPSK(t) = 2 cos(ω ct -450 )
Giaûûng ñoàà pha cuûûa QPSK:
00 10
01 11
Daïïng soùùng cuûûa QPSK:
Tính goùùc pha cuøøng vectô :
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Ñieààu cheáá lai 16 QAM :
VD xaùùc ñònh pha cuûûa tín hieääu ñieààu cheáá QPSK bieáát sóng mang söûû duïïng laøø
x(t)=2cos(ω ct +450 )
“11” xQPSK(t) =2 2 cosω ct
“10” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct+900)
“01” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct-900)
“00” xQPSK(t) =2 2 cos(ω ct± 1800)
Ñieààu cheáá 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) :
Ñieààu cheáá bieâân ñoää caààu phöông(16 QAM) :laøø kieååu ñieààu cheáá lai giöõõa bieâân ñoää vaøø pha .
Trong ñieààu cheáá naøøy söûû duïïng 2 soùùng mang vuoââng goùùc vaøø tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá coùù 16
möùùc .
Giaûû söûû abcd=1010
→ x16QPSK(t) =3 2 cos(ω ct-450)
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 möùùc bieâân ñoää vaøø 12 pha . Ñaâây chính laøø ñieààu cheáá lai
giöõõa bieâân ñoää vaøø pha .
¾ Öu nhöôïïc ñieååm cuûûa ñieààu cheáá nhieààu möùùc :
+ Öu ñieååm :
- Toáác ñoää truyeààn daããn taêên khi soáá möùùc ñieààu cheáá taêêng .
- Khi soáá möùùc ñieààu cheáá taêêng leâân thì ñoää roääng baêêng thoââng cuûûa tín hieääu sau ñieààu
cheáá seõõ giaûûm xuoááng . Do ñoùù hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá seõõ cao hôn .
Baêêng thoââng cuûûa tín hieääu ñöôïïc ñieààu cheáá
BW=
2
bf
Baêêng thoââng cuûûa tín hieääu sau ñieààu cheáá :
BW=(1+r)
n
f b
fb : Toáác ñoää bit cuûûa tín hieääu daûûi neààn
n: Soáá bit trong moããi symbol
r : Heää soáá cuûûa boää loïïc trong boää ñieààu cheáá .
Hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá :
saudieuche
b
BW
f=η
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
a
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá laøø toáác ñoää bit coùù theåå truyeààn ñöôïïc töông öùùng vôùùi ñoää roääng
baêêng thoââng laøø 1hz cuûûa ñöôøøng truyeààn .
+ Nhöôïïc ñieååm :
Khi soáá möùùc ñieààu cheáá taêêng leâân thì maùùy thu caøøng khoùù giaûûi ñieààu cheáá do ñoùù tæ soáá bit
loããi cuõõng taêêng leâân ( chaáát löôïïng keùùm )
BWt/h ≤ BWñt
Baøøi taääp :
1. Moäät ñöôøøng trueààyn coùù ñoää roääng baêêng thoââng laøø 10Mhz söûû duïïng ñeåå truyeààn daããn tín
hieääu soáá coùù toáác ñoää bit 70M/b/s
a. Neááu khoââng ñieààu cheáá tín hieääu thì coùù theåå truyeààn ñöôïïc hay khoââng ? giaûûi thích .
b. Neááu söûû duïïng kyõõ thuaäät ñieààu cheáá thì soáá möùùc toáái thieååu caààn thieáát laøø bao nhieââu ?
c. Tính hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá öùùng vôùùi kieååu ñieààu cheáá treâân .
Giaûûi:
a.Neááu khoââng ñieààu cheáá :
BWt/h= 2
70
2
=bf =35Mhz >BWñt=10Mhz
Neâân khoââng theåå truyeààn ñöôïïc
b. Goïïi M laøø soáá möùùc ñieààu cheáá caààn thieáát
Ñeåå truyeààn ñöôïïc thì: BWñt≥ BWt/h
maøø BWt/h=(1+r) M
fb
2log
⇔ BWñt ≥ (1+r) M
fb
2log
⇔ log2M≥ (1+r)
ñt
b
BW
f
=7
⇔ log2M≥ 7 ⇒M≥ 27=128
c. Hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá .
saudieuche
b
BW
f=η
maøø : BWsaudieuche= BW=(1+r) n
f b =
7
70
=10Mhz
⇒η = 7
10
70 = b/s/hz
2. Moäät ñöôøøng truyeààn coùù ñoää roääng 25Mhz duøøng truyeààn tín hieääu soáá coùù toáác ñoää bit 140M/b/s
. Boää loïïc söûû duïïng co 1taààn soáá r=0.3.
a. tính soáá möùùc ñieààu cheáá caààn thieáát toáái thieååu .
b. Tính hieääu quaûû söûû duïïng taààn soáá .
Giaûûi:
a.Ñeåå truyeààn ñöôïïc thì : BWñt≥ BWt/h
BWt/h≥ (1+r) M
fb
2log
= 28.7
25
1403.1log
log
703.1 2
2
=≥⇒ M
M
choïïn log2M=8
⇒ M≥ 28=256
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
vaääy soáá möùùc ñieààu cheáá toáái thieååu M=256 möùùc.
b. BWsauñieucheáá = )//(15.675.22
140)(75.22
8
1403.1 hzsbMhz =⇒= η
3. Moäät tín hieääu soáá coùù toáác ñoää bit 1200bit/s ñöôïïc ñieààu cheáá baèèng moäät soùùng mang coùù taààn soáá
1.28 MHz .Hoûûi trong moããi bit cuûûa tín hieääu söûû duïïng coùù bao nhieââu chu kyøø cuûûa soùùng
mang?
giaûûi
Ñoää roääng bit Tb=
bf
1
=1/1200(s)
Chu kyøø soùùng mang : Tc= )(28.1
11 s
Mf c
μ=
Soáá chu kyøø soùùng mang trong moããi bit
7,1066
0012,0
28,1
10.1200
128
10.28,1/1
1200/1
66 ===== −T
T
m b (chu kyøø)
BAØØI 5: HEÄÄ THOÁÁNG GHEÙÙP KEÂÂNH
I. Toåång quan veàà gheùùp keâânh :
Gheùùp keâânh laøø gheùùp nhieààu tín hieääu rieââng leûû thaøønh moäät tín hiueää ñeåå truyeààn ñi chung
treâân moäät ñöôøøng truyeààn . Muïïc ñích cuûûa vieääc gheùùp keâânh laøø naââng cao hieääu quaûû cuûûa
ñöôøøng truyeààn .
Thoââng thöôøøng thieáát bò gheùùp keâânh ñöôïïc söûû duïïng ñeåå gheùùp caùùc ñöôøøng trung keáá . Ngoaøøi
ra coùù theåå söûû duïïng thieáát bò gheùùp keâânh ñeåå giaûûi quyeáát vaáán ñeàà thieááu caùùp quang trong maïïng
ñieään thoaïïi . Do ñoùù thieáát bò gheùùp keâânh coøøn goïïi laøø thieáát bò lôïïi daâây .
II. Caùùc kyõõ thuaäät gheùùp keâânh :
1. Gheùùp keâânh phaâân chia theo taààn soáá :(FDM: Frequency DivisionMultiplex)
a. Nguyeâân lyùù :
Ñeåå gheùùp keâânh FDM,baêêng thoââng cuûûa ñöôøøng truyeààn ñöôïïc chia laøøm nhieààu khoaûûng
nhoûû,moããi khoaûûng taààn soáá naøøy ñöôïïc söûû duïïng ñeåå truyeààn 1 keâânh khaùùc nhau. Nhö vaääy
caùùc keâânh tín hieääu seõõ ñoààng thôøøi ñöôïïc truyeààn ñi nhöng moããi keâânh coùù moäät taààn soáá rieââng
bieäät neâân khoââng gaâây nhieååu cho nhau.
b. Caùùch thöïïc hieään :
+Ñaààu phaùùt:(gheùùp keâânh)
Trong FDM, N keâânh tín hieääu ñöôïïc ñua vaøøo caùùc boää ñieààu cheáá ñeåå ñieààu cheáá vôùùi moäät
soùùng mang coùù taààn soáá thích hôïïp . Ngoõõ ra cuûûa boää ñieààu cheáá ñöôïïc ñöa qua boää loïïc ñeåå
laááy 1 bieâân cuûûa tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá . Caùùc tín hieääu naøøy ñöôïïc ñöa vaøøo maïïch coääng ñeåå
taïïo ra tín hieääu FDM .
VD Giaûû söûû moããi keâânh tín hieääu tieááng noùùi co” taààn soáá töøø 0-4Khz ñöôïïc gheùùp keâânh FDM
. Neááu ñöôøøng truyeààn coùù baêêng thoââng töøø 60Khz-100khz thì coùù theåå gheùùp ñöôïïc bao
nhieââu keâânh . Tính taààn soáá cuûûa caùùc soùùng mang söûû duïïng cho caùùc keâânh ?
Giaûûi
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
a. doää roääng cuûûa ñöôøøng truyeààn
BW=100-60=40(Khz)
Ñoää roääng tín hieääu BW=4Khz
Ta coùù cöùù 1 keâânh 4Khz
? 40Khz
⇒ thì seõõ coùù ñöôïïc 10
10
40 = (keâânh)
b. 4K
60 100 f
BWñt=40K
Neááu söûû duïïng bieâân treâân Neááu söûû duïïng bieâân döôùùi
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
Keâânh 1
f1
Keâânh 2 FDM
f2
Keâânh N
fn
+ Ñaààu thu :(taùùch keâânh)
1 SSB keâânh 1
FDM 2 SSB Keâânh 2
N SSB Keâânh n
Ñii ee àà àuu cc hh ee áá á
Ñii ee àà àuu cc hh ee áá á
Ñii ee àà àuu cc hh ee áá á
Loo ïï ï cc
Loo ïï ï cc
Loo ïï ï cc Z
BPF
BPF
BPF
Gii aa ûû û ii ññ ii ee àà àuu cc hh ee áá á tt íí nn hh ii ee ää äuu
Gii aa ûû û ii ññ ii ee àà àuu cc hh ee áá á tt íí nn hh ii ee ää äuu
Gii aa ûû û ii ññ ii ee àà àuu cc hh ee áá á tt íí nn hh ii ee ää äuu
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Ñeåå taùùch keâânh trong tín hieääu FDM ñaààu tieâân tín hieääu ñöôïïc chia ra laøøm n nhaùùnh ,moããi
nhaùùnh cho qua boää loïïc thoââng daûûi coùù taààn soáá caéét töông öùùng vôùùi keâânh ñoùù . tín hieääu ôûû ngoõõ ra
cuûûa boää loïïc ñöôïïc giaûûi ñieààu cheáá ñeåå thu laïïi tín hieääu ban ñaààu .
* Löu yùù : gheùùp keâânh FDM thích hôïïp cho tín hieääu cuûûa keâânh töông töïï vì ñoáái vôùùi tín hieääu
töông töïï thì baêêng thoââng nhoûû hôn ñoáái vôùùi tín hieääu soáá .
2. Gheùùp keâânh phaâân chia theo thôøøi gian TDM ( Time Division multiplex)
a. Nguyeâân lyùù : Trong gheùùp keâânh TDM tín hieääu cuûûa caùùc keâânh khoââng ñoààng thôøøi truyeààn
treâân ñöôøøng truyeààn maøø noùù thay nhau chieáám ñöôøøng truyeààn . moããi keâânh chæ söûû duïïng ñöôøøng
truyeààn trong 1 khoaûûng thôøøi gian cho pheùùp . khi ñöôïïc pheùùp söûû duïïng ñöôøøng truyeààn thì
keâânh ñoùù seõõ chieáám taáát caûû baêêng thoââng cuûûa ñöôøøng truyeààn .
b. Caùùch thöïïc hieään :
ÔÛÛ ñaààu phaùùt söûû duïïng 1 khoùùa chuyeåån maïïch coùù theåå thay ñoååi vò trí ñeåå tieááp xuùùc vôùùi caùùc
keâânh . Khi khoùùa k tieááp xuùùc vôùùi 1 ñieååm naøøo ñoùù thì keâânh tín hieääu töông öùùng ñöôïïc truyeààn
ñi treâân ñöôøøng truyeààn. Thôøøi gian khoùùa k quay heáát moäät voøøng ñöôïïc goïïi laøø khung thôøøi gian
khoaûûng thôøøi gian khoùùa k döøøng laïïi taïïi moããi vò trí ñöôïïc goïïi laøø khe thôøøi gian .
ÔÛÛ ñaààu thu ñeåå taùùch caùùc keâânh ta cuõõng söûû duïïng khoùùa chuyeåån maïïch gioááng nhö ñaààu
phaùùt . Ñeåå tín hieääu taùùch ra khoââng bò sai daïïng thì khoùùa k ôûû ñaààu thu phaûûi quay ñoààng boää
vôùùi khoùùa k ôûû ñaááu phaùùt .
Keâânh 1 Keâânh 1
Keâânh 2 TDM TDM Keâânh 2
Keâânh n Keâânh n
* Chuùù yùù : Gheùùp keâânh TDM thích hôïïp cho vieääc gheùùp tín hieääu soáá neâân gheùùp keâânh TDM
coùùn ñöôïïc goïïi laøø gheùùp keâânh soáá .
3 .So saùùnh FDM vaøø TDM :
FDM TDM
Tín hieääu cuûûa 1 keâânh ñöôïïc truyeààn lieâân tuïïc Giaùùn ñoaïïn( rôøøi raïïc)
Caùùc keâânh truyeààn ñoááng thôøøi Khoââng ñoààng thôøøi
Thích hôïïp cho keâânh töông töïï thích hôïïp cho keâânh soáá
1 keâânh chæ chieáám 1 phaààn BWñt 1 keâânh chieáám taáát caûû BWñt
dung löôïïng thaááp(N=1) Dung löôïïng cao (N>1)
Khoââng caààn ñoààng boää khoùùa k ñoààng boää giöaõõ ñaààu
phaùùt vaøø ñaààu thu
Deåå bò nhieããu xuyeâân keâânh khi khoââng bò nhieããu xuyeâân keâânh
taààn soáá soùùng mang thay ñoååi
III. Caùùc tieââu chuaåån gheùùp keâânh TDM :
1. Tieââu chuaåån Baééc Myõõ:
11
22 kk
33
11
K 22
33
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
n
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Moããi khung thôøøi gian coùù chieààu daøøi laøø 125 sμ vaøø ñöôïïc chia laøøm 24 khe thôøøi gian.
Moããi khe thôøøi gian truyeààn ñöôïïc 1 kenh tieááng noùùi ,moããi khe chöùùa 8 bit, rieââng khe thôøøi
gian thöùù 0 chöùùa theââm 1 bit ñoààng boää . Nhö vaääy toáác ñoää cuûûa luoààng soáá ( ngoõõ ra) cuûûa boää
gheùùp keâânh laøø :
Toáác ñoää bit : fb= 610.125
18*24
−
+
=1544000=1,544(Mb/s)
Vaøø coøøn ñöôïïc goïïi laøø luoààng caááp 1 ( hay luoààng cô baûûn theo tieââu chuaåån Baééc Myõõ) Noùù
coøøn goïïi taééc laøø luoááng T1
Ñeåå quaûûn lyùù söïï ñoààng boää cuûûa heää thoááng gheùùp keâânh ngöôøøi ta nhoùùm caùùc khung lieâân
tieááp ñeåå taïïo thaøønh moäät ña khung . Trong tieââu chuaåån baééc Myõõ moããi ña khung goààm 12
khung . Vaääy caùùc bit ñoààng boää trong 1 ña khung ñöôïïc phaâân boáá nhö sau :
10001101110B B 1: Coùù caûûnh baùùo.
0: khoââng coùù caûûnh baùùo
2. Tieââu chuaåån Chaââu AÂÂu:
Trong tieââu chuaåån Chaââu Aââu thôøøi gian ñöôïïc chia thaøønh nhieààu coùù ñoää daøøi 125 sμ , moããi
khung chia laøøm 32 khe thôøøi gain ñeåå truyeààn 30 keâânh tieááng noùùi .
khe soáá 0 truyeààn tín hieääu ñoààng boää .
khe soáá 16 truyeààn tín hieääu baùùo hieääu .
Nhö vaääy toáác ñoää cuûûa luoààng soáá ôûû ngoõõ ra cuûûa boää gheùùp keâânh theo tieââu chuaåån chau Aââu
coùù toáác ñoää bit nhö sau: 610.125
8*32
−=bf =2,048 (Mbp/s)
Toáác ñoää naøøy ñöôïïc goïïi laøø luoààng soáá caááp 1 theo tieââu chuaåån Chaââu Aââu ñöôïïc goïïi taééc laøø
luoààng 2M hay luoààng E1
* Chuùù YÙÙ :Trong maïïng vieããn thoââng ôûû VN söûû duïïng thieáát bò gheùùp keâânh theo tieââu
chuaåån Chaââu Aââu .
Ñeåå ñoààng boää ngöôøøi ta cuõõng söûû duïïng caááu truùùc ña khung . Moããi ña khung goààm 16
khung lieâân tieááp . Tín hieääu trong moããi ña khung ñöôïïc phaâân boáá 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 baùùo .
X: tuøøy yùù.
+ Tín hieääu baùùo hieääu :
Khe thöùù 0 cuûûa khung thöùù 1 baùùo hieääu cho keâânh 1 vaøø 17
Khe thöùù 1 cuûûa khung thöùù 2 baùùo hieääu cho keâânh 2 vaøø 18
Khe thöùù 2 cuûûa khung thöùù 3 baùùo hieääu cho keâânh 3 vaøø 19
Khe thöùù 3 cuûûa khung thöùù 4 baùùo hieääu cho keâânh 4 vaøø 20
IV. Gheùùp luoààng ( gheùùp keâânh caùùp cao ) :
Gheùùp luoááng hay gheùùp keâânh caáá ùùp cao laøø gheùùp caùùc nguoààn coùù toáác ñoää thaááp thaøønh caùùc
nguoààn coùù toáác ñoää cao hôn .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
1. Gheùùp luoààng theo tieââu chuaåån Chaââu Aââu :
a. Luoààng caááp 2 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 1,caááu truùùc cuûûa luoààng caááp 2 ñöôïïc paââhn boáá nhö sau :
Moããi khung thôøøi gian coùù ñoää daøøi 100,3 sμ vaøø ñöôïïc chia laøøm 4 cuïïm , moããi cuïïm chöùùa
212bit thoââng tin .
+ Cuïïm 1: töøø bit 1 ñeáán 10 laøø 10 bit ñoààng boää
bit thöùù 11,12 laøø 2 bit caûûnh baùùo
bit thöùù 13 ñeáán 212 laøø 200 bit döûû lieääu cuûûa 4 luoààng E1 ñöôïïc gheùùp xen keûû
vôùùi nhau töøøng bit
+ Cuïïm 2 vaøø 3: Bit 1 ñeáán 4 laøø 4 bit theââm vaøøo ,bit thöùù 5 ñeáán 212 laøø 208 bit döûû lieääu
cuûûa 4 luoááng E1 .
+ Cuïïm 4 : Töøø 1 ñeáán 4 laøø 4 bit theââm vaøøo .
bit thöùù 5 ñeáán 8 laøø 4 bit phuïïc vuïï maïïng
töøø 9 ñeáán 211 laøø 204 bit döûû lieääu .
Nhö vaääy trong 1 khung cuûûa luoààng caááp 2 chöùùa taáát caûû 848 bit do ñoùù toáác ñoää cuûûa luoààng
caááp 2 laøø :
)/(48,8
10.3,100
848
6 sMbpfb == −
Toáác ñoää naøøy ñöôïïc goïïi laøø luoààng caááp 2 hay E2 . Coùù dung löôïïng 120 keâânh tieááng noùùi.
b.Luoààng caááp 3 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 2 , moããi khung cuûûa luoààng caááp 3 coùù chieààu daøøi 44,7 sμ vaøø
chöùùa taáát caûû 1536 bit . Nhö vaääy toáác ñoää cuûûa luoààng caááp 3
)/(362,34
10.7,44
1536
6 sMbpfb == −
luoààng caááp 3 goïïi taéét laøø luoààng E3 hay 34M ,noùù coùù dung löôïïng 480 keâânh thoaïïi .
c. Luoààng caááp 4 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 3 , moããi khung cuûûa luoààng caááp 4 coùù chieààu daøøi 21,02 sμ vaøø
chöùùa toåång coääng 2928 . Toáác ñoää cuûûa luoààng caááp 4 laøø 139,264 Mbp/s . luoààng caááp 4 coùù
dung löôïïng 1920 keâânh thoaïïi . Noùù ñöôïïc goïïi taéét laøø luoààng E4 hay luoààng 140 M
d. Luoààng caááp 5 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 4 coùù toáác ñoää 364,943 Mbp/s . Luoààng caááp 5 coùù dung löôïïng
7680 keâânh thoaïïi vaøø ñöôïïc goïïi taéét laøø luoààng E5 hay 365 M/s
2. Gheùùp luoààng theo tieââu chuaåån Baééc Myõõ :
a. Luoààng caááp 2 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 1 coùù toáác ñoää 6,312 Mbp/s . Luoààng caááp 2 goïïi taéét laøø luoààng
T1 coùù dung löôïïng 96 keâânh tieááng noùùi.
b. luoààng caááp 3 :
Ñöôïïc gheùùp töøø 4 luoààng caááp 2 coùù dung löôïïng 384 keâânh tieááng noùùi ,coùù toáác ñoää 26,736
Mb/s goïïi taéét laøø T3.
BAØØI TAÄÄP:
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
1) cho tín hieääu töông töïï xa(t)=12cos10π t.cos20π t .Cos40π t (t=ms)
a. xaùùc ñònh thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong xa(t).
b. Neááu bieáán ñoååi PCM cuûûa xa(t) thí taààn soáá Nyquist laøø bao nhieââu ?
c. Tính toáác ñoää sau PCM bieáát boää löôïïng töûû hoùùa coùù 1024 möùùc .
d. Neááu söûû duïïng ñöôøøng truyeààn coùù ñoää roääng 50Khz thì coùù truyeààn ñöôïïc tín hieääu soáá
treâân maøø khoââng caààn ñieààu cheáá, ñöôïïc khoââng? giaûûi thích?
e. Vôùùi ñöôøøng truyeààn treâân vaøø phaûûi ñieààu cheáá thí soáá möùùc ñieààu cheáá caààn thieáát toáái
thieååu laøø bao nhieââu? Cho r=0,3.
f. Ñöa tín hieääu soáá vaøøo boää gheùùp keâânh TDM chaââu Aââu coùù ñöôïïc 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
caùùc thaøønh phaààn taààn soáá coùù trong tín hieääu :
f1=35Khz
f2=5khz
f3=25Khz
f4=15Khz
b. taààn soáá lôùùn nhaáát coùù trong tín hieääu fmax= f1=35Khz
Vaääy 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)
d. neááu khoââng ñieààu cheáá thì BWt/h= 3502
700
2
==bf Khz
Caààn : BWñt≥ BWt/h=350 Khz
maøø BWñt=50Khz neâân khoââng theåå truyeààn ñöôïïc tín hieääu .
e.Ñeåå truyeààn ñöôïïc BWñt≥ BWt/h
maøø BWt/h=(1+r) M
fb
2log
⇒ BWñt≥ (1+r) M
fb
2log
⇒ log2M≥ 2,18
50
703,1 =
choïïn log2M=19
⇒ Soáá möùùc ñieààu cheáá M=219 möùùc
f. Soáá bit maõõ hoùùa cho moäät maããu n= log2M=log2219=19 bit
⇒ Toáác ñoää bit fb=fs.n=19*70 =1,33 Mb/s
Tính toáác ñoää cuûûa keâânh trong TDM theo Chaââu Aââu
Neááu fb baèèng nhau thì gheùùp ñöôïïc vaøø ngöôïïc laïïi
Vì 125 sμ ⇒ 8 bit
1s ⇒ 64 Kb/s
ta
i li
eu
h
oc
t
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Vôùùi keáát quaûû nhö treâân ta thaááy khi ñöa tín hieääu soáá vaøøo boää gheùùp keâânh TDM chaââu aââu thì
khoââng ñöôïïc vì toáác ñoää bit khaùùc nhau neâân khoââng gheùùp ñöôïïc.
Choïïn caââu traûû lôøøi ñuùùng nhaáát
1. Chæ soáá ber duùùng ñeåå ñaùùnh giaùù
a. chaáát löôïïng cuûûa heää thoááng töông töïï.
b. Chaáát löôïïng cuûûa heää thoááng soáá .
c. Caûû a,b ñeààu ñuùùng .
d. Caûû a,b ñeààu sai .
Traûû lôøøi : caââu b
2. caùùc boää khoââi phuïïc soùùng mang ñöôïïc söûû duïïng taïïi
a. Maùùy phaùùt ñeåå ñieààu cheáá tín hieääu .
b. Maùùy thu ñeåå giaûûi ñieààu cheáá tín hieääu .
c. Maùùy thu giaûûi ñieààu cheáá keáát hôïïp .
d. Caûû a,b,c ñuùùng .
Traûû lôøøi : caââu c
3. Sôïïi quang coùù ñöôøøng kính caøøng nhoûû thì .
a. Ít bò taùùn xaïï hôn.
b. Toáác ñoää truyeààn daããn toáát hôn .
c. Bò suy hao nhieààu hôn .
d. Caûû a,b,c ñeààu ñuùùng .
Traûû lôøøi : caââu a.
4.Trong PCM neááu taêêng soáá möùùc löôïïng töûû thí tín hieääu soáá thu ñöôïïc
a. Coùù toáác ñoää bit taêêng leâân .
b. Ñoää roääng baêêng thoââng taêên leâân.
c. Coùù sai soáá löôïïng töûû thaááp hôn .
d. Caûû a,b,c ñuùùng.
Traûû lôøøi : caââu d
5 . Khi taêêng soáá möùùc ñieààu cheáá thì
a. chaáát löôïïng tín hieääu thu ñöôïïc taïïi ñaààu thu toáát hôn .
b. baêêng thoââng cuûûa tín hieääu ñaõõ ñieààu cheáá roääng hôn .
c. Cöïï ly truyeààn tín hieääu taêêng leâân
d. A,b,c sai
Traûû lôøøi : caââu d
6 .moäät maùùy phaùùt coùù coââng suaáát 4W thì töông ñöông vôùùi
a. 36 dBw
b. 6dBw
c. 30dBw
d. caûû a,b,c sai
traûû lôøøi : caââu a
7. Trong ñieààu cheáá AM ,chæ soáá ñieààu cheáá
a. caøøng lôùùn caøøng toáát .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
b. caøøng nhoûû caøøng toáát
c. caûû a,b ñeààu ñuùùng
d. caûû a,b ñeààu sai
Traûû lôøøi : caââu d
8. trong PCM neááu laááy maããu sai ñònh lyùù thæ
a. khoââng theåå thöïïc hieään löôïïng töûû hoùùa ñöôïïc
b. sai soáá löôïïng töûû seõõ taêêng leâân
c. khoââng khoââi phuïïc laïïi ñöôïïc tín hieääu ban ñaààu
d. caûû a,b,c ñeààu ñuùùng
traûû lôøøi : caââu c
BAØØI 6: HEÄÄ THOÁÁNG TRUYEÀÀN DAÃÃN VI BA SOÁÁ
I. Toåång quan veàà vi ba soáá :
Vi ba laøø thieáát bò truyeààn daããn voââ tuyeáán thöôøøng söûû duïïng keøøm theo thieáát bò gheùùp keâânh
.Viba hoaïït ñoääng ôûû taààn soáá töøø 1GHz ñeáán 30GHz .Cöïï ly lieâân laïïc cuûûa moäät chaëën viba toáái ña
khoaûûng 60km, do ñoùù muoáán truyeààn daããn tín hieääu ñi xa hôn thì phaûûi söûû duïïng caùùc traïïm laëëp
(Repeater). Viba hoaïït ñoääng ôûû cheáá ñoää song coââng .Tuøøy theo loaïïi tín hieääu truyeààn daããn laøø
töông töïï hay soáá maøø ngöôøøi ta chia vi ba laøøm hai loaïïi : Vi ba töông töïï vaøø vi ba soáá .
II. Caùùc thaøønh phaààn cuûûa moäät traïïm vi ba soáá :
1. Khoáái giao tieááp :
Thaøønh phaààn cô baûûn cuûûa moäät traïïm vi ba soáá coùù theåå chia laøøm 4 khoáái chöùùc naêêng 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
2
TX 1
3 RX
Boää
loïïc
voøøng
TX
phaùt
RX thu
Khoái
giao
tieáp
Heä
thoáng
Anten
Khoái
cao
taàn
Khoái
Modem
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 :
• Vì tín hieäu löôõng cöïc coù thaønh phaàn moät chieàu nhoû neân khi truyeàn qua bieán
aùp , tuï ñieän thì tín hieäu ôû 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.
ta
i li
eu
h
oc
th
ng
ti
n
qu
an
g
va
v
i b
a
so
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 ñònh thì caùc HTVT boä taïo PN phaûi coù N ≥10.
Trong moät chu kyø cuûa chuoåi PN toång 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
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
qu
an
g
va
v
i b
a
so
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 fc +f1
fc
- Ñoãi taàng xuoáng : Taïo ra tín hieäu coù taàn soá thaáp hôn taàng soá ngoõ vaøo.
f1 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
* 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
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 soá caàn thu ñeán taàn soá aõnh gaàn laïi neân deã bò aûnh höôûng cuûa taàn soá aûnh.
- Chia BW laøm vieäc cuûa maùy thu laøm thaønh nhieàu khoaûng taàn soá khi ñoù taàn soá
aûnh seõ bò loaïi ngay ngoõ vaøo cuûa maùy thu .
- Söû duïng caùc boä ñoåi taàn caân baèng coù khaû naêng khöû ñöôïc taàn soá aûnh.
ϕ =900
x
x
ÑT leân ÑT xuoáng
ÑTX
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
qu
an
g
va
v
i b
a
so
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
cos 1ω t cos 1ω t +cos( 2ω t -ϕ )
cos 2ω t cos 2ω t +cos( 1ω t -ϕ )
goïi Iω laø trung taàn
0ω laø taàn soá dao ñoäng
giaû söû tín hieäu ngoõ vaøo cuûa anten
xRF(t) = 0ω xA(t)= Acos( 0ω + Iω )t +Bcos( 0ω - Iω )t
xB(t)=Acos[( 0ω + Iω )t –900]+Bcos[( 0ω - Iω )t-900]
xC(t)= xA(t).cos 0ω t =[Acos( 0ω + Iω )t +Bcos( 0ω - Iω )t] cos 0ω t
= Acos( 0ω + Iω )t cos 0ω t+ Bcos( 0ω - Iω )t .cos 0ω t
=
2
A Acos(2 0ω + Iω )t cos 0ω t+ 2
A cos Iω t+ 2
B cos(2 0ω - Iω )t+ 2
B cos2wit
xD(t) = xB(t) cos 0ω t = Acos[( 0ω + Iω )t –900]+ Bcos[( 0ω - Iω )t - 900] cos 0ω t
=
2
A cos[(2 0ω + Iω )t - 900]+ 2
A cos( Iω t+900)
=
2
B cos[(2 0ω - Iω )t - 900]+ 2
B cos( Iω t+900)
x1(t)=
2
A cos[(2 0ω + Iω )t + 2
A cos Iω t+ 2
B cos(2 0ω - Iω )t+ 2
B cos Iω t - 2
A
cos(2 0ω + Iω )t - 2
A cos Iω t - 2
B cos(2 0ω - Iω )t + 2
B cos Iω t
x1(t)= B cos Iω t
x2(t)=xD(t)+xC(t)-900
=A cos[(2 0ω + Iω )t - 900]+A cos( Iω t-900)+B cos[(2 0ω - Iω )t - 900]
x0(t)=A cos( Iω t- 900)
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. 2,5Mhz
b. 1Mhz
c. 5,5Mhz
d. caû 2 ñeàu ñuùng
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 :caâu c
9 . trong ñieàu cheá QPSK neáu söû duïng soùng mang :
fc(t) =Acos( t0ω +600) thì pha cuûa tín hieäu ñaõ ñieàu cheá cuûa Symbol “11” laø :
a. 00.
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 0ω 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 0ω t , xB(t) = A cos ( 0ω t –t1)
Tín hieäu taïi B theo tia tröïc tieáp :
xB1 = Acos ( 0ω t - 0ω t1)
Tín hieäu taïi B theo tia phaûn xaï .
xB2= Acos ( 0ω t - 0ω t2 )
t : cöï ly truyeàn tín hieäu .
Tín hieäu toàng hôïp taïi B . xB(t) = xB1(t) +xB2(t)
= Acos ( 0ω t - 0ω t1) + Acos ( 0ω t - 0ω t2 )
= 2A cos
2
cos.
2
2 102020100 ttttt ωωωωω −−−
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
= 2Acos [ 0ω t –( 0ω t1 + 0ω t2 ) /2 . cos ( 0ω t2 - 0ω t1) /2
Vaäy bieân ñoä laø 2A cos [ 0ω ( t2 –t1 ) /2 ]
+ Tín hieäu taïi B cöïc ñaïi khi : 1
2
)(
cos[ 120 =− ttω
πω Ktt 20
2
12
0 +=−⇔
0
12
00
12
2
24
f
K
c
d
c
d
f
KKtt
=−⇔
==−⇔ ω
π
λK
f
ckdd 22
0
12 ==−⇔
+ TÍn hieäu taïi B cöïc tieåu khi cos 0
2
12
0 =− ttω
2
)12(
1.
2
1)12(
2
12
2
.
2
).12(2
2
)12(
22
12
0
12
00
12
12
0
λ
π
π
πππω
+=−⇔
+=−⇔
+=+=−⇔
+=+=−⇔
Kdd
f
K
c
d
c
d
f
K
f
Ktt
KK
tt
+ 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 .
- Söû duïng ñoä döï tröû fading : Khi tính toaùn thieát keá moät tuyeán viba soá caàn
phaûi ñaûm baûo neáu coù fading 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 .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
n
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 .
G=10log10 2
4
λ
ηπA (dB)
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
böôùc soùng laøm vieäc )(1,0
10.3
10.3
9
8
m
f
c ===λ
dieän tuùch hieäu duïng A=(BK)2π = ππ =2)
2
(DK
Ñoä lôïi anten G=10log10 2
1
λ
ηπA =10log
01,0
28log10log10
01,0
7,0.4
10
2
10
2
10 += ππ
=34(dB)
• Suy hao cuûa khoâng gian töï do :kí hieäu laø Ls
Ls=10log10 λ
π
λ
π DD 4log20)4( 102 = (dB)
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 .
Suy hao khoâng gian Ls=20 )(140
05,0
20log2060
05,0
10.5.4log 10
4
10 dB=+= ππ
• 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 hình 20Km . Bieât taàn soá laøm vieäc laø 500MHz
Giaûi
Böôùc soùng λ = m
f
c 6,0
10.500
10.3
6
8
==
t
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
Cöï ly truyeàn soùng D=2.104(m)
Suy hao khoâng gian töï do Ls = 20log 10 112
6,0
10.2.4 4 =π (dB)
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
06,0
10.5,4
10.3
9
8
===
f
cλ (m)
A = 2,25π (m)
PT =5W =7dBW = 37dBm
Ñoä lôïi Anten GR = GT = 10log10 dB41
100.0036,0
50.25,2.4 2 =π
Suy hao khoâng gian LS = 20log10 dB138
06,0
10.4.4 4 =π
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
Coâng suaát tín hieäu thu taïi Anten thu PR1 = 37-2+30-20log10 1,0
4 Dπ
=> 20log10 1,0
4 Dπ =95
=> 20log10 125,6D = 4,75
=> 125,6 D= 104 ,75
=> D = 447,7m = 0,44 km
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 ñöôïc dòch vuï khi SIM ñöôïc cheøn vaøo beân trong thieát bò di ñoäng
* ME : laø thieát bò thu phaùt caù nhaân 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 .
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
- 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 maïng ,giao tieáp MS vaø BTS laø giao tieáp voâ tuyeán neân ña truy suaát naøy
ñöôïc goïi laø ña truy suaát voâ tuyeán. 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)
t
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
b
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 4615μ s, ñöôïc chia thaønh 8 khe thôøi gian moãi khe coù ñoä daøi 577μ 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
BW=
T
1 (T : Ñoä roäng bit)
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)
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
Ñoä roäng phoå tröôùc khi traûi BWb =
bT
1
Ñoä roäng phoå sau khi traûi BWS=
cT
1
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 phoå . Ñeå laøm ñöôïc ñieàu naøy maùy thu phaûi taïo ra chuoãi giaû ngaåu nhieân c(t)
gioáng ñaàu phaùt ñeå nhaân vôùi S(t). 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:
X X
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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.
3. Thuû tuïc taïo cuoäc goïi :
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
ta
i li
eu
h
oc
th
on
g
tin
q
ua
ng
v
a
vi
ba
s
o
Le
T
ha
nh
T
an
Hệ tt hống viiễn tthông
Th.. s Lê Thanh Tân
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 th
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Giáo trình Hệ thống viễn thông.pdf