Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Trang
CHƯƠNG I - XỬ LÝ TÍN HIỆU BĂNG GỐC 7
1.1 Sự cần thiết phải xử lý băng gốc 7
1.2 Các mã đường truyền. 7
1.2.1 Mã đảo dấu luân phiên (AIM) 8
1.2.2 Mã tam phân lựa chọn cặp 9
1.2.3 Mã HDB-3 10
1.2.4 Mã CMI 11
1.2.5 Các mã khác 11
1.3 Truyền số liệu băng gốc 11
1.3.1 Dung lượng của kênh 11
1.3.2 Giao thoa giữa các ký hiệu 12
1.3.3 Lọc băng gốc 13
1.3.4 Xác suất lỗi Pe trong truyền dẫn số 15
1.3.5 Mã điều khiển lỗi 16
1.3.6 Tái sinh tín hiệu số 17
1.3.7 Khôi phục thời gian và tách sóng ngưỡng 18
CHƯƠNG II - ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TRONG VI BA SỐ. 19
2.1 Điều chế trong vi ba số 19
2.2 Phương pháp điều biên số (ASK) khóa dịch biên độ 20
2.2.1 ASK kết hợp 21
2.2.2 ASK không kết hợp 26
2.2.3 ASK M trạng thái (M-ary) 27
2.3 Điều pha số (PSK) khóa dịch pha 28
2.3.1 PSK kết hợp (CPSK) 29
2.3.2 PSK vi sai kết hợp (DPSK) 30
2.3.3 PSK M trạng thái (M-ary) 31
2.3.4 Các bộ giám sát chất lượng 42
2.3.5 Quan hệ giữa tạp âm song biên C/N và Eb/ 42
2.3.6 DPSK M trạng thái 43
2.3.7 Điều chế pha cầu phương lệch (OK-QPSK hay OQPSK) 45
2.4 Điều chế khóa dịch tần số (FSK) 46
2.4.1 FSK kết hợp 48
2.4.2 FSK không kết hợp 49
2.4.3 Giải điều chế FSK kết hợp vi sai 49
2.4.4 So sánh FSK và ASK 50
2.4.5 FSK M trạng thái 50
2.4.6 MSK khóa di tần cực tiểu 52
2.5 Sơ đồ kết hợp điều chế pha và biên độ Digital (CAPK) 56
2.5.1 Bộ chuyển đổi 2 thành L mức 60
2.5.2 Bộ điều chế và bộ giải điều chế QAM M trạng thái 61
2.5.3 Mã hoá vi sai 63
2.5.4 Xác suất lỗi của hệ thống M QAM 64
2.6 OFF SET QAM (OKQAM hay OQAM) hay STAGERED QAM (SQAM) 66
CHƯƠNG III - TỔNG QUÁT VỀ THIẾT BỊ VI BA SỐ DM2G - 1000. 68
3.1 Giới thiệu chung 68
3.1.1 Đặc điểm thiết bị 68
3.1.2 Kết cấu thiết bị 68
3.1.3 Cấu hình hệ thống 69
3.1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật 69
3.2 Chức năng các khối 70
3.2.1 Khối phát (Tx) 71
3.2.2 Khối thu (Rx) 74
3.2.3 Khối băng tần cơ sở B/U - U/B 77
3.2.4 Khối kênh nghiệp vụ số DSC 2 80
3.2.5 Khối hiển thị DSPL 81
3.2.6 Giám sát và điều khiển 81
CHƯƠNG IV- PHÂN TÍCH PHẦN MÁY PHÁT THIẾT BỊ DM2G - 1000 84
4.1 Khối dao động nội (OSC) 85
4.1.1 Sơ đồ nguyên lý khối dao động nội (OSC) 85
4.1.2 Tổng quát sơ đồ nguyên lý của khối 85
4.1.3 Phân tích mạch trên sơ đồ 86
4.1.4 Nguyên lý hoạt động 88
4.2 Khối MOD CONT 89
4.2.1 Sơ đồ nguyên lý cuả khối 89
4.2.2 Nguyên lý hoạt động của toàn mạch 91
4.3 Khối điều chế (MOD) 91
4.3.1 Sơ đồ nguyên lý khối điều chế 91
4.3.2 Tổng quan sơ đồ nguyên lý khối 91
4.3.3 Nguyên lý hoạt động của toàn mạch 93
4.4 Khối khuyếch đại công suất siêu cao tần 93
4.4.1 Tổng quan sơ đồ nguyên lý khối HPA 93
4.4.2 Nguyên lý hoạt động của toàn mạch 96
MỘT SỐ BÀI ĐO CƠ BẢN CHO THIẾT BỊ DM2G - 1000 98
Bài 1 Đo công suất phát 98
Bài 2 Đo tần số 99
Bài 3 Đo bit lỗi 101
Sóng mang của các bộ điều chế lấy từ một bộ dao động nội có đầu ra đối ngẫu. Mỗi đầu ra lệch pha nhau ± 450 cho phép hình sao ra như ở đồ thị. Các tín hiệu ra của bộ điều chế nén sóng mang cùng pha I và cầu phương pha Q được tổ hợp lại để chọn ra một IF là sóng mang đã điều chế với tín hiệu 8 PSK. Phổ của 8 PSK sau đó được lọc để cho đầu ra của bộ lọc băng thông một phổ cosin tăng với hệ số uốn khoảng 0,6. Bộ giải điều chế thường gồm các mạch sau:
- Một bộ cân bằng thích ứng IF dùng để bù lại sự tổn thất (tiêu tán) biên độ do hiệu ứng pha đinh chọn lọc.
- Khôi phục sóng mang IF qua việc sử lý băng gốc số.
- Khôi phục đồng hồ nhịp qua tách sóng hình bao IF và lọc băng hẹp.
- Giải mã vi sai (nếu có) và chuyển đổi song song - nối tiếp để cho ra băng gốc nguyên thuỷ có tốc độ rb.
Các hệ 8 PSK xuất hiện đã được sử dụng trong vi ba có tốc độ đến 100 Mbit/s(70 Mbit/GTE và 90 Mbit/s - rockwell collins) .
2.3.4 Các bộ giám sát chất lượng.
Việc đánh giá tỷ số lỗi của máy thu có thể được thực hiện bằng các thiết bị như các khối giám sát chất lượng (PMU). Những bộ này sẽ xác định tỷ số lỗi mà không cần dùng đến những truyền dẫn đặc biệt, không cần biết số liệu đang được truyền đi và không cần dùng đến nguồn lưu lượng. Như là một phần tử của hệ thống thông tin thích ứng PMU có thể dùng dể xác định khi cần có thay đổi để thích ứng bằng cách so sánh các tỷ số có lỗi do kết quả từ các lần chọn khác nhau, chọn sự thay đổi tốt nhất có thể tiến hành bất cứ lúc nào. Tỷ lệ lỗi đánh giá chính xác trong phạm vi một hệ số của 3 lần xuất hiện là đủ thoả nãm trong hầu hết ứng dụng. Kỹ thuật đơn giản nhất là đếm trực tiếp các lỗi. Điều đó yêu cầu trong truyền dẫn có chứa dư hay dưới dạng tín hiệu đo được, máy thu nhận dạng hay bằng những dilinh kiểm tra chẵn lẻ trong mã phát hiện lỗi. Nhược điểm của phương pháp này là một khoảng thời gian dài quá mức để đém đủ các lỗi mới đánh giá tin cậy các tỷ số lỗi thực nếu như tỷ số lỗi rất thấp. Một kỹ thuật chung khác được sử dụng có thể mở rộng đối với phần lớn các loại điều chế số thường gặp (PSK, QPSK, FSK) kỹ thuật này bao hàm việc ngoại suy tỷ số lỗi với giám sát chất lượng thông qua việc sử dụng hai hay nhiều hơn các ngưỡng quyết định để cải biến với một máy thu số để tạo ra một tỷ lệ lỗi ngẫu nhiên lớn hơn máy thu thực và đo tỷ lệ lỗi ngẫu nhiên này. Sau đó giám sát sẽ ngoại suy từ tỷ lệ lỗi ngẫu nhiên để được một lượng mà từ đó có thể suy ra tỷ số sẽ đạt được với một tiêu chuẩn quyết định chưa cải biến. Kỹ thuật này được sử dụng trong PMU cho cả PSK kết hợp với số lượng M trạng thái pha tùy chọn. Khối này làm việc theo cách xem xét sự lệch pha giữa xung tín hiệu thu và chuẩn pha rồi so sánh với ngưỡng quyết định để cải biến.
Từ so sánh một lỗi ngẫu nhiên được ghi lại nếu độ lệch pha có những giá trị nhất định.
2.3.5 Quan hệ giữa tạp âm song biên C/N và Eb/h.
Năng lượng trung bình của Eb bit được xác định:
Eb = Sav = A2 T/2 ( trừ trường hợp ASK--> Eb = A2 cT/4 ) = Sav /rb
Trong đó: - T là thời điểm kéo dài của bit = 1/rb
- Sav là công suất sóng mang trung bình.
Mật độ phổ công suất tạp âm songbiên h/2 được đưa ra dưới dạng công suất tạp âm song biên N hay sự biến thiên của phân bố Gaussian s2 là :
N = s2 = B - (h/2) ( 2B ) = h/2 w
Trong đó N là độ rộng băng tạp âm của ký hiệu song biên đang được xem xét. Mật độ phổ công suất tạp âm h/2 là đối với độ rộng băng tạp âm song biên 2B. Phương trình trên chứng tỏ rằng mức sử dụng mật độ rộng băng tạp âm đơn biên, mật độ phổ tạp âm sẽ là h hay gấp hai lần trong trường hợp song biên. Vì công suất sóng mang chưa điều chế C chỉ được xét trong các phương trình Pe nhằm mục đích so sánh các cơ sở điều chế với nhau. Sav lại được xác định theo C.
C = Sav =A2 /2 = Ebrb = Esrs
Vì Es = Eblog2M và rb = rs log2M, wb = w log2 M
Trong đó A là biên độ điện áp sóng mang hình sin. Tỷ số Eb /h đối với hệ thống M trạng thái có thể liên quan đến C/N.
Eb /h = (C/N) (w/rb) = (C/N) [w/ (rs log2M)] = 1/log2 M (Es/h )
Trong đó s biểu thị cho ký hiệu, rs là ký hiệu ttốc độ Baud và w là độ rộng băng của tín hiệu.
Để cho sóng mang thu không bị méo, độ rộng băng IF được tăng lên bởi hệ số uốn (đối với bộ lọc cosin - tăng) trùm lên độ rộng băng truyền Nyquist rs /2. Sự tăng này được thể hiện do tạp âm song biên nhận được vì độ rộng băng của bộ lọc IF thu có độ rộng của bộ lọc IF thu. Bộ lọc thu IF thu có độ rộng băng gấp đôi độ rộng băng truyền máy phát. Các phương trình đối với Pe mong muốn đối với tín hiệu thu, vì một cách lý tưởng độ rộng băng gấp đôi của máu thu sẽ đưa một méo nhỏ (ISI) và độ rộng băng đơn biên của tín hiệu nguồn nguyên thuỷ IF, độ rộng băng tạp âm hay độ rộng băng ký hiệu w của máy thu được biểu thị theo rb và a như sau:
ws = rs (1+ a ) = [rb (1 + a )]/ log2 M
Thay vào phương trình trên ta có:
C/N = (Eb/ h)log2 M/1 + a
a là hệ số uốn của cosin-tăng.
2.3.6 DPSK M trạng thái.
Sét sơ đồ PSK vi sai M trạng thái với M = 4 từ phương trình:
Sk(t) = A1 cosw0t - AQ sinw0 t
Các tín hiệu PSk có thể xem như 2 tín hiệu nhị phân PSK dùng sóng mang cầu phương. Sự mã hoá vi sai 4 có thể quan niệm là mã hoá vi sai của 2 sóng mang PSK nhị phân và máy thu, 4 DPSK gồm có hai bộ tách sóng hai pha được mịnh hoạ trên hình vẽ.
Với M = 8 có thể áp dụng nguyên tắc như thế trong cấu trúc và sẽ mở rộng ngay trong trường hợp 4 pha. Đối với máy thu như vậy, sử dụng việc đảo có trễ tín hiệu thu cũng như gốc pha của chúng. Nét khác biệt của hệ thống DPSK là có miền tách sóng định trước trong khoảng cách tín hiệu tương ứng với một tín hiệu riêng biệt được phát đi.
Hơn nữa sự quyết định dựa vào góc pha giữa các tín hiệu thu kế tiếp. Với 4 DPSK độ dịch pha tương đối giữa các khoảng kế tiếp nhau là l, l+p/2; l+p và l+3 p/2. Hai hình sao tín hiệu thường dùng tương ứng với l và l+p/4 được minh hoạ trên hình vẽ. l = 0 hệ giả điều chế sẽ có dịch pha 450 định vị trong mỗi đường trễ và bộ nhân cân bằng.
So sánh với PSK 2 pha khi C/N lớn. Vì DPSK không cần đến một phương pháp phức tạp để đánh giá sóng mang nên thường được sử dụng trong hệ thống thông tin số. Nhưng DPSK 4 pha về chất lượng kém hơn DPSK khoảng 2,3 dB yêu cầu đối với 4 DPSK phải được xét trong mối liên quan với việc giảm độ phức tạp của mạch. Biểu thức của xác suất lỗi đối với DPSK M trạng thái và với M=4 được minh họa trong hình vẽ khi w=rs .
Pe M DPSK= erfc [(C/N) (w/rs) sin2 (p)/M1/ệ2)]2
Với M³4 .
Tính chất lỗ của hệ DPSK M trạng thái có tạp âm và nhiễu đã được Rosenbaum đánh giá. Phân tích nhị phân dẫn đến giới hạn trên và dưới đối với xác suất lỗi ký hiệu.
rm40L88pbiy1aOk
