Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
1 Luận văn

THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
2
LỜI MỞ ĐẦU

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các Thầy Cơ trong khoa
Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, đặc biệt là các Thầy Cơ trong
bộ mơn Điện Tử đã truyền thụ những kiến q báo cho em trong những năm học
qua.

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Tạ Cơng Đức, giảng viên Trường
Đại Học Kỹ Thuật TP. HCM đã hết lòng quan tâm giúp đỡ, cung cấp tài liệu và tạo
mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hồn thành tập luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn những người bạn, những người thân đã giúp
đỡ và động viên trong q trình làm luận văn. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Sinh viên thực hiện

Nguy
ễn Văn Sinh
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
4 I . ĐẶT VẤN ĐỀ:

Với xu thế hiện đại hóa và định hướng phát triển nền KH-KT nước nhà,
chúng tơi những sinh viên ngành Điện – Điện Tử phải có nhiệm vụ hồn thiện về
mọi mặt, đặc biệt về kiến thức chun mơn. Theo xu thế chung đó, sự phát triển
của ngành Điện Tử đã cho ra đời nhiều cơng nghệ mới được áp dụng vào ngành
Viễn Thơng, đã giúp cho ngành Viễn Thơng có sự tiến bộ đáng kể. Hệ thống thơng
tin liên lạc đã được nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu qủa và nhanh chóng chính xác
để đáp ứng nhu cầu đời sống con người.
Trong qúa trình liên lạc thơng tin thì một vấn đề quan trọng được đặt ra
đó là việc thơng tin truyền đi có được an tồn và giử kín hay khơng. Đây chính là
ngun nhân để người thực hiện đề tài thiết kế BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI.

II. GIỚI HẠN VẤN ĐỀ:
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hình thức truyền thơng tin như: thư
từ, phát thanh, truyền hình, báo chí, điện thoại, điện tín, fax, … Hệ thống thơng tin
bằng diện thoại là phương thức thơng tin liện lạc tiện lợi, hữu hiệu nhất và sử dụng
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
5
rộng rãi nhất. Cho nên, trong luận văn, người thực hiện đề tài chỉ chọn việc bảo mật
thơng tin giữa hai máy điện thoại
Bảo mật điện thoại là cách thức bảo vệ cuộc đàm thoại giữa hai th
bao, ngăn cản người nghe lén trên hệ thống mạng điện thoại cơng cộng. Mạch bảo
mật điện thoại khơng thể phát hiện đường dây có an tồn hay khơng nhưng có tác
dụng biến đổi tín hiệu thoại thành một tín hiệu khác hồn tồn. Chỉ có th bao bị
gọi với thiết bị khơi phục thích hợp mới nghe được. Như vậy an tồn thơng tin trên

Mạch hoạt động hồn tồn tự động. Sau khi th bao gác máy, mạch
bảo mật ln hoạt động ở chế độ bình thường sẵn sàng nhận cuộc gọi hay thực hiện
cuộc gọi.
* Khuyết điểm:
- Thiết kế mạch phức tạp vì cần mạch Hybrid và mạch điều khiển.
- Máy mắc song song có thể nghe được tín hiệu thoại nếu điều chỉnh
sóng mang thích hợp.

IV. Bảo mật kiểu số:

*Ưu điểm:
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
6
- Lắp ráp đơn giản.
- Mạch gọn nhẹ.
- Khơng dùng mạch điều khiển Relay.
*Khuyết điểm:
- Do tần số lấy mẫu phải lớn hơn hai lần tần số âm thanh cao nhất và
tần số trung tâm khi đảo phổ bằng ¼ tần số lấy mẫu nên:
+ Nếu tần số lấy mẫu lớn hơn kéo theo tần số trung tâm lớn điều này
làm phổ sau khi đảo có biên trên loại ra ngồi băng thơng thoại, kết
quả là âm thanh sau khi giải điều chế bị mất thành phần tần số thấp.
+ Nếu tần số lấy mẫu nhỏ thì tần số tín hiệu âm thanh cao nhất phải
nhỏ để khơng bị méo, nghĩa là tần số âm thanh cao bị xén.
- IC CODEC rất hiếm trên thị trường và giá thành cao.
Qua các ưu điểm và khuyết điểm của từng mạch bảo mật người thực hiện đề
tài chọn BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI KIỂU TƯƠNG TỰ.
nhiều hình thức như: truyền thanh, truyền hình, thơng tin thoại, số liệu, fax, …
Việc nghiên cứu để truyền thơng tin đi đã là một cơng việc khó nhưng để
đảm bảo thơng tin truyền đi được an tồn bí mật càng khó hơn. Trước đây việc bảo
mật thơng tin chỉ được ứng dụng trong qn sự, an ninh quốc gia. Xã hội càng tiến
bộ nhu cầu về đời sống tinh thần ngày cao, con người đòi hỏi cần phải được bảo
mật thơng tin liên lạc cá nhân với nhau. Việc bảo mật được thực hiện bằng nhiều
phương pháp khác nhau tuỳ thuộc vào hình thức truyền khác nhau.
Trong luận văn tốt nghiệp chỉ xét đến việc bảo mật thơng tin giữa hai
máy điện thoại với nhau. Hai điện thoại liên lạc với nhau thơng qua tổng đài. Nếu
là tổng đài tự động thì thơng tin được bảo mật còn nếu việc thơng thoại được thực
hiện thơng qua thơng thoại viên thì thơng tin liên lạc khơng còn bảo mật nữa. Mặt
khác, mỗi điện thoại đều được cấp một đơi dây từ tổng đài đến. Cho nên khi mắc
một máy điện thoại song song thì thơng tin liên lạc bị nghe lén.
Như vậy vấn đề được đặt ra là phải bảo mật thơng tin cho dù có bị nghe
lén. Điều này được thực hiện bằng bộ bảo mật: Điện


B
RF
: băng thơng trước khi trải.
B
D
: băng thơng sau khi trải.
Có 2 loại trải phổ cơ bản:
- FH (Fequency Hopping) : Tần số sóng mang của máy phát được thay
đổi một cách ngẫu nhiên ở tốc độ cao hơn tần số của dữ liệu nhị phân
nối tiếp dùng biến điệu sóng mang.
- DS (Direct Sequence): Dữ liệu nhị phân nối tiếp được trộn với mã nhị
phân giả ngẫu nhiên với tần số hơn rồi đem biến điệu pha một sóng
mang.
Ứng dụng:
- Truyền dữ liệu vơ tuyến.
- LAN vơ tuyến.
- Modem máy tính cá nhân.
Ưu điểm: khó có thể nhận biết sự tồn tại của tín hiệu vì tín hiệu
lẫn dưới nền nhiễu, dù biết sự tồn tại của tín hiệu nhưng vẫn khơng thu được tín
hiệu nếu khơng biết qui luật trải phổ.

m
t)sin
c
t
BW
B
RF
B
D

f

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
9
Trong đó m = E
m
/ E
c
:hệ số điều chế
e
AM
= E
c
sin
c
t + mE
c
/2.sin(
c

I.2.2.2 Đảo phổ bằng phương pháp số:

Trình tự xử lý:
Ở đầu phát tín hiệu âm thanh được đưa qua bộ lọc thơng dải tích
cực để loại đi các thành phần tần số lớn hơn 3400Hz và các thành phần tần số nhỏ
hơn 300Hz.
Kế tiếp các tín hiệu âm thanh này được lấy mẫu với tấn số lấy mẫu
F
s
(F
s
>2 tần số âm thanh cao nhất). Tần số phải thỏa mãn điều kiện của định lý lấy
mẫu để tín hiệu khơi phục khơng bị méo, cơng việc được thực hiện bằng bộ
CODEC.
Sau khi lấy mẫu ta được những chuỗi 8 xung nối tiếp nhau, thực

c
-

mmin

c
-

mmax 
c
+

mmax

c


e
AM
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
10
Ngược lại ở nơi thu sẽ cắt bỏ những bit chèn vào làm cơng việc
mã hóa tín hiệu truyền đi, để còn lại bộ mã kí tín hiệụ cơ bản để rồi giải mã lấy lại
tín hiệu thực giống như tín hiệu cần truyền ở nơi phát.
Đường dây xoắn đơi 22 đi từ tổng đài đến máy điện thoại khá dài
nếu tại một điểm bất kỳ trên đường dây này ta mắc một máy điện thoại song song
(paralell) với th bao thì kết quả sẽ ra sao? Kết quả là máy paralell sẽ nghe được
tồn bộ thơng tin của th bao trong khi đang liên lạc với bất kỳ th bao nào đó.
Như vậy vấn đề đặt ra là làm sao bảo mật được thơng tin khi

nhỏ để khơng bị méo, nghĩa là tần số âm thanh cao bị xén.
- IC CODEC rất hiếm trên thị trường và giá thành cao nên trong luận án
này ta kiểu thi cơng là tương tự.
Ở phương pháp tương tự ta dùng điều chế SSB
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
11
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN
THOẠI

II.1 Tổng đài điện thoại:

II.1.1 Định nghĩa:

Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết
nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (Calling side) đến thiết bị cuối
(Called side)

II.1.2 Cấu trúc mạng điện thoại:

Các thành phần chính cuả mạng điện thoại chuyển mạch cơng cộng
được phân cấp như hình vẽ:
Trung tâm miền
(lớp 1)
Trung tâm vùng (lớp
2)
Trung tâm cấp 1 (lớp
3)
Trung tâm đường dài
Trung tâm chuyển
tiếp nội hạt
Trung tâm đầu cuối
(tổng đài nội hạt)
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
12
+ Là một chuyển mạch đường dài, tổng đài cấp 4 là một phần của mạng
đường dài, nói cách khác, một tổng đài lớp 4 có thể hoạt động như một chuyển mạch
chuyển tiếp để nối các tổng đài lớp 5 này khi có đủ lưu lượng thơng tin giữa các
tổng đài để điều chỉnh các trung thế trực tiếp.
+ Các chuyển mạch của tổng đài chuyển tiếp nội hạt cũng có thể chuyển
mạch điều khiển lưu thơng vượt tràn trên các trung kế trực tiếp giữa các tổng đài đầu
cuối. Sự phân biệt giữa các chuyển mạch đường dài và chuyển mạch chuyển tiếp trở
nên đặc biệt quan trọng dần đến kết quả là phân ly các nguồn thơng tin trong mạng
Việc định tuyến giữa các C.O phải ln ln đảm bảo số tổng đài
càng ít càng tốt để giảm đến tối thiểu chi phí tuyến dẫn lưu lượng. Tuyến thực được
chọn sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như khoảng cách giữa 2 C.O, mức lưu lượng của
mạng hiện tại và vào thời gian của ngày. Nếu hai người sử dụng được nối vật lý đến
cùng C.O thì cuộc gọi chỉ cần thơng qua một tổng đài duy nhất. Ở những nơi mà hai
th bao được nối đến các trung tâm điện thoại nội hạt khác nhau và hai tổng đài lớp
5 được nối đến một tổng đài lớp 4 thì trung tâm đường dài đó có thể thực hiện cuộc
nối.

Lý do chủ yếu để mạng điện thoại sử dụng băng tần 3,1Khz hẹp
thích hợp hơn so với tồn bộ băng tần tiếng nói 15Khz là vì băng hẹp cho phép
Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
13
nhiều cuộc đàm thoại được truyền đi một kênh vật lý duy nhất. Đây là một vấn đề
thực tế quan trọng cho các trung kế nối các tổng đài chuyển mạch điện thoại. Các bộ
lọc và các cuộn dây phụ tải trong mạng sẽ cắt các tín hiệu tiếng nói dưới 300Hz-
3.400Hz trên cuộc nối còn khả năng truyền các tần số cao hơn nhiều.

II.2.Phân loại tổng đài:

II.2.1.Phân loại theo cơng nghệ:

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tổng đài điện thoại ngày
càng phù hợp với u cầu phát triển của xã hội. Q trình nâng cao hoạt động của
tổng đài trải qua các loại như sau:

II.2.1.1.Tổng đài cơng nhân:

Tổng đài cơng nhân ra đời từ khi mới bắt đầu hệ thống thơng tin
điện thoại. Trong tổng đài việc định hướng thơng tin được thực hiện bằng sức người.
Nói cách khác, việc kết nối thơng thoại cho các th bao (máy điện thoại) được thực
hiện trực tiếp bằng con người (gọi là điện thoại viên). Nhiệm vụ cụ thể của điện
thoại viên bao gồm:
-Nhận biết u cầu th bao gọi của u cầu th bao bằng tín hiệu
đèn báo hoặc chng kêu, đồng thời định vị được th bao gọi.
-Trực tiếp hỏi th bao gọi có nhu cầu thơng thoại với th bao nào.

-Trực tiếp rung chng cho th bao đối phương (th bao bị gọi)

động ra làm hai loại:
-Tổng đài cơ điện.
-Tổng đài tự động.

1.Tổng đài cơ điện:

Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ
chuyển mạch cơ khí, được điều khiển bằng các mạch điện tử, bao gồm:
-Chuyển mạch quay tròn.
-Chuyển mạch từng nấc.
-Chuyển mạch ngang dọc.
Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng th bao gọi, xác định th bao
bị gọi, cấp âm hiệu, kết nối thơng thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ
các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí. So với
tổng đài nhân cơng tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn:
-Thời gian kết nối nhanh hơn, chính xác hơn.
-Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều.
-Giảm nhẹ cơng việc của điện thoại viên.
*Tuy nhiên tổng đài cơ điện có một số nhược điểm sau:
-Thiết bị cồng kềnh.
-Tốn nhiều năng lượng.
-Điều khiển kết nối phức tạp.
Các nhược điểm này càng thể hiện khi dung lượng khá lớn.

2.Tổng đài điện tử:

Trong các tổng đài điện tử,các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán
dẫn, vi mạch dùng với các relay, analog switch được điều bởi các mạch điện tử, vi
mạch. Trong tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ
chuển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm cơ cấu của tổng đài gọn nhẹ đi

hiện bằng cách quay số hay nhấn phím.
-Chỉ dẫn cho người sử dụng biết tình trạng diễn biến kết nối bằng các
âm hiệu hồi âm chng hay báo bận.
-Báo hiệu cho người sử dụng biết th bao đang bị gọi thường là bằng
tiếng chng.
-Chuyển đổi tiếng nói thành tín hiệu điện truyền đi đến đối phương và
chuyển đổi tín hiệu điện từ đối phương đến thành tiếng nói.
-Có khả năng báo cho tổng đài khi th bao nhấc máy.
-Chống tiếng gọi lại, tiếng keng, tiếng clic khi phát xung số.
-Ngồi ra người ta còn chú ý đến tính năng tự dộng điều chỉnh mức âm
thanh nghe, nói. Tự động điều chỉnh nguồn ni, phối hợp trở kháng với đường
dây. Chức năng này trước kia chưa được chú ý lắm, vì vậy trong thực tế xảy ra tình
trạng nếu đường dây th bao gắn máy nói nghe lớn và ngược lại. Máy ấn phím
được chế tạo cac bộ nghe nói mà hệ số khuếch đại có thể thay đổi tỷ lệ nghịch với
đường dây.
Ngồi chức năng trên người ta còn chế tạo các máy điện thoại có khả
năng sau:
-Gọi bằng số rút gọn.
-Nhớ số th bao đặc biệt.
-Gọi lại tự động: khi gọi một th bao nào đó mà th bao này bị
bận, ta có thể đặt máy trong khi số th bao vừa được lưu trữ trong bộ nhớ máy
điện thoại. Sau đó ta nhấn một nút tương ứng, số điện thoại vừa gọi này được phát
đi, hoặc sau thời gian nào đó dù khơng nhấn nút gọi thì số điện thoại này cũng tự
động phát đi, khi th bao rảnh thì máy tự động reo chng từ hai phía.

Các thơng số và giới hạn máy điện thoại:

Thơng số Các giá trị mẫu Giá trị sử dụng
Dòng làm việc 20 – 80 mA 20 – 120 mA
Nguồn tổng đài -48 -> -60 V -47 -> -150 V

H II.3
- Kết nối hai dây cáp.
- Sử dụng đường dây th bao của tổng đài khác làm trung kế cuả tổng
đài mình.
- Có chức năng như máy điện thoại (nhận khung quay số).

 Trung kế tự động 2 chiều E & M (Ear And Mouth Trunk)
H II.4
- Kết nối dây trên bốn dây Cable.
- Hai dây để thu tín hiệu thoại.
- Một dây để thu tín hiệu trao đổi.
- Một dây để phát tín hiệu trao đổi.

- Các tín hiệu trao đồi gồm: chiếm, quay số, xác nhập, thiết lập cuộc gọi,
tính cước.

II.5 Vòng nội bộ – Các âm hiệu của tổng đài:

II.5.1 Vòng nội bộ:
T
ổ
ng
Đ
ài A A

T
ổ


M

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
18 H II.5 Đường Tip và Ring của vùng nội bộ
Vòng nội bộ của th bao là một đường hai dây cân bằng nối với đất
với đài cuối, một nguồn chung của đài cuối cung cấp 48VDC cho mỗi vòng th
bao. Hai dây dẫn được nối với Tip và Ring (thuật ngữ dùng để mơ tả Jack điện
thoại).
Đường Ring có điện thế –48VDC đối với Tip, Tip được nối đất (chỉ
đối với DC) ở đài cuối.

II.5.2 Ngun lý làm việc của tổng đài:

Khi th bao nhấc máy (off-hook): làm đóng tiếp điểm chuyển mạch
tạo nên một dòng điện khoảng (20-80)mA chạy trong vòng th bao. Ở chế độ off-
hook, điện thế DC rơi trên đường dây giữa Tip và Ring khoảng 4VDC ở thiết bị
đầu cuối th bao.
 Tổng đài nhận biết th bao nhấc máy thơng qua sự thay đổi điện trở
mạch vòng. Bình thường khi th bao ở vị trí gác máy, điện trở của th


A

4

5

6

B

7

8

9

C

679Hz

77
0Hz

825Hz

CO
48 VDC
Tip (geen)



 Nếu các đường kết nối thơng thoại (link) đều bị bận thì tổng đài sẽ cấp
âm hiệu báo bận (busy tone) cho th bao. Âm hiệu này có tần số f = 425
 25. Ngắt nhịp 0,5s có và 0,5s khơng.

H II.8 Tín hiệu busy tone (tín hiệu báo bận).

Tổng đài nhận biết các số do th bao gọi gởi đến và nhận xét:nếu số đầu
nằm trong tập th bao của tổng đài, thì tổng đài sẽ phục vụ như một cuộc nội đài.
Nếu số đầu khơng phụ thuộc khơng nằm trong tập th bao của tổng đài thì tổng
đài phục vụ như một cuộc liên đài, qua trung kế và gởi tồn bộ định vị quay số sang
tổng đài đối phương đã giải mã – nếu số đầu là các giải mã đặc biệt, tổng đài sẽ
thực hiện các chức năng đó để phục vụ u cầu của th bao.
Thơng thường đối với các loại tổng đài nội bộ có dung lượng nhỏ từ vài chục
đến vài trăm số, có thêm nhiều chức năng đặc biệt làm cho chương trình phục vụ
cho các th bao thêm phong phú, tiện lợi cho người sử dụng, làm tăng khả năng
khai thác và sử dụng tổng đài.

 Nếu th bao khơng bận thì tổng đài sẽ cấp chng cho th bao với điện
áp AC tứ 70-110V; với tần số f = 16 - 25Hz và chu kỳ nhịp với 3s có và
4s khơng.
0,5s

0,5s
H II.9 Tín hiệu Ring back tone

Như chúng ta đã biết, tất cả mọi hoạt động nêu trên của tổng đài điện tử đều
được thực hiện một cách hồn tồn tự động. Nhờ vào các mạch điều khiển điện tử,
ngồi ra điện thoại viên có thể trực tiếp theo dõi tồn bộ hoạt động của tổng đài ở
mọi điểm nhờ vào các bộ chỉ báo, chỉ thị (hiệu thị) và điện thoại viên có thể trực
tiếp điều khiển tổng đài thơng qua các thao tác trên bàn phím, hệ thống cơng tắc…
Các hoạt động điều khiển có thể gồm có nghe xen vào các cuộc đàm thoại, hội nghị
điện thoại…
Tổng đài điện tử cũng có thể được điều khiển bởi một máy điện tốn nếu như
tổng đài được thiết kế liên kết với máy điện tốn. Chính điều này giúp làm tăng khả
năng khai thác và sử dụng hệ thống điện thoại lên rất nhiều.
4s

3s

4s

3s

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
21
CHƯƠNG III : ĐIỀU BIẾN – GIẢI ĐIỀU BIẾN

Điều biến tín hiệu gốc là biến đổi tín hiệu này ra một sóng có mang nội dung
thơng tin của tín hiệu gốc. Sóng có mang thơng tin gọi là sóng đã điều biến.
Việc điều biến nhằm hai mục đích:

cao, có khả năng phát xạ sóng điện từ theo biên độ của tín hiệu gốc có nội dung tin
tức cần truyền đi trong khơng gian.
Tín hiệu gốc
e
m
 E
m
cos
m
t
e
m
: điện áp tức thời tín hiệu điều biến

E
m
: biên độ cực đại tín hiệu điều biến

m
 2f
m
: tần số gốc tín hiệu điều biến
f
m
: tần số tín hiệu điều biến
Sóng cao tần có thể truyền được trong gian gọi là sóng mang hay tải
tin.
e
c
 E

VSB
SSB

T
ƯƠ
NG T
Ự

S
Ố

PM

SSB
-
SC

FM

PAM
PDM

PPM

PCM

DELTA

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang

c
(1+mcos
m
t)sin
c
t
eE
c
sin
c
t+mE
c
/2sin(
c
+
m
)t+mE
c
/2sin(
c
-
m
)t
mE
c
/2sin(
c
+
m
)t : sóng biên trên

= 2
m
H.III.2

BW = (f
c
+f
m
) – (f
c
-f
m
)
= 2f
m III.1.3 Sự phân bố cơng suất trong sóng đã điều biến:

Hình vẽ phổ sóng đã điều biến bởi tín hiệu e
m

mE
c
/
2

mE
c
/2

E
c

BW

f
c
-
f
m
f
c
f
c
+f
mmE
c
/2

H.III.3

lsf: tần số biên dưới
usf: tần số biên trên
Ta thấy cơng suất được phân bố cho các tần số biên lệ thuộc vào hệ số
điều chế m.

III.2 Đơn biên SSB (Single sideband):

III.2.1 Định nghĩa:
Ta biết tin tức chỉ chứa trong biên tần,nên chỉ cần truyền đi một biên
tần là đủ thơng tin về tin tức. Qúa trình điều chế nhằm tạo ra một dải biên tần gọi là
điều chế đơn biên. Tải tần chỉ cần dùng để tách sóng, do đó có thể nén tồn bộ hoặc
một phần tải tần trước khi truyền đi.







2
1
44
222
m
PP
m
PP
m
P
ccccAM
e
AM
f
c

f

e
SSB
f

f

P

/4P
c

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức
SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang
24

Một số ưu điểm của điều chế đơn biên (SSB) so với điều biên:
-Độ rộng dải tần giảm đi một nữa
Bởi vậy trong cùng một dải tần số thì số đài có thể bố trí tăng gấp đơi
-Hiệu suất rất cao. Đối với điều chế AM:
Khi m =1
Đối với điều chế đơn biên : P
hữu ích
= P
bt
= P
SSB

Xét hệ số lợi dụng cơng suất :
K
AM
=1/3 và K
SSB
=1 khi m =1
K
AM
=1/9 và K
SSB
=1 khi m =0,5

pha mà xảy ra sự chia pha các dao động trong dải biên. Điều đó làm méo tín hiệu
truyền và làm giảm biên độ điện áp ở đầu vào bộ tách sóng của máy thu AM. Tổn
hao cơng suất ở đầu ra, do đó được đánh giá là 50%. Còn đối với tín hiệu SSB thì
mọi tin tức đều được phát trong một dải biên nên khơng có hiện tượng chia pha.
-Dùng tín hiệu SSB sẽ thực hiện được sự bảo mật tốt, do nếu khơng
biết tần số sóng mang thì sẽ khơng thu được tin tức. Do vậy máy phát và máy thu
SSB được sự dụng rất nhiều trong lĩnh vực qn sự.
Tuy có nhiều ưu điểm nhưng do u cầu kỹ thuật khá cao như mạch lọc dải
phải rất hẹp và có dốc đứng, việc tạo ra tần số sóng mang f
c
trong máy thu phải rất
chính xác mới khơng gây ra méo tín hiệu… nên máy phát và máy thu SSB có cấu
tạo phức tạp hơn so với máy phát và máy thu AM. Bởi vậy nó chỉ dùng trong các
máy phát thơng tin chun dụng.

III.2.2 Các phương pháp điều chế đơn biên:

Phương pháp đầu tiên để tạo ra tín hiệu đơn biên SSB là từ tín hiệu
điều biên AM người ta dùng bộ lọc dải để tách một biên tần cần thiết ra. Nhưng do
u cầu chất lượng cao nên bộ lọc dải rất phức tạp. Bởi vậy người ta sử dụng hai
phương pháp tạo tín hiệu SSB khác: phương pháp quay pha và phương pháp lọc
pha.
AMSSB
DD
2
1

AMbthưch
PPP
3

hẹp
e
AM
1

3

4

e
SSB
e
c