MỤC LỤC
PHẦN I: DẪN NHẬP 3
I./ ĐẶT VẤN ĐỀ 3
II./ GIỚI HẠN VẤN ĐỀ 3
III./ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3
IV./ NHIỆM VỤ THỰC HIỆN 4
PHẦN II: PHẦN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHẾ 5
CHƯƠNG I. TÍN HIỆU VÀ THÔNG TIN 5
I./ GIỚI THIỆU 5
II./ PHÂN LOẠI TÍN HIỆU 5
III./ NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN 10
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 12
I./ GIỚI THIỆU 12
II./ HỆ THỐNG THÔNG TIN LÀ GÌ? 12
III./ SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 12
CHƯƠNG III. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU CHẾ 17
I./ ĐIỀU CHẾ 17
II./ PHÂN LOẠI ĐIỀU CHẾ 18
CHƯƠNG IV. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ LIÊN TỤC 20
I./ KHÁI NIỆM VỀ SÓNG MANG ĐIỀU HÒA 20
II./ ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ 21
III./ ĐIỀU CHẾ GÓC 43
PHẦN III: PHẦN MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ 54
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB 54
I./ GIỚI THIỆU 54
II./ HỆ THỐNG MATLAB 55
Luận Văn Tốt Nghiệp 2
III./ GIỚI THIỆU TOOLBOXES 57
IV./ SIMULINK 57
CHƯƠNG II. MÔ PHỎNG – CÁC CHƯƠNG TRÌNH 58
I./ ĐIỀU BIÊN AM 58

được, nên:
4. Trong đề tài này chúng em chỉ:
 Khảo sát các lý thuyết về điều chế.
 Một số bài tập về điều chế, và
 Mô phỏng các bài tập này trong MatLab.
III./ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
5. Mục tiêu đầu tiên là do chương trình đào tạo của
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, yêu cầu phải có
một luận văn tốt nghiệp để chuẩn bò cho việc ra
trường. Cho nên, đề tài “Mô Phỏng Quá Trình Điều
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 4
Chế Tín Hiệu Dùng Máy Tính” cũng để đáp ứng yêu
cầu này.
6. Sau nữa, cũng là để củng cố lại một số kiến thức mà
chúng em đã được học trong trường.
7. Và cuối cùng, là để tìm hiểu thêm về một số các khái
niệm và những vấn đề mới trong kỹ thuật mà trong
trường chưa có điều kiện để giảng dạy.
IV./ NHIỆM VỤ THỰC HIỆN
A. Phần giới thiệu
8. Tựa đề tài
9. Nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp
10.Lời nói đầu
11.Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
12.Nhận xét của giáo viên phản biện
13.Nhận xét của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
14.Lời cảm tạ
15.Mục lục
B. Phần nội dung

được biết trước và không biết là mang tin tức gì, nên
thông tin cũng có tính ngẫu nhiên.
II./ PHÂN LOẠI TÍN HIỆU
II.1./ Tín hiệu vật lý và mô hình lý thuyết
4. Một tín hiệu là biểu hiện của một quá trình vật lý, do đó
nó phải là một tín hiệu vật lý. Tín hiệu như vậy phải thỏa
mãn các điều kiện sau:
22.Có năng lượng hữu hạn.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 6
23.Có biên độ hữu hạn.
24.Biên độ là hàm liên tục.
25.Có phổ hữu hạn và tiến tới zero khi tần số tiến tới vô
cùng.
5. Việc phân loại tín hiệu dựa trên các cơ sở sau:
26.Phân loại theo quá trình biến thiên của tín hiệu, các
tính chất của nó có thể đoán trước được hay không?
27.Phân loại theo năng lượng: có thể phân biệt thành tín
hiệu năng lượng hữu hạn và công suất trung bình hữu
hạn.
28.Phân loại dựa vào hình thái của tín hiệu, từ đó có thể
phân loại theo tính chất liên tục hay rời rạc của tín
hiệu.
29.Phân loại tín hiệu dựa vào phổ của nó.
30.Phân loại dựa theo thứ nguyên, là tín hiệu một biến
hay nhiều biến.
II.2./ Tín hiệu xác đònh và tín hiệu ngẫu nhiên
6. Cơ sở phân loại đầu tiên là dựa trên quá trình biến đổi
của tín hiệu là một hàm của thời gian, có thể xác đònh
được hay không?

Biên độ
Liên tục Rời rạc
Thời gian
Liên tục
Tín hiệu tương tự Tín hiệu lượng tử
Rời rạc
Tín hiệu rời rạc Tín hiệu số
Hình 2.4: Biểu diễn của các loại tín hiệu phân loại theo thời gian.
11.Các hệ thống xử lý tín hiệu được phân loại dựa vào đặc
trưng của tín hiệu mà nó xử lý. Từ cách phân loại tín hiệu
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 8
trên đây ta sẽ có các hệ thống xử lý tín hiệu tương ứng
như sau:
35.Hệ thống tương tự: như các mạch khuếch đại, mạch lọc
cổ điển, mạch nhân tần số, mạch điều chế tín hiệu…
36.Hệ thống rời rạc: các mạch tạo xung, các mạch điều
chế xung.
37.Hệ thống số: mạch lọc số, mạch biến đổi Fourier và
các quá trình đặc biệt khác.
12. Ngoài ra, cũng có các hệ thống hỗn hợp như hệ thống
biến đổi tương tự – số. Có thể thấy rằng, trong các hệ thống rời rạc, tín
hiệu được xử lý là trường hợp trung gian giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu
số.
II.5./ Các loại tín hiệu khác
13. Việc phân tích phổ của tín hiệu dẫn đến việc phân loại tín
hiệu dựa vào sự phân bố năng lượng hay công suất của tín hiệu trong miền
tần số.
14. Bề rộng phổ của tín hiệu, theo đònh nghóa là dải tần số
(dương hoặc âm) tập trung công suất của tín hiệu. Nó thường được ký hiệu

m
f
1
=0 (hoặc gần bằng 0)
X(ϖ)
-ϖ
1
ϖ
2
0
ω
m
X(ϖ)
-ϖ
1
ϖ
1
0-ϖ
2
ϖ
2
ω
m
X(ϖ)
-ϖ
2
ϖ
2
0-ϖ
1

19.Thuật ngữ nhiễu đề cập đến những tín hiệu điện không
mong muốn mà vẫn luôn luôn hiện diện trong các hệ
thống điện. Sự hiện diện của tín hiệu nhiễu chồng lấn lên
tín hiệu có xu hướng làm suy giảm tín hiệu; nó làm máy
khó nhận dạng được đúng kí hiệu, và do đó hạn chế tốc
độ truyền thông tin. Nhiễu tác động lên tín hiệu trong suốt
quá trình truyền thông tin, chúng có nguồn gốc, hình dạng,
phương thức tác động lên tín hiệu rất khác nhau. Do đó,
có thể có nhiều cách phân loại nhiễu:
42.Dựa vào qui luật biến thiên theo thời gian, có thể phân
loại thành nhiễu liên tục và nhiễu xung.
43.Dựa vào bề rộng khổ ta có nhiễu trắng (gồm toàn bộ
tần số) và nhiễu màu (một khoảng tần số hay một tần
số).
44.Dựa vào qui luật phân bố có thể phân loại thành nhiễu
Gaussian và nhiễu Poisson…
45.Nếu dựa vào phương thức tác động ta có nhiễu cộng
và nhiễu nhân.
20.Cách phân loại tổng quát hơn là dựa vào nguồn gốc sinh
ra nhiễu, người ta phân biệt thành nhiễu công nghiệp và
nhiễu tự nhiên. Nhiễu công nghiệp là tất cả các tín hiệu
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 11
do các thiết bò điện, điện tử phát ra trong quá trình làm
việc. Bản chất của nhiễu công nghiệp là sự bức xạ điện từ
từ các thiết bò điện. Để chống các loại nhiễu này, cần phải
dùng các bộ phận khử các bức xạ điện từ. Nhiễu tự nhiên
bao gồm nhiễu mạch điện và thiết bò, nhiễu khí quyển và
vũ trụ.
21.Thiết kế mạch điện tốt có thể loại bỏ được nhiều loại

khác bằng đường dây điện thoại thông qua modem. Trong
công việc của ta, ta có thể dựa vào mạng thông tin, mà nó
nối với những máy tính khác khắp nơi trên thế giới, để
cung cấp cho ta các danh mục hàng hóa, tài chính và
những kế hoạch khác để quản lý việc kinh doanh của ta.
Ngoài ra đối với điện thoại, ta có thể thuê bao những dòch
vụ thông tin khác như: hội nghò truyền hình từ xa, để hạn
chế việc đi lại mà vẫn duy trì được sự gặp gỡ với những
người khác.
25.Những hệ thống như vậy được gọi là hệ thống thông tin.
II./ HỆ THỐNG THÔNG TIN LÀ GÌ?
26.Đó là tên gọi chung cho cả phương tiện công cộng và văn
chương kỹ thuật ngày nay, để liên hệ đến nhiều lónh vực
công nghệ thông tin, dòch vụ thông tin, hệ thống thông tin
như các công nghệ viễn thông, dòch vụ viễn thông và các
hệ thống viễn thông.
III./ SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN
27.Trước hết ta xét sơ đồ khối tổng quát của hệ thống thông
tin ở hình 3.1.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 13
46.Khối Source (nguồn tin) biểu diễn thông tin được gởi
đi như tín hiệu tiếng nói, tín hiệu truyền hình màu, văn
bản trắng đen, chuỗi nhò phân [0] và [1] hoặc tín hiệu
điện tâm đồ… Ta giả sử rằng ngõ ra của nguồn tin là
một tín hiệu điện nào đó thì trong khối nguồn tin này
đã có một bộ phận chuyển đổi tín hiệu cần truyền đi
thành tín hiệu sóng điện. Như vậy, khối nguồn tin gồm
có nguồn phát tin và bộ chuyển đổi tín hiệu ở nguồn
phát tin thành tín hiệu sóng điện.

CHANNEL
(Kênh truyền)
RECEIVER
(Nhận tin)
Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống thông tin
Luận Văn Tốt Nghiệp 14
và độ trung thực cao trong quá trình truyền thông tin từ
nguồn tin đến nơi nhận tin.
29.Ta có thể mở rộng sơ đồ khối hình 3.1 thành sơ đồ khối
hình 3.2. Mỗi khối có thể thực hiện nhiều hoạt động và
mỗi hệ thống thông tin không nhất thiết phải đầy đủ các
khối. Tuy nhiên, các khối Source, Channel, User thì luôn
luôn phải tồn tại.
30.Mặc dù các hệ thống thông tin có thể phân loại theo
nhiều cách nhưng một cách phân loại chung nhất là phân
loại theo hệ thống tương tự hoặc là hệ thống số. Một tín
hiệu tương tự có thể nhận một số lượng vô hạn của biên
độ mà nó có thể có trong một khoảng cho phép nào đó,
trong khi tín hiệu rời rạc chỉ có thể nhận một số lượng hữu
hạn của biên độ trong một khoảng xác đònh nào đó. Một
hệ thống thông tin thường được phân loại là tương tự hay
số phụ thuộc vào tín hiệu được truyền trên đường truyền
là tương tự hay số. Sự phân biệt này sẽ không còn chính
xác cho những hệ thống thông tin mà truyền tín hiệu có
biên độ rời rạc mà dùng phương pháp điều chế tương tự.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 15
31.Hầu hết những hệ thống thông tin thường gặp đều chứa
các khối điêàu chế (Modulator) và khối giải điều chế
(Demodulator) nhưng có thể có hoặc không các khối mã

MODULATOR
(Điều chế)
CHANNEL
(Kênh truyền)
DEMODULATOR
(Giải điều chế)
CHANNEL
DECODER
(Giải mã
kênh truyền)
SOURCE
DECODER
(Giải mã
nguồn)
USER
(Sử dụng
tin)
Luận Văn Tốt Nghiệp 16
33.Khối mã hóa kênh truyền hoạt động khi ngõ vào là tín
hiệu số như là cách để giảm xác suất mà tín hiệu số sẽ
giải mã sai ở khối nhận tin. Khối giải mã kênh truyền sẽ
cố gắng để tái tạo lại dạng tín hiệu càng giống với ngõ
vào mã hóa kênh truyền càng tốt.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 17
CHƯƠNG III. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU CHẾ
I./ ĐIỀU CHẾ
34.Điều chế tín hiệu tức là dùng các thuật toán cơ bản tác
động lên tín hiệu trong các hệ thống thông tin, đặc biệt là
trong các hệ thống truyền tin trên khoảng cách lớn. Việc

từ. Nếu muốn truyền tín hiệu âm thanh trên khoảng
cách lớn bằng sóng điện từ thì ở đầu ra máy phát phải
có anten phát. Kích thước anten phát theo lý thuyết
trường điện từ không nhỏ hơn một phần mười độ dài
của bước sóng phát xạ. Phổ tín hiệu tiếng nói thường
vào khoảng 200Hz-10KHz, như vậy kích thước của
anten phát phải lớn cỡ hàng chục kilomet, đó là điều
không thể thực hiện được trong thực tế. Thực hiện điều
chế tín hiệu cho phép chuyển phổ tín hiệu lên phạm vi
tần số cao, ở đó ta có thể có kích thước anten thích
hợp. Trong trường hợp kênh truyền là dây dẫn, dải
thông của đa số các cáp cũng nằm trong miền tần số
cao, các tín hiệu tần số thấp sẽ bò suy giảm, dòch
chuyển phổ tín hiệu sẽ làm mất đi các hiệu ứng đó.
53.Tăng khả năng chống nhiễu cho các hệ thống thông
tin, bởi vì các tín hiệu điều chế có khả năng chống
nhiễu, mức độ chống nhiễu tốt như thế nào thì phụ
thuộc vào các loại điều chế khác nhau.
II./ PHÂN LOẠI ĐIỀU CHẾ
37. Điều chế tín hiệu được thực hiện ở bên phát, với mục đích
là chuyển phổ của tín hiệu từ miền tần số thấp lên miền tần số cao. Việc
dòch chuyển phổ của tín hiệu lên miền tần số cao được thực hiện bằng
cách làm thay đổi một trong các thông số của sóng mang tần số cao. Trong
thực tế người ta thường dùng hai loại sóng mang là các dao động điều hòa
cao tần hoặc các dãy xung, do đó ta sẽ có hai hệ thống điều chế là: điều
chế liên tục và điều chế xung.
38. Trong điều chế liên tục, tín hiệu tin tức (tín hiệu điều chế)
sẽ tác động làm thay đổi các thông số như biên độ, tần số, góc pha của
sóng mang là các dao động điều hòa.
54.Tín hiệu điều chế làm thay đổi biên độ sóng mang gọi

CHƯƠNG IV. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ LIÊN TỤC
I./ KHÁI NIỆM VỀ SÓNG MANG ĐIỀU HÒA
42.Các hệ thống điều chế liên tục có sóng mang là các dao
động sine (cosine) cao tần có dạng:
)cos()(
ϕω
+= tEte
cc
(4.1-1)
Trong đó:
E
c
: biên độ của sóng mang.
ω
c
: tần số góc của sóng mang.
ϕ: góc pha đầu của sóng mang.
43.Các thông đặc trưng cho sóng mang là biên độ, tần số,
góc pha θ(t) = ω
c
t + ϕ. Điều chế tín hiệu là đem tín hiệu
tin tức tác động là thay đổi một trong các thông số của
sóng mang. Tín hiệu điều chế là sóng mang có thông số bò
thay đổi được viết dưới dạng tổng quát là:
)(cos)()( ttEte
c
θ
=
(4.1-2)
Trong đó:

như sau:
∫
= dttt
c
)()(
ωθ
(4.1-5)
và
∫
= dttft
c
)(
2
1
)(
π
θ
(4.1-6)
Các tích phân này được xác đònh chính xác tới góc pha đầu.
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
Luận Văn Tốt Nghiệp 21
Các khái niệm về biên độ tức thời, tần số tức thời của tín hiệu điều chế được
minh họa trên hình 4.1-1.
46.Như có thể thấy từ hình vẽ, biên độ tức thời E
c
(t) thay đổi
theo thời gian theo quy luật của tín
hiệu tin tức m(t), quay với tốc độ gốc
thay đổi theo thời gian ω
c

49.Như trên đã khảo sát, tín hiệu điều chế sẽ làm thay đổi
biên độ sóng mang gọi là điều chế biên độ AM
(Amplitude Modulation) hay điều biên. Có các loại điều
chế biên độ là:
62.Điều biên hai dải bên (điều chế song biên) triệt sóng
mang AM-SC (Amplitude Modulation with Suppressed
Carrier) hay còn gọi là AMDSB-SC (AM Double
Sideband with Suppressed Carrier).
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
e(t)= E
c
cosθ(t)
Hình 4.1-1
E
c
(t)
θ(t)
ω
c
(t)
Luận Văn Tốt Nghiệp 22
63.Điều biên hai dải bên truyền sóng mang (AM thông
thường hay AMDSB-TC- AM Double Sideband with
Transmitted Carrier).
64.Điều biên một dải bên (điều chế đơn biên) triệt sóng
mang (AM-SSB-AM Single Sideband with Suppressed
Carrier).
65.Điều biên một dải bên truyền sóng mang (AMSSB-
TC- AM Single Sideband with Transmitted Carrier).
66.Điều biên theo dạng truyền biên tần cụt AMVSB (AM

ccc
tEte
ϕω
+=
(4.2.1-2)
Trong đó:
E
c
: biên độ cực đại của tín hiệu sóng mang.
ω
c
: tần số góc của tín hiệu sóng mang.
ϕ
c
: góc pha ban đầu của tín hiệu sóng mang.
Cũng để dễ dàng tính toán ta giả sử ϕ
c
= 0.
51.Thực hiện nhân phương trình (4.2.1-1) với (4.2 1-2) ta sẽ
được tín hiệu điều chế AMDSB-SC và được viết:
ttmEte
ccDSB
ω
cos)()( =
(4.2.1-3)
69.Theo biến đổi Fourier:
Nếu g(t) ↔ G(t) thì
)()(
0
0

ω
M
được vẽ trong hình 4.2.1-1a) thì
)(
ω
DSB
E
được vẽ trong hình 4.2.1-1b).
72.Dạng sóng trong hình 4.2.1-1 được gọi là sóng AM
Double Sideband with Suppressed Carrier (AMDSB-
SC).
52.Thành phần tần số trong khoảng ω
c
< |ω| < ω
c
+ ω
m
được
gọi là dải biên trên (USB) và thành phần tần số trong
khoảng ω
c
-ω
m
[ |ω| [ ω
c
được gọi là dải biên dưới (LSB).
Tín hiệu vật lý chỉ đònh nghóa ở tần số dương và m(t) được
yêu cầu bởi dạng của thành phần tần số trong hình 4.2.1-
1a trong khoảng 0[ ω [ ω
m

[
+ω
c
) sẽ trùng lấp lên
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU DÙNG MÁY TÍNH
M
0
ω
m
-ω
m
|M(ω)|
ω
0 0
-ω
c
-ω
m
|E
DSB
(ω!|
MSB MSBLSB
-ω
c
+ω
m
-ω
c
ω
c

trong khi đó
băng thông của E
DSB
(ω) là 2ω
m
.
56.Biểu diễn của e
DSB
(t) trong phương trình (4.2.1-3) được vẽ
trong hình 4.2.1-2b với tín hiệu tin tức trong miền thời
gian được vẽ trong hình 4.2.1-2a. Đường nét đứt trong
hình 4.2.1-2b là dạng tín hiệu tin tức ban đầu m(t) và đối
xứng của nó qua trục thời gian. Đường nét đứt được gọi là
đường bao của tin tức.
Hình 4.2.1-2: Dạng sóng trong miền thời gian của phương trình 4.2.1-3.
a./ Tín hiệu tin tức; b./Tích của m(t) và E
c
cosω
c
-tức tín hiệu e
DSB
(t).
57.Tín hiệu e
DSB
(t) là sóng điều chế và sẽ là tín hiệu được
truyền đi trong hệ thống truyền thông dùng điều chế
AMDSB-SC. Tuy nhiên, ta phải chứng minh rằng m(t) có
thể được khôi phục từ e
DSB
(t) và chắc chắn rằng đó là điều

0
2
ωω
±=
. Vì vậy,
nếu mạch lọc thông thấp LPF (Low Pass Filter) trong
hình 4.2.1-3b là không méo trong khoảng tần số
m
ωω
<≤0
và tần số cắt ω
co
là ω
m
< ω
co
< 2ω
c
-ω
m
, thì
m(t) có thể được khôi phục chính xác giống với dạng
sóng ban đầu.
59.Tín hiệu sóng mang ở khối thu là cosω
c
t, được tạo ra từ
mạch dao động nội (LO-Location Oscillator). Độ chính
xác của LO là thực sự quan trọng cho việc khôi phục m(t)
được chính xác. Trong hình 4.2.1-3, sóng mang dùng trong
khối phát và dao động nội LO dùng trong khối thu phải