›
›

Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Chương 4: Biểu diễn tín hiệu dùng biến đổi Fourier (Phần 2) - Trần Quang Việt

pdf 14 trang ngocly 10
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Chương 4: Biểu diễn tín hiệu dùng biến đổi Fourier (Phần 2) - Trần Quang Việt", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hieu_va_he_thong_chuong_4_bieu_dien_tin_hieu_d.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Chương 4: Biểu diễn tín hiệu dùng biến đổi Fourier (Phần 2) - Trần Quang Việt

  1. Ch-4: Bi u di n tín hi u dùng bi n i Fourier Lecture-8 4.4. Bi n i Fourier và h th ng LTI 4.5. B lc lý tng và th c t 4.6. ng dng trong thông tin: iu ch liên tc Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.4. Bi n i Fourier và h th ng LTI  Xét h th ng LTI vi áp ng xung là h(t) Ta có: y(t)=f(t)∗ h(t) Y( )=F( )H( ) Y( ) +∞ H( )== ∫ h(t)e− jt dt (áp ng tn s ca HT LTI) F( ) −∞  Bi u di n h th ng trong mi n tn s:  H th ng ghép ni ti p: Y( )=F( )H1 ( )H 2 ( ) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 1
  2. 4.4. Bi n i Fourier và h th ng LTI  H th ng ghép song song: Y( )=F( )[H1 ( )+H 2 ( )]  H th ng ghép hi ti p: H ( ) Y( )=F( ) 1 1+H1 ( )H 2 ( ) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.4. Bi n i Fourier và h th ng LTI  H th ng LTI mô t bi ph ươ ng trình vi phân: Q(D)y(t)=P(D)f(t) Dk y(t)↔ (j ) k Y( ) Q(j )Y( )=P(j )F( ) Df(t)k↔ (j ) k F( ) Y( ) P(j ) H( )= = F( ) Q(j ) Ví d: xác nh áp ng xung ca h th ng mô t bi PTVP: (D+3)y(t)=Df(t) P(j ) j 3 Có: H( )= = =1 − h(t) =(t) − 3e−3t u(t) Q(j ) j +3 j+3 Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 2
  3. 4.4. Bi n i Fourier và h th ng LTI  nh hưng ca áp ng tn s ca h th ng lên tín hi u: |Y( )|=|F( )||H( )| Y( )=F( )H( ) ∠Y( )= ∠ F( )+ ∠ H( ) H th ng LTI làm thay i biên & pha ca tín hi u vào to tín hi u ra.  H th ng LTI không gây méo: y(t)=kf(t-td) Y( ) |H( )|=k H( )== ke − jtd F( ) ∠H( )= − j td  H th ng LTI th c t luôn gây méo  tùy vào mc ích ng dng mà ta có th ch p nh n méo pha và méo biên tươ ng ng. Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.5. B lc lý tng và th c t  B lc thông th p lý tưng: c H( )=rect(2 ) ⇒ h(t)= sinc( t) c π c Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 3
  4. 4.5. B lc lý tng và th c t  B lc thông cao lý tưng: c H( )=1− rect(2 ) ⇒ h(t)= (t)− sinc( t) c π c Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.5. B lc lý tng và th c t  B lc thông di lý tưng: H( )=rect(− 0 )+rect( + 0 ) c2− c1 c2 − c1 − ⇒ h(t)=c2 c1 sinc[(c2− c1 ) t]cos t 2 0 Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4
  5. 4.5. B lc lý tng và th c t  Nh n xét: các b lc lý tưng u là h th ng không nhân qu  không th th c hi n ưc trên th c t  B lc th c t ph i là h th ng nhân qu  Ch p nh n tr và ct b ph n ca h(t) khi t<0, th ưng ng ưi ta ct b bng hàm ca s (dùng trong x lý s)  Th c hi n b lc có áp ng tn s thay i liên tc (s gp li ch ươ ng thi t k b lc tươ ng t) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.5. B lc lý tng và th c t  nh hưng ca vi c ct b tín hi u bng các hàm ca s Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 5
  6. 4.5. B lc lý tng và th c t  nh hưng ca vi c ct b tín hi u bng các hàm ca s Gi i pháp:  Gi m s n ra ca ph : m rng ca s trong mi n t  Tng tc gi m biên ca sideloles : ca s liên tc  Cn ph i tính toán th t k khi ch n lo i ca s và kích th ưc ca nó??? Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.5. B lc lý tng và th c t  nh hưng ca vi c ct b tín hi u bng các hàm ca s Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 6
  7. 4.5. B lc lý tng và th c t Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.6. ng dng trong thông tin: iu ch liên tc 4.6.1. Gi i thi u 4.6.2. iu ch biên (AM) 4.6.3. iu ch góc (PM, FM) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 7
  8. 4.6.1. Gi i thi u  iu ch : dch ph tn s ca tín hi u tin tc lên tn s cao hơn  Mc ích:  Th a mãn nguyên lý bc x in t khi truy n vô tuy n  Ghép kênh theo tn s  Thành ph n trong tín hi u iu ch :  Tín hi u sóng mang  Tín hi u bng gc (tín hi u mang thông tin)  Các lo i iu ch :  iu ch biên (AM)  iu ch góc: FM, PM Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4.6.2. iu ch biên (AM) a) iu ch AM b) Gi i iu ch AM c) Ghép kênh theo tn s (FDM) d) iu ch AM mt di bên (SSB) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 8
  9. a) iu ch AM Nguyên tc: Nhân vi tín hi u sóng mang iu hòa dch ph Modulator 1 1 yAM (t)=m(t)cos c t YAM ( )=2 M( − c)+ 2 M( + c ) A M( ) A 2 YAM ( ) c>>> M Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 b) Gi i iu ch AM  Tách sóng ng b: e(t)=yAM (t).cos ct=[m(t)cos ct]cos c t 1 1 E( )=2 M( )+ 4 [M( +2 c)+M( −−− 2 c )] A 2 A 2 Demodulator Sóng mang u phát và u thu khác nhau (pha, tn)  cn ng b!!! Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 9
  10. b) Gi i iu ch AM  Tách sóng không ng b (tách sóng ưng bao): • Tín hi u mang tin m(t) ph i luôn dươ ng • ωc>> ωM • Cng thêm thành ph n sóng mang • Luôn th a trên th c t (sóng mang 500KHz -2MHz) y (t) AM Envelop; m(t) t yAM (t) e(t) Envelop r(t) m(t) e(t) t Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 b) Gi i iu ch AM • H s iu ch : m(t) yAM (t)=[A+m(t)]cos c t m =p : modulation index A carrier: cos ct µµµ ≤≤≤ 1 µµµ >>> 1 Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 10
  11. b) Gi i iu ch AM • Ph tín hi u iu ch : 1 1 YAM ( ) === A(- c)+ A(+ c)+2 M( - c)+ 2 M( + c ) Y ( )=== 1 M( - )+ 1 M( + ) AM2 c 2 c Hi u su t th p vs thi t b thu ơ n gi n!!!  ? Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 c) Ghép kênh theo tn s (FDM)  Ghép kênh: các tín hi u mang tin (các kênh) có cùng bng thông, khi truy n trên mt kênh chung s phân bi t bi tn s sóng mang cos c1 t yAM1 (t) m1 (t) cos c2 t y (t) AM2 y (t) m2 (t) FDM cos c3 t yAM3 (t) m3 (t) Frequency-Division Multiplexing Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 11
  12. c) Ghép kênh theo tn s (FDM)  Ph ca tín hi u FDM: M ( ) M ( ) 1 2 M3 ( ) - YFDM ( ) -c3 -c2 -c1 c1 c2 c3  Phân kênh theo tn s: cos c1 t H ( ) H ( ) y (t) 1 2 FDM yAM1 (t) m1 (t) -c1 c1 Th ực tế? Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 d) iu ch AM mt di bên (SSB)  Mc ích: Tn dng bng thông ca kênh truy n M ( ) M ( ) 1 2 M3 ( ) - LSB LSB YFDM ( ) USB USB -c3 -c2 -c1 c1 c2 c3 AM-DSB Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 12
  13. d) iu ch AM mt di bên (SSB)  Th c hi n 1: iu ch AM  Filter Y AM ( ) H( ) H( ) YAM-SSB ( ) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 d) iu ch AM mt di bên (SSB)  Th c hi n 2: 90 0 phase-shift network Y1 ( ) m(t) yAM-SSB (t) mps (t) Y2 ( ) YAM-SSB ( ) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 13
  14. 4.6.3 iu ch góc (PM, FM)  T c: p.289 – p.300 (B.P.Lathi)  rng bng thông iu ch nh c  có th nh hơn AM???  iu ch FM, PM có li hơn AM??? Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 14