Giáo trình thông tin trong hệ thống điện

Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn

Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc Bạch khoa - Âải hc  Nàơng
1


Chỉång 1
TÄØNG QUAN VÃƯ CẠC TÊN HIÃÛU V
HÃÛ THÄÚNG THÄNG TIN

1.1 Cạc khại niãûm cå bn
:
1.1.1 Ngưn tin ngun thy: l táûp håüp nhỉỵng tin tỉïc ngun thy chỉa
qua mäüt
phẹp biãún âäøi nhán tảo no vê dủ nhỉ: tiãúng nọi, ám nhảc,
hçnh nh v.v. . Nhỉ váûy tin tỉïc
âỉåüc sinh ra nhåì cạc ngưn tin ngun
thy.
1.1.2 Tên hiãûu thäng tin:
l dảng váût l chỉïa âỉûng tin tỉïc v truưn lan
trong hãû thäúng thäng tin tỉì nåi gỉíi âãún nåi nháûn tin. Âãø cho âån gin ta s
gi tàõt tên hiãûu thäng tin l tên hiãûu. Cọ thãø phán loải tên hiãûu nhỉ sau :
•
Tên hiãûu xạc âënh
: l tên hiãûu m quạ trçnh biãún thiãn ca nọ âỉåüc biãøu
diãùn bàòng mäüt hm thåìi gian â hon ton xạc âënh. Biãøu thỉïc gii têch hay
âäư thë thåìi gian ca tên hiãûu xạc âënh l hon ton âỉåüc biãút trỉåïc .
Vê dủ :
)
sin(
)

(
ϕ
ω
+
=
t
A
t
s
l tên hiãûu hçnh sin cọ biãn âäü A, táưn säú
gọc
ω
v gọc pha
ϕ
l 1 tên hiãûu xạc âënh.
•
Tên hiãûu ngáùu nhiãn: l tên hiãûu m quạ trçnh biãún thiãn ca nọ khäng thãø
biãút trỉåïc. Giạ trë ca tên hiãûu ngáùu nhiãn åí tỉìng thåìi âiãøm l khäng biãút
trỉåïc.
Ngoi cạch phán loải nhỉ trãn ta cn cọ thãø chia cạc tên hiãûu ra thnh
2 nhọm l tên hiãûu liãn tủc v tên hiãûu råìi rảc: Tên hiãûu âỉåüc gi l
liãn tủc

nãúu sỉû thay âäøi ca nọ l liãn tủc, cn nãúu ngỉåüc lải tên hiãûu l
råìi rảc
.
Củ thãø hån, cọ thãø phán ra 4 loải sau âáy:
-Tên hiãûu cọ biãn âäü v thåìi gian liãn tủc gi l
tên hiãûu tỉång tỉû
(analog)

.
-Tên hiãûu cọ biãn âäü råìi rảc, thåìi gian liãn tủc gi l
tên hiãûu lỉåüng
tỉí
.
-Tên hiãûu cọ biãn âäü liãn tủc, nhỉng thåìi gian råìi rảc gi l
tên hiãûu
råìi rảc
.
-Tên hiãûu cọ biãn âäü v thåìi gian âãưu råìi rảc gi l
tên hiãûu säú
(digital)
.

Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn

2
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc Bạch khoa -
Âải hc  Nàơng
1.1.3 Hãû thäúng thäng tin: l täø håüp cạc thiãút bë k thût, cạc kãnh tin âãø
truưn tin tỉïc tỉì ngưn tin âãún nåi nháûn tin.
Cáúu trục täøng quạt nháút ca mäüt hãû thäúng thäng tin nhỉ sau:





Hçnh 1.1
trong âọ:

Ngưn tin
: l táûp håüp cạc tin m hãû thäúng thäng tin phạt ra.
Kãnh tin
:l nåi hçnh thnh v truưn tên hiãûu mang tin âäưng thåìi åí
âáúy xy ra cạc tảp nhiãùu phạ hoải tin tỉïc

Thu tin
: L cå cáúu khäi phủc tin tỉïc ban âáưu tỉì tên hiãûu láúy åí âáưu ra
ca kãnh tin.
1.1.4 Âån vë thäng tin:
bit (binary digit) . Mäüt bit l dung lỉåüng ca mäüt
ngưn tin cọ 2 trảng thại cọ thãø (thäng thỉåìng qui ỉåïc l 0 hồûc 1). Trong
thỉûc tãú thỉåìng dng cạc bäüi säú ca bit nhỉ:
1 Kbit= 2
10
bit = 1024 bit
1 Mbit= 2
10
Kbit = 1024 Kbit
1 byte = 8 bit
1Kbyte = 2
10
byte = 1024 byte
1Mbyte = 2
10
Kbyte = 1024 Kbyte
1Gbyte = 2
10
Mbyte = 1024 Mbyte

1.2 Cạc âàûc trỉng cå bn ca tên hiãûu xạc âënh:
K hiãûu
s(t)
l biãøu thỉïc thåìi gian ca tên hiãûu xạc âënh.
a/ Âäü di v trë trung bçnh ca tên hiãûu:
- Âäü di ca tên hiãûu
s(t)
l thåìi gian täưn tải ca tên hiãûu âọ kãø tỉì lục
nọ bàõt âáưu xút hiãûn cho âãún khi cháúm dỉït. Thäng säú ny qui âënh thåìi gian
m hãû thäúng thäng tin bë màõc báûn trong viãûc truưn âi tin tỉïc chỉïa trong tên
hiãûu .
- Nãúu âäü di ca mäüt tên hiãûu xút hiãûn vo thåìi âiãøm t
0
l τ, thç trë
trung bçnh ca nọ theo thåìi gian bàòng
Ngưn tin

Kãnh tin

Thu tin

Nhiãùu

Thọng Tin Vaỡ ióửu ọỹTrong Hóỷ Thọỳng ióỷn

Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Baùch khoa - aỷi hoỹc aỡ Nụng
3

dttsts
t
t

+
=


0
0
)(
1
)(
(1.1)
b/ Nng lổồỹng cọng suỏỳt vaỡ trở hióỷu duỷng cuớa tờn hióỷu:
- Nng lổồỹng
E
s
cuớa tờn hióỷu
s(t)
laỡ tờch phỏn cuớa bỗnh phổồng tờn
hióỷu trong suọỳt thồỡi gian tọửn taỷi cuớa noù:


+
=

0
0
)(

2
t
t
s
dttsE
. (1.2)
Vồùi õởnh nghộa cuớa nng lổồỹng nhổ vỏỷy, ta coi tờn hióỷu coù tờnh
chỏỳt nhổ õióỷn aùp, doỡng õióỷn hay caùc õaỷi lổồỹng tổồng tổỷ khaùc.
- Cọng suỏỳt trung bỗnh cuớa tờn hióỷu:
dttsts
t
t

+
=


0
)(
1
)(
22
, (1.3)
trong õoù bióứu thổùc
)(
2
ts
õổồỹc goỹi laỡ cọng suỏỳt tổùc thồỡi cuớa tờn hióỷu. Nhổ vỏỷy
cọng suỏỳt trung bỗnh cuớa tờn hióỷu chờnh laỡ trở trung bỗnh cuớa cọng suỏỳt tổùc
thồỡi.

- Trở hióỷu duỷng cuớa tờn hióỷu laỡ cn bỏỷc hai cuớa cọng suỏỳt trung bỗnh:


+
=


0
0
)(
1
2
t
t
hd
dttss (1.4)
c/ Daới õọỹng cuớa tờn hióỷu: laỡ tyớ sọỳ caùc giaù trở cổỷc õaỷi vaỡ cổỷc tióứu cuớa
cọng suỏỳt tổùc thồỡi cuớa tờn hióỷu. Thổồỡng thọng sọỳ naỡy õổồỹc õo bũng õồn vở
lọgarờt (ben hay õóxiben):
D
dB
=10 lg
min
max
2
2
)(
)(
lg20
min)(

max)(
ts
ts
ts
ts
= (1.5)
Thọng sọỳ naỡy õỷc trổng cho khoaớng cổồỡng õọỹ maỡ tờn hióỷu seợ taùc õọỹng
lón caùc thióỳt bở.
d/ Tố sọỳ S/N (tờn hióỷu/nhióựu) (signal to noise ratio):

N
S
P
P
N
S
==

, (1.6)
trong õoù P
S
:

cọng suỏỳt tờn hióỷu, P
N
:

cọng suỏỳt nhióựu.
Tố sọỳ S/N cuợng coỡn coù thóứ vióỳt dổồùi daỷng mổùc tờn hióỷu:
)(lg10lg10 dB

P
P
N
S
=

. (1.7)
e/ Daới thọng cuớa tờn hióỷu (BW - Bandwidth): laỡ hióỷu giổợa caùc giồùi
haỷn tỏửn sọỳ cuớa daới chổùa caùc thaỡnh phỏửn tỏửn sọỳ hổợu ờch cuớa 1 tờn hióỷu.
Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn

4
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc Bạch khoa -
Âải hc  Nàơng
Vê dủ: Cọ thãø xem tiãúng nọi con ngỉåìi cọ di táưn säú nàòm trong
khong tỉì f
1
=300 Hz âãún f
2
=3000 Hz. Khi âọ di thäng: BW= f
2
- f
1
=3000-
300 =2700 Hz.
Cạc tên hiãûu cọ di thäng låïn thç r rng l nãn âỉåüc truưn âi åí cạc
táưn säú cao âãø cọ låüi hån (trạnh giao thoa våïi cạc tên hiãûu khạc).

1.3 Phỉång phạp phäø:
Phỉång phạp ny cho phẹp xạc âënh cạch truưn tên hiãûu cng våïi âäü

biãún dảng cho phẹp qua cạc mảch âiãûn cọ di táưn säú bë giåïi hản, vê dủ nhỉ
cạc mảch v thiãút bë cọ di táưn säú lm viãûc hẻp, cạc bäü lc âiãûn, cạc bäü
khúch âải, cạc bäü biãún âäøi, cạc kãnh tin .v.v Cå såí ca phỉång phạp phäø
l sỉû khai triãøn cạc hm säú tưn hon vo chùi Fuariã.
Gi sỉí cọ tên hiãûu
s(t)
tưn hon våïi chu k
T
, (
s(t)= s(t+nT)
våïi mi
säú ngun
n
), âäưng thåìi
s(t)
tha mn cạc âiãưu kiãûn Âirichlã (bë chàûn, liãn
tủc tỉìng âoản, cọ säú hỉỵu hản cạc âiãøm cỉûc trë trong mäùi chu k).
Khi âọ tên hiãûu
s(t)
cọ thãø biãøu diãùn âỉåüc dỉåïi dảng chùi Fuariã
phỉïc:
∑
+∞
−∞=
=
k
tjk
k
eAts
ω

)(
, (1.8)
trong âọ :
T
π
ω
2
= : táưn säú gọc cå bn, (1.9)
∫
−
−
==
2/
2/
)(
1
T
T
j
k
tjk
k
k
ecdtets
T
A
ϕ
ω
: biãn âäü phỉïc. (1.10)
Säú hảng

tjk
k
eA
ω
gi l thnh pháưn âiãưu ha báûc k ca tên hiãûu
s(t)
,
c
k
:

mäâun ca biãn âäü phỉïc A
k
,
táûp håüp
+∞
−∞=kk
c }{ gi l phäø biãn âäü ca tên hiãûu s(t),
ϕ
k
: pha ban âáưu ca biãn âäü phỉïc
A
k
,
táûp håüp
+∞
−∞=kk
}{
ϕ
gi l phäø pha ca tên hiãûu

s(t)
.
Nãúu biãút phäø pha v phäø biãn âäü ta cọ thãø tháúy ràòng tên hiãûu tưn
hon
s(t)
hon ton âỉåüc xạc âënh
.

Gi sỉí tên hiãûu
s(t)
khäng tưn hon, ta cọ thãø xem nọ nhỉ l mäüt tên
hiãûu tưn hon våïiï chu k
T

→
∞
. Khi âọ nãúu
s(t)
cng tha mn cạc âiãưu
kiãûn Âirichlã thç ta cng cọ âỉåüc biãøu diãùn ca tên hiãûu khäng tưn hon
s(t)
dỉåïi dảng têch phán Fuariã:
Thọng Tin Vaỡ ióửu ọỹTrong Hóỷ Thọỳng ióỷn

Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Baùch khoa - aỷi hoỹc aỡ Nụng
5

deSts
tj



= )()(
(pheùp bióỳn õọứi Fuarió ngổồỹc), (1.11)
trong õoù:
dtetsS
tj




=



)(
2
1
)(
(1.12)
goỹi laỡ phọứ cuớa tờn hióỷu khọng tuỏửn hoaỡn
s(t)
(pheùp bióỳn õọứi Fuarió thuỏỷn).
Nóỳu bióỳt phọứ
S(

)
ta hoaỡn toaỡn coù thóứ xaùc õởnh õổồỹc tờn hióỷu khọng
tuỏửn hoaỡn
s(t).
Noùi chung phọứ
S(

)
laỡ haỡm phổùc:

)(
)()(



j
eSS
=
=Re {
S(

)
} + j.Im {
S(

)
}=
P(

)

+ j
Q(

)
(1.13)
P(

)
: phọứ thổỷc cuớa tờn hióỷu
s(t)
,
Q(

)
: phọứ aớo cuớa tờn hióỷu
s(t)
,
)(

S
: phọứ bión õọỹ cuớa tờn hióỷu
s(t)
,
)()()(
22

QPS +=
, (1.14)
(

) : phọứ pha cuớa tờn hióỷu
s(t)
,



(
)(
)(
P
Q
tg = , (1.15)
)()(
)(
)(sin
22



QP
Q
+
= , (1.16)
)()(
)(
)(cos
22

QP
P
+
= . (1.17)
Tổỡ trón ta nhỏỷn thỏỳy caùc tờn hióỷu tuỏửn hoaỡn seợ coù phọứ vaỷch (phọứ rồỡi
raỷc), coỡn caùc tờn hióỷu khọng tuỏửn hoaỡn seợ coù phọứ lión tuỷc.

1.4 Nhióựu trong caùc hóỷ thọỳng thọng tin :
Nhióựu laỡ tổỡ duỡng õóứ chố tỏỳt caớ caùc loaỷi tờn hióỷu khọng coù ờch taùc õọỹng
lón caùc tờn hióỷu coù ờch, gỏy khoù khn cho vióỷc thu vaỡ xổớ lyù tờn hióỷu naỡy.
Nhióựu gỏy nón caùc sai sọỳ cuợng nhổ laỡm bióỳn daỷng tờn hióỷu. Nóỳu ta truyóửn 1
tờn hióỷu
s(t)
õóỳn õỏửu vaỡo cuớa kónh tin, thỗ trón õỏửu ra ta seợ thu õổồỹc noùi
chung khọng phaới laỡ tờn hióỷu
s(t)
maỡ laỡ
x(t) = n(t).s(t) +c(t), (1.18)
trong õoù: n(t) goỹi laỡ nhióựu nhỏn, c(t) goỹi laỡ nhióựu cọỹng.
Nhióựu cọỹng c(t) khọng phuỷ thuọỹc vaỡo tờn hióỷu vaỡ bở gỏy ra bồới caùc
trổồỡng ngoaỡi (õióỷn trổồỡng, tổỡ trổồỡng, trổồỡng õióỷn tổỡ, trổồỡng ỏm thanh v.v )
Nhióựu nhỏn bở gỏy ra bồới sổỷ thay õọứi hóỷ sọỳ truyóửn cuớa kónh tin. Nhióựu
nhỏn thổồỡng thỏỳy trong khi truyóửn caùc tờn hióỷu vọ tuyóỳn ồớ soùng ngừn.
Thọng Tin Vaỡ ióửu ọỹTrong Hóỷ Thọỳng ióỷn

6
Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Baùch khoa -
aỷi hoỹc aỡ Nụng
Theo nguọửn gọỳc, nhióựu coù thóứ õổồỹc phỏn ra 2 nhoùm: nhióựu khờ quyóứn
vaỡ nhióựu cọng nghióỷp.

Nhióựu khờ quyóứn (hay coù taỡi lióỷu coỡn goỹi laỡ nhióựu tổỷ nhión) gỏy ra do
hoaỷt õọỹng cuớa caùc hióỷn tổồỹng trong khờ quyóứn nhổ giọng, baợo, sỏỳm,
chồùp v.v. (thọng thổồỡng laỡ ồớỡ tỏửn sọỳ thỏỳp). Trong thồỡi gian giọng, baợo, sỏỳm,
chồùp, trong maùy thu radio thốnh thoaớng nghe thỏỳy nhổợng tióỳng laỷo xaỷo
maỷnh, õỷc bióỷt khi laỡm vióỷc ồớ soùng daỡi. Nhióựu khờ quyóứn khọng aớnh hổồớng
õóỳn caùc daới soùng ngừn laỡ daới soùng õổồỹc duỡng nhióửu trong thọng tin vọ tuyóỳn
õióỷn. Ngoaỡi ra nhióựu khờ quyóứn coỡn sinh ra do bổùc xaỷ tổỡ caùc nguọửn ngoaỡi
traùi õỏỳt maỡ maỷnh nhỏỳt laỡ do bổùc xaỷ cuớa mỷt trồỡi. Caùc bổùc xaỷ naỡy laỡm aớnh
hổồớng õóỳn lồùp iọn hoùa trong tỏửng cao cuớa khờ quyóứn, laỡm thay õọứi õióửu kióỷn
truyóửn lan cuớa caùc soùng ngừn, vaỡ do õoù aớnh hổồớng õóỳn thọng tin ồớ daới soùng
naỡy. Hồn nổợa phỏửn lồùn nng lổồỹng bổùc xaỷ nũm trong mióửn tỏửn sọỳ sióu cao
(caùc daới soùng centimet vaỡ õócimet) vaỡ õổồỹc caùc maùy thu vọ tuyóỳn laỡm vióỷc
ồớ caùc daới soùng naỡy trổỷc tióỳp thu lỏỳy dổồùi daỷng nhióựu .
Nhióựu cọng nghióỷp laỡ nhióựu do caùc thióỳt bở õióỷn coù thóứ gỏy ra nhổ :
caùc õọỹng cồ õióỷn coù thanh goùp, caùc duỷng cuỷ õióỷn duỡng trong gia õỗnh, caùc
thióỳt bở õióỷn trong y tóỳ, caùc thióỳt bở cọng nghióỷp ồớ tỏửn sọỳ cao (loỡ õuùc vaỡ tọi
cao tỏửn, loỡ sỏỳy cao tỏửn v.v.) Caùc nhióựu phióửn phổùc nhỏỳt do hóỷ thọỳng õaùnh
lổớa trong caùc õọỹng cồ õọỳt trong gỏy ra, vaỡ cuọỳi cuỡng caùc chuọng õióỷn (vồùi
rồle õoùng mồớ) cuợng laỡ nguọửn nhióựu maỷnh. Baớn chỏỳt cuớa nhióựu cọng nghióỷp
laỡ khi caùc thióỳt bở õióỷn kóứ trón laỡm vióỷc seợ sinh ra bổùc xaỷ õióỷn tổỡ maỷnh. Caùc
bổùc xaỷ õióỷn tổỡ naỡy coù thóứ laỡ nhổợng kờch thờch õọỹt bióỳn caùc dao õọỹng từt dỏửn
do sổỷ taỷo thaỡnh tia lổớa gỏy ra. Chuùng cuợng coù thóứ taỷo ra caùc dao õọỹng cao
tỏửn khọng suy giaớm (vờ duỷ nhổ trong caùc loỡ nhióỷt cao tỏửn). óứ chọỳng laỷi caùc
nhióựu cọng nghióỷp, cỏửn phaới duỡng caùc bọỹ phỏỷn khổớ caùc bổùc xaỷ õióỷn tổỡ, dỏỷp
từt caùc tia lổớa sinh ra trong caùc thióỳt bở maỡ trong õoù chuùng khọng giổợ nhióỷm
vuỷ chuớ yóỳu. Caùc thióỳt bở tỏửn sọỳ cao phaới õổồỹc chóỳ taỷo õuùng õừn õóứ giaớm sổỷ
bổùc xaỷ õóỳn cổỷc tióứu vaỡ nóỳu cỏửn phaới boỹc kim thióỳt bở.
Nhióựu khờ quyóứn vaỡ nhióựu cọng nghióỷp õổồỹc goỹi laỡ nhióựu ngoaỡi hay
can nhióựu. Ngoaỡi ra coỡn coù nhióựu trong laỡ nhióựu ngay trong baớn thỏn hóỷ
thọỳng thọng tin do baớn thỏn caùc thióỳt bở sinh ra trong quaù trỗnh laỡm vióỷc,

nhổ do hióỷu ổùng nhióỷt, do sổỷ thng giaùng cuớa caùc õaỷi lổồỹng vỏỷt lyù
v.v Nhióựu trong coỡn õổồỹc goỹi laỡ taỷp ỏm.
Chỏỳt lổồỹng cuớa tờn hióỷu coù thóứ õổồỹc õo bũng tyớ sọỳ S/N (tờn
hióỷu/nhióựu) bióứu dióựn bồới õồn vở dB.
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng 7
Chổồng 2
BIN ỉI TấN HIU

2.1. Sồ õọử nguyón lyù chung cuớa mọỹt HTTT (Hóỷ Thọỳng Thọng Tin)
truyóửn tờn hióỷu tổồng tổỷ :
Mọựi HTTT coù nhióỷm vuỷ truyóửn tin tổùc tổỡ nồi phaùt õóỳn nồi nhỏỷn tin.
Dổồùi õỏy laỡ sồ õọử nguyón lyù chung cuớa mọỹt HTTT truyóửn tờn hióỷu tổồng tổỷ:

Hỗnh 2.1 Sồ õọử nguyón lyù chung cuớa 1 HTTT.

- Nguọửn tin laỡ nồi cung cỏỳp caùc tin tổùc ban õỏửu chổa ồớ daỷng tờn hióỷu
õióỷn, nhổ tióỳng noùi trong õióỷn thoaỷi; tióỳng noùi, ỏm nhaỷc trong thọng tin phaùt
thanh; tióỳng noùi, ỏm nhaỷc vaỡ hỗnh aớnh trong truyóửn hỗnh
- óứ coù thóứ truyóửn tin tổùc ngổồỡi ta thổồỡng chuyóứn noù thaỡnh tờn hióỷu
õióỷn phuỡ hồỹp cho caùc hóỷ thọỳng thọng tin. Vờ duỷ micro trong thọng tin õióỷn
thoaỷi vaỡ phaùt thanh, micro vaỡ camera õọỳi vồùi truyóửn hỗnh v.v
- Maùy phaùt laỡ khọỳi bao gọửm caùc chổùc nng: bióỳn õọứi caùc tờn hióỷu
õióỷn thaỡnh daỷng tióỷn lồỹi cho vióỷc truyóửn õi xa, coù khaớ nng chọỳng nhióựu cao
vaỡ khọng laỡm meùo tờn hióỷu trong quaù trỗnh xổớ lyù. Coù thóứ thổỷc hióỷn õổồỹc caùc
Nguọửn tin

Maùy phaùt
- ióửu chóỳ
- Khuóỳch õaỷi
- (Anten phaùt)
Kónh truyóửn

Maùy thu
- (Anten thu)
- Khuóỳch õaỷi
- Giaới õióửu chóỳ
Bióỳn õọứi
tờn hióỷu - tin tổùc

Nhỏỷn tin
Tin tổùc
ban õỏửu
Tờn hióỷu

õióỷn
Tờn hióỷu
bở õióửu
chóỳ
Tờn hióỷu
õióỷn tỏửn
thỏỳp
Tin tổùc
Bióỳn õọứi
tin tổùc - tờn hióỷu
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
8 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng
mủc tiãu cå bn ny nhåì kháu âiãưu chãú tên hiãûu. Ngoi ra âãø âm bo cäng
sút phạt mạy phạt phi thỉûc hiãûn khúch âải tên hiãûu. Âäúi våïi cạc hãû thäúng
thäng tin vä tuún, mạy phạt phi cọ anten phạt âãø bỉïc xả tên hiãûu âiãûn
thnh sọng âiãûn tỉì lan truưn trong khäng gian .
- Tên hiãûu sau khi qua mạy phạt âỉåüc truưn lãn kãnh truưn âãø âãïn
mạy thu. Cọ hai loải kãnh truưn cå bn l dáy dáùn (cạp âiãûn, cạp quang)
v vä tuún (truưn trong khäng gian). Cạc kãnh tin âỉåüc dng trong thäng
tin âiãûn thoải, âiãûn bạo, truưn hçnh cäng nghiãûp, phạt thanh, truưn hçnh,
thäng tin vãû tinh v âo lỉåìng, âiãưu khiãøn tỉì xa
- Tên hiãûu sau khi qua kãnh truưn s âi âãún mạy thu. Cạc bäü pháûn cå
bn ca mạy thu l anten thu (trong trỉåìng håüp kãnh truưn vä tuún), cạc
bäü khúch âải v gii âiãưu chãú. Sau khi qua cạc thiãút bë ny tên hiãûu s âỉåüc
tr vãư dảng tên hiãûu âiãûn táưn tháúp ban âáưu nhỉng váùn chỉa thêch håüp cho nåi
nháûn tin l con ngỉåìi. Vç váûy tên hiãûn âiãûn cáưn phi qua bäü biãún âäøi tên
hiãûu-tin tỉïc l cạc thiãút bë nhỉ äúng nghe trãn mạy âiãûn thoải, loa trong radio
v mn hçnh våïi loa trãn tivi, mn hçnh mạy vi tênh, mạy in v.v , qua âọ
con ngỉåìi s nháûn âỉåüc cạc tên hiãûu váût l ban âáưu.

2.2. Mủc âêch ca âiãưu chãú tên hiãûu :
Âënh nghéa: Âiãưu chãú tên hiãûu l phẹp toạn chuøn âäøi tỉì mäüt tên
hiãûu mang tin tỉïc sang mäüt tên hiãûu khạc m khäng lm thay âäøi vãư tin tỉïc
mang theo.
Tên hiãûu åí âáưu ra bäü biãún âäøi tin tỉïc-tên hiãûu cọ táưn säú ráút tháúp do âọ
khäng thãø truưn âi xa vç hiãûu sút truưn khäng cao. Ngỉåìi ta thỉûc hiãûn
âiãưu chãú tên hiãûu våïi cạc mủc âêch chênh sau âáy:
- Chuøn phäø ca tên hiãûu lãn phảm vi táưn säú cao, åí âọ ta cọ thãø cọ
kêch thỉåïc håüp l ca anten phạt. Trong trỉåìng håüp kãnh truưn l dáy dáùn
di thäng ca âa säú cạc cạp cng nàòm trong miãưn táưn säú cao, cạc tên hiãûu
táưn säú tháúp s bë suy gim. Do cọ sỉû dëch chuøn phäø tên hiãûu cạc hiãûu ỉïng
âọ s bë máút âi. (Trong l thuút trỉåìng âiãûn tỉì ngỉåìi ta chỉïng minh âỉåüc
kêch thỉåïc ca anten phạt phi
≥
1/10
λ
(âäü di bỉåïc sọng phạt xả), phäø
ca tên hiãûu tiãúng nọi thỉåìng vo khong 200Hz - 10 kHz , nhỉ váûy kêch
thỉåïc ca anten phi låïn cåỵ hng chủc km nãúu phạt tên hiãûu åí táưn säú tháúp.
- Âiãưu chãú tên hiãûu cho phẹp ta sỉí dủng hỉỵu hiãûu kãnh truưn. Nãúu
khäng cọ âiãưu chãú thç trãn mäüt kãnh truưn chè truưn âi âỉåüc mäüt tên hiãûu
tải mäùi thåìi âiãøm. Nãúu truưn âäưng thåìi hai hay nhiãưu tên hiãûu cng mäüt lục
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 9
thç khäng thãø tạch riãng chụng ra âỉåüc åí âáưu thu. Âiãưu chãú tên hiãûu l dëch
chuøn phäø ca tên hiãûu tỉì táưn säú tháúp lãn miãưn táưn säú cao khạc nhau, åí âáưu
thu s thu âỉåüc riãng r tỉìng tên hiãûu nhåì nhỉỵng mảch lc thäng di.
-Âiãưu chãú tên hiãûu tàng kh nàng chäúng nhiãùu cho HTTT, båíi vç cạc
tên hiãûu âiãưu chãú cọ kh nàng chäúng nhiãùu, mỉïc âäü ty thüc vo cạc lai
âiãưu chãú khạc nhau.

2.3 Phán loải âiãưu chãú :
Âiãưu chãú tên hiãûu âỉåüc thỉûc hiãûn åí bãn phạt våïi mủc âêch l chuøn
phäø ca tên hiãûu tỉì miãưn táưn säú tháúp lãn miãưn táưn säú cao. Viãûc dëch chuøn
phäø ca tên hiãûu lãn táưn säú cao âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng cạch lm thay âäøi cạc
thäng säú ca sọng mang cọ táưn säú cao. Trong thỉûc tãú ngỉåìi ta dng hai loải
sọng mang l cạc dao âäüng hçnh sin cao táưn hồûc cạc dy xung, do âọ tỉång
ỉïng ta s cọ hai hãû thäúng âiãưu chãú l âiãưu chãú liãn tủc v âiãưu chãú xung.







Hçnh 2.2 Ngun tàõc chung âiãưu chãú tên hiãûu.

Trong hãû thäúng âiãưu chãú liãn tủc, tên hiãûu âiãưu chãú (tên hiãûu tin tỉïc)
s tạc âäüng lm thay âäøi cạc thäng säú nhỉ biãn âäü, táưn säú hồûc gọc pha ca
sọng mang l cạc dao âäüng âiãưu ha. Sọng mang cọ thäng säú thay âäøi theo
tên hiãûu tin tỉïc âỉåüc gi l tên hiãûu bë âiãưu chãú.
Trong hãû thäúng âiãưu chãú xung, sọng mang l cạc dy xung vng
gọc tưn hon, tin tỉïc s lm thay âäøi cạc thäng säú ca nọ l biãn âäü, âäü
räüng v vë trê xung.
Sỉû khạc nhau càn bn giỉỵa tên hiãûu âiãưu chãú liãn tủc v âiãưu chãú
xung l åí chäù trong hãû thäúng âiãưu chãú liãn tủc tên hiãûu mang tin tỉïc âỉåüc
truưn âi liãn tủc theo thåìi gian. Cn trong hãû thäúng âiãưu chãú xung, tên hiãûu
mang tin tỉïc chè âỉåüc truưn trong khong thåìi gian cọ xung.

2.4. Âiãưu chãú tên hiãûu liãn tủc (tỉång tỉû ):

Bäü âiãưu chãú
T/h âiãưu chãú
(t/h tin tỉïc)

T/h sọng mang
T/h bë âiãưu chãú
Bäü âiãưu chãú

Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
10 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
Goỹi (t) laỡ tờn hióỷu mang tin tổùc (tỏửn sọỳ thỏỳp) vaỡ hồn nổợa (t) õaợ õổồỹc
chuỏứn hoùa nghộa laỡ:
-1 (t) 1 hay 1)(

t

(2.1)
(chúng haỷn bũng caùch chia (t) cho
max
)
Khi õoù õióửu chóỳ 1 soùng mang õióửu hoỡa hỗnh sin daỷng:
u(t) =U
0
sin(
0
t+
0
) (2.2)
coù thóứ õổồỹc thổỷc hióỷn theo bión õọỹ U
o

, tỏửn sọỳ
0
vaỡ pha
0
. Cuợng coù
thóứ thổỷc hióỷn õióửu chóỳ õọửng thồỡi, chúng haỷn nhổ vổỡa theo tỏửn sọỳ lỏựn bión õọỹ
v.v
Caùc bióứu thổùc õọỳi vồùi tờn hióỷu hỗnh sin bở õióửu chóỳ bồới tờn hióỷu mang
tin tổùc (t) tổồng ổùng vồùi õióửu bión AM (Amplitude Modulation), õióửu tỏửn
FM (Frequency Modulation) vaỡ õióửu pha PM (Phase Modulation) seợ coù
daỷng sau õỏy :
u(t)
AM
= U
0
[1+m(t)]sin(
0
t+
0
) (2.3)
u(t)
FM
= U
0
sin(
0
t +


t

dtt
0
)(

+
0
]
(2.4)
u(t)
PM
= U
0
sin[
0
t +.(t) +
0
], (2.5)
trong õoù:
m: hóỷ sọỳ õióửu bión, m 1
U= mU
0
: sọỳ gia cổỷc õaỷi cuớa bión õọỹ õióỷn aùp,
: sọỳ gia cổỷc õaỷi cuớa tỏửn sọỳ,
: sọỳ gia cổỷc õaỷi cuớa goùc dởch pha.
Tờn hióỷu mang tin tổùc (t) noùi chung coù thóứ laỡ mọỹt haỡm bỏỳt kyỡ, dổồùi
õỏy ta seợ giồùi haỷn bồới vióỷc xeùt trổồỡng hồỹp hay gỷp nhỏỳt laỡ tờn hióỷu:
(t)=cos t, (2.6)
trong õoù tỏửn sọỳ thỏỳp hồn nhióửu so vồùi
0
.

2.4.1. ióửu bión :
Tổỡ bióứu thổùc (2.3) ta thỏỳy õióửu bión nghộa laỡ laỡm thay õọứi bión õọỹ U
0

cuớa soùng mang U
0
sin(
0
t+
0
) thaỡnh bión õọỹ U
0
+ mU
0
.cos t (õổồỡng bao
trón hỗnh 2.3) dao õọỹng theo sổỷ thay õọứi cuớa tờn hióỷu mang tin tổùc (t) = cos
t.
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng 11
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2

t (s)
U(t)
A M
U
0
(1+m cos (

t))
ổ ồ ỡn g b a o

Hỗnh 2.3 ióửu bión (AM).

Tổỡ (2.3) vaỡ (2.6) ta coù :
u(t)
AM
= U
0
[1+m cos t]sin(
0
t+
0
)
= U
0
[sin(
0
t+
0
)+ m.sin(
0

t+
0
).cos t]
=U
0
sin(
0
t+
0
)+ (m/2).U
0
.sin[(
0
+)t +
0
]+ (m/2).U
0
.sin[(
0
-)t
+
0
]}(2.7)

Hỗnh 2.4 Phọứ bión õọỹ cuớa tờn hióỷu õióửu bión AM (3 vaỷch).

Nhổ vỏỷy ổùng vồùi tờn hióỷu mang tin tổùc

(t) = cos t thỗ tổỡ bióứu thổùc
trón ta ruùt ra õổồỹc nhỏỷn xeùt laỡ phọứ cuớa tờn hióỷu õióửu bión (hỗnh 2.4) laỡ phọứ

0
-
0

0
+




U
0

(m/2)U
0

U
LSB
USB
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
12 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng

vaỷch gọửm 3 vaỷch taỷo thaỡnh tổỡ 3 tỏửn sọỳ: vaỷch trung tỏm ổùng vồùi tỏửn sọỳ soùng
mang
0
vaỡ 2 vaỷch nũm õọỳi xổùng ồớ 2 bón vaỷch trung tỏm ổùng vồùi caùc tỏửn sọỳ

0
- vaỡ
0
+. Caùc vaỷch naỡy coỡn õổồỹc goỹi laỡ caùc daới bión dổồùi (LSB -
Lower Side Band) vaỡ daới bión trón (USB - Upper Side Band). Daới thọng
cuớa tờn hióỷu õióửu bión u(t)
AM
:
BW=[(
0
+) - (
0
-)] / (2) = /. (2.8)
Caớ 3 tỏửn sọỳ
0
,
0
- vaỡ
0
+ õóửu nũm ồớ mióửn tỏửn sọỳ cao (do

0
>>). Nhổ vỏỷy ta õaợ dởch chuyóứn õổồỹc tỏửn sọỳ thỏỳp vaỡo mióửn tỏửn sọỳ
cao.
Trong trổồỡng hồỹp tờn hióỷu (t) tuỏửn hoaỡn vaỡ õổồỹc bióứu dióựn dổồùi

daỷng tọứng cuớa caùc thaỡnh phỏửn õióửu hoỡa hỗnh sin:
(t) = )sin(
1
k
n
k
k
tkC

+

=
(2.9)
thỗ:
u(t)
AM
= U
0
[1 + m )sin(
1
k
n
k
k
tkC

+

=
] sin(

0
t+
0
)=
=U
0
sin(
0
t+
0
) - cos
2
1

=
n
k
k
C
m
[(
0
-k)t+
0
-
k
]+
+ cos
2
1

=
n
k
k
C
m
[(
0
+ k)t +
0
+
k
]} (2.10)










Hỗnh 2.5 Phọứ bión õọỹ cuớa tờn hióỷu õióửu bión AM (2n+1 vaỷch).

Phọứ bión õọỹ cuớa tờn hióỷu õióửu bión u(t)
AM
trong trổồỡng hồỹp naỡy (hỗnh
2.5) seợ gọửm 2n+1 vaỷch ổùng vồùi caùc tỏửn sọỳ

0
,
0
-,
0
+,
0
-2,

0
+2, ,
0
-n,
0
+n. Daới thọng cuớa tờn hióỷu õióửu bión u(t)
AM
:
BW=[(
0
+n) - (
0
-n)] / (2) = n/. (2.11)

0




U
0

U
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 13
Khi truưn cạc tên hiãûu âiãưu biãn cáưn phi chụ âãø cạc anten v cạc
mảch thu phạt phi cho qua âỉåüc táút c cạc di biãn.
Xẹt trỉåìng håüp âån gin khi tên hiãûu âiãưu biãn chè cọ 2 di biãn.
Cäng sút ca tên hiãûu âiãưu biãn:
P
AM
=P
C
+P
LSB
+P
USB
(2.12)
Trong âọ:
P
C
: cäng sút sọng mang (carrier),
P
LSB
, P
USB
: cäng sút ca cạc di biãn.
Cäng sút ca mäùi di biãn:
P
LSB
= P

USB
=
4
.
2
mP
C
. (2.13)
Tỉì (2.12) v (2.13) ta cọ biãøu thỉïc cäng sút ca tên hiãûu âiãưu biãn:
P
AM
= )
2
1.(
2
m
P
C
+ . (2.14)
Vê dủ: Gi sỉí hãû säú âiãưu biãn m=1 v P
C
=100 W. Ta cọ:
P
LSB
= P
USB
=
4
100
=25 W,

P
AM
= 100+25+25 = 150 W.
Nhỉ váûy trong trỉåìng håüp ny cäng sút ca cạc di biãn (50 W)
chiãúm 1/3 cäng sút ca tên hiãûu âiãưu biãn, cn lải 2/3 l cäng sút sọng
mang. Tuy nhiãn bn thán sọng mang khäng chỉïa thäng tin truưn âi m
chênh cạc di biãn måïi thỉûc hiãûn nhiãûm vủ ny. Cọ nghéa l 2/3 cäng sút
ca tên hiãûu âiãưu biãn l "thỉìa", chè cọ 1/3 cäng sút ca cạc di biãn måïi
cọ êch. Vç váûy âiãưu biãn AM nhỉ trãn l phỉång phạp âiãưu chãú chỉa hiãûu
qu.
Khi hãû säú âiãưu biãn m cng bẹ thç cäng sút ca cạc di biãn s cng
bẹ. Nãúu hãû säú âiãưu biãn m cng låïn thç cäng sút ca cạc di biãn cng s
cng låïn, nghéa l tên hiãûu s cng mảnh khi âỉåüc truưn âi. Vç váûy nãúu m
cng låïn gáưn bàòng 1 thç cäng sút ca tên hiãûu âiãưu biãn cng mảnh. Tuy
nhiãn trong thỉûc tãú khọ lng thỉûc hiãûn âiãưu biãn våïi m=1 vç cạc tên hiãûu
tiãúng nọi, hçnh nh (video) khäng cọ biãn âäü cäú âënh m biãn âäü v táưn säú
ca chụng thay âäøi trong mäüt phảm vi räüng. Nãúu cäng sút ca cạc di biãn
âỉåüc truưn âi bë úu thç tên hiãûu nháûn âỉåüc tỉång ỉïng cng úu v hãû
thäúng thäng tin s kẹm tin cáûy.
Ta tháúy chè cọ cạc di biãn måïi chỉïa thäng tin cáưn truưn (chỉïa táưn
säú tin tỉïc Ω bãn trong), trong khi sọng mang thç khäng, hån nỉỵa sọng mang
lải chiãúm cäng sút quạ låïn (2/3 täøng cäng sút trong trỉåìng håüp âiãưu biãn
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
14 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
100% ổùng vồùi m=1). Vỗ vỏỷy õóứ caới tióỳn õióửu bión AM, ngổồỡi ta tỗm caùch
loỹc, laỡm trióỷt tióu thaỡnh phỏửn phọứ ổùng vồùi soùng mang.
Nóỳu trong quaù trỗnh õióửu chóỳ laỡm trióỷt tióu soùng mang, chố coỡn õóứ laỷi
2 daới bión, ta coù caùch truyóửn thọng daới bión keùp DSB (Double Side Band).

Hỗnh 2.6 Truyóửn thọng daới bión keùp DSB (Double Side Band).

Tuy nhión trong thổỷc tóỳ DSB thổồỡng ờt õổồỹc duỡng vỗ noù rỏỳt khoù giaới
õióửu chóỳ ồớ thióỳt bở thu. Do thọng tin truyóửn õi ồớ 2 daới bión thổỷc chỏỳt gỏửn
giọỳng nhau (1 daới coù chổùa tỏửn sọỳ
0
-, 1 daới chổùa tỏửn sọỳ
0
+) nón hoaỡn
toaỡn coù thóứ chố cỏửn truyóửn õi 1 daới bión, coỡn daới bión kia chỷn laỷi. Khi õoù ta
coù caùch truyóửn thọng õồn bión SSB (Single Side Band). Tờn hióỷu SSB coù
thóứ hoỷc laỡ daới bión trón (USB) hoỷc laỡ daới bión dổồùi (LSB). Trong thổỷc tóỳ
1 maùy phaùt SSB taỷo ra caớ 2 daới bión vaỡ coù 1 bọỹ chuyóứn maỷch cho pheùp choỹn
daới bión trón hoỷc dổồùi õóứ truyóửn õi.
Khi tờn hióỷu tióỳng noùi (hoỷc tờn hióỷu õióửu chóỳ noùi chung) bũng 0
(chúng haỷn khi ngổồỡi noùi dổỡng laỷi nghố mọỹt tờ) thỗ tờn hióỷu SSB seợ khọng
õổồỹc taỷo ra. Ngổồỹc laỷi trong AM khi khọng coù tờn hióỷu õióửu chóỳ, soùng mang
vỏựn phaới õổồỹc truyóửn õi. Do õoù SSB hióỷu quaớ hồn nhióửu so vồùi AM.
Truyóửn thọng õồn bión coù caùc ổu õióứm chờnh sau:
- Tờn hióỷu SSB chố chióỳm coù 1 nổớa khọng gian phọứ so vồùi caùc tờn hióỷu
AM hay DSB. ióửu õoù cho pheùp tióỳt kióỷm khọng gian phọứ vaỡ cho pheùp
truyóửn õổồỹc nhióửu tờn hióỷu hồn trong cuỡng 1 daới tỏửn sọỳ (so vồùi AM vaỡ
DSB), õọửng thồỡi khi õoù khaớ nng giao thoa giổợa caùc tờn hióỷu cuợng giaớm

xuọỳng.
- Cọng suỏỳt tờn hióỷu bỏy giồỡ chố hoaỡn toaỡn tỏỷp trung trong 1 daới bión,
vỗ vỏỷy tờn hióỷu truyóửn õi seợ maỷnh hồn vaỡ coù thóứ truyóửn õi xa hồn, tin cỏỷy
hồn. Hióỷu suỏỳt truyóửn cao hồn so vồùi AM vaỡ DSB.

0
-
0

0
+




U
0

(m/2)U
0

U
LSB
USB
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 15
- Di thäng ca SSB nh hån so våïi AM v DSB (v tỉång ỉïng di
thäng ca mảch thu cng nh hån). Vç váûy tên hiãûu SSB s êt bë tạc âäüng
ca nhiãùu hån. Nhiãùu l tên hiãûu ngáùu nhiãn âỉåüc hçnh thnh tỉì 1 säú lỉåüng
báút âënh cạc táưn säú no âọ. Do âọ viãûc thu hẻp di thäng cọ tạc dủng lc båït

pháưn no cạc táưn säú ca nhiãùu.
- Tên hiãûu SSB êt fâin hån so våïi tên hiãûu AM. Fâin åí âáy nghéa l
tên hiãûu tàng hồûc gim mảnh khi mạy thu nháûn nọ. Fâin xút hiãûn trong
AM vç sọng mang v cạc di biãn cọ thãø âỉåüc mạy thu âỉåüc lãûch nhau vãư
thåìi gian v pha våïi nhau. L do l vç sọng mang v cạc di biãn do nàòm åí
cạc táưn säú khạc nhau nãn chëu sỉû tạc âäüng ca táưng iän họa trong khê quøn
mäüt cạch khạc nhau. Táưng iän họa ny cọ tạc dủng ún cong cạc tên hiãûu
sọng mang v cạc di biãn xúng màût âáút åí cạc gọc khạc nhau mäüt êt, vç
váûy cạc tên hiãûu ny cọ thãø âi âãún thiãút bë thu khäng âäưng thåìi. Âäúi våïi tên
hiãûu SSB chè cọ 1 di biãn, loải fâin ny s khäng xút hiãûn.
Khi tên hiãûu u(t)
AM
âi âãún thiãút bë gii âiãưu chãú (bäü tạch sọng) thç s
thỉûc hiãûn quạ trçnh khäi phủc ngỉåüc lải tên hiãûu λ(t), tỉïc l dëch chuøn
ngỉåüc lải phäø vo miãưn táưn säú tháúp. Ta xẹt 1 bäü gii âiãưu chãú âån gin loải
tuún tênh 2 nỉía chu k, chè cho qua thnh pháưn dao âäüng âiãưu biãn 1 cỉûc
(vê dủ ton giạ trë dỉång). Khäng máút tênh täøng quạt ta gi sỉí ϕ
0
= 0. Khi âọ
âiãûn ạp trãn âáưu ra ca thiãút bë gii âiãưu chãú tuún tênh 2 nỉía chu k nọi
trãn s cọ dảng :
u(t)= U
0
(1+ m cos Ωt) |sin ω
0
t|. (2.15)
Khai triãøn |sinω
0
t| vo chùi Fuariã:
|sinω

0
t|=






−
−
∑
∞
=1
2
0
14
2cos
21
2
k k
tk
ω
π
. (2.16)
Khi âọ:
u(t) =







−
Ω
−
−
−Ω+
∑ ∑
∞
=
∞
=1 1
2
0
2
0
0
14
cos.2cos
2
14
2cos
2cos1
2
k k k
ttk
m
k
tk
tmU

ω
ω
π


=






−
Ω
−
−
−
Ω
+
−
−
−Ω+
∑ ∑∑
∞
=
∞
=
∞
=1 1
2

0
1
2
0
2
0
0
14
)2cos(
14
)2cos(
14
2cos
2cos1
2
k kk
k
tk
m
k
tk
m
k
tk
tmU
ω
ω
ω
π

(2.17)
u(t) tảo thnh tỉì tên hiãûu cọ thnh pháưn khäng âäøi
π
2
U
0
.1, thnh pháưn tên
hiãûu âiãưu chãú
π
2
U
0
m.cosΩt v cạc thnh pháưn cn lải cọ táưn säú cao 2kω
0
-Ω,
2kω
0
, 2kω
0
+Ω (k=1,2, ). Phäø ca tên hiãûu u(t) cọ dảng nhỉ åí hçnh 2.7. Nãúu
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
16 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
ồớ õỏửu ra cuớa bọỹ giaới õióửu chóỳ ta õỷt bọỹ loỹc thọng thỏỳp chố cho qua tỏửn sọỳ
khọng quaù thỗ tỏỳt caớ caùc thaỡnh phỏửn coù tỏửn sọỳ cao seợ bở giổợ laỷi sau khi qua
bọỹ loỹc thọng thỏỳp, chố coù tỏửn sọỳ cuớa tờn hióỷu mang tin tổùc ban õỏửu laỡ õi
qua õổồỹc õóứ õóỳn thióỳt bở thu.

Hỗnh 2.7 Phọứ cuớa tờn hióỷu AM ồớ õỏửu ra bọỹ giaới õióửu chóỳ.

2.4.2. ióửu tỏửn vaỡ õióửu pha :
0 1 2 3 4 5 6 7
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t (s )
U(t)
FM

Hỗnh 2.8 ióửu tỏửn (FM).

Khọng mỏỳt tờnh tọứng quaùt, ta giaớ sổớ
0
,
(t)=cos t, (2.18)

2
0




U


4
0

6
0

Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng 17
trong õoù tỏửn sọỳ tờn hióỷu õióửu chóỳ thỏỳp hồn nhióửu so vồùi tỏửn sọỳ soùng
mang
0
.
Khi õoù tổỡ (2.4) vaỡ (2.18) ta coù bióứu thổùc cuớa tờn hióỷu õióửu tỏửn:
u(t)
FM
= U
0
sin

+

t
tdtt
0
0
cos



= U
0
sin(
0
t + m.sin t) , (2.19)
trong õoù:
: sọỳ gia cổỷc õaỷi cuớa tỏửn sọỳ,
m=



: hóỷ sọỳ õióửu tỏửn.
u(t)
FM
= U
0
[cos(m.sin t).sin

0
t + sin(m.sin t).cos
0
t)] (2.20)
Nóỳu ta choỹn hóỷ sọỳ õióửu tỏửn m<<1 thỗ khi õoù:
m.sin t <<1

sin(m.sin t)

m.sint (2.21)
cos(m.sin t)

1 (2.22)
Thay (2.21) vaỡ (2.22) vaỡo (2.20) ta õổồỹc:
u
FM
(t) = U
0
[sin
0
t + m.sint.cos
0
t]
=U
0
[sin
0
t + (m/2).sin(
0
+ )t - (m/2)sin(

0
- )t] (2.23)
Nhổ vỏỷy phọứ cuớa tờn hióỷu õióửu tỏửn trong trổồỡng hồỹp hóỷ sọỳ õióửu tỏửn m
beù (m<<1) cuợng gọửm ba thaỡnh phỏửn tổồng tổỷ nhổ õióửu bión vồùi caùc tỏửn sọỳ

0
,
0
-,
0
+, chố coù khaùc laỡ phọứ pha ồớ tỏửn sọỳ
0
- thỗ ngổồỹc laỷi 1 goùc
180
0
so vồùi õióửu bión (dỏỳu trổỡ trổồùc bióứu thổùc (m/2)sin(
0
- )t ).
Trong trổồỡng hồỹp chung khi hóỷ sọỳ õióửu tỏửn m tng lón, khọng thoaớ
maợn õióửu kióỷn m<<1 nổợa thỗ phọứ cuớa tờn hióỷu õióửu tỏửn seợ mồớ rọỹng ra, chổù
khọng coỡn coù daỷng nhổ trón nổợa. óứ phỏn tờch phọứ cuớa tờn hióỷu õióửu tỏửn cỏửn
phaới khai trióứn caùc haỡm cos(m.sint) vaỡ sin(m.sin t) vaỡo chuọựi Fuarió nhồỡ
caùc haỡm Bessel J
k
(m) loaỷi mọỹt bỏỷc k vồùi k laỡ sọỳ nguyón:


=
+
+

=
i
ki
i
k
kii
m
mJ
)!(!
)
2
(
)1()(
2
. (2.24)
Caùc haỡm Bessel thổồỡng õổồỹc lỏỳy tổỡ baớng sọỳ hoỷc õổồỹc tờnh nhồỡ mọỹt
sọỳ caùc phỏửn móửm nhổ MATLAB, MATHCAD.
Khi õoù ta coù:
u(t)
FM
= U
0
sin(
0
t + m.sin t)
=U
0
{ J
0
(m)sin

0
t +


=1
)(
k
k
mJ [sin(
0
+ k)t + (-1)
k
sin(
0
- k)t] (2.25)
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
18 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng
Nhỉ váûy u
FM
(t) l täøng ca cạc dao âäüng gäưm thnh pháưn cọ cng táưn
säú sọng mang ω
0
; cạc thnh pháưn di biãn våïi táưn säú ω
0
+ kΩ v ω
0
- kΩ v
biãn âäü âỉåüc xạc âënh thäng qua cạc hm Bessel.
Màûc d quạ trçnh âiãưu táưn tảo ra nhiãưu di biãn trãn v dỉåïi, trong
thỉûc tãú chè cọ nhỉỵng di biãn no cọ biãn âäü låïn måïi chỉïa âỉûng thäng tin.

Di biãn no cọ biãn âäü bẹ hån 1%U
0
thç âỉåüc xem nhỉ khäng chỉïa thäng
tin tên hiãûu âiãưu chãú. Vç váûy di thäng ca tên hiãûu âiãưu táưn FM cọ thãø xem
nhỉ thu hẻp båït lải.
Cọ thãø xạc âënh gáưn âụng di thäng ca tên hiãûu âiãưu táưn u(t)
FM
theo
qui tàõc Carson: Gi thiãút chè xẹt cạc di biãn ca tên hiãûu âiãưu táưn cọ biãn
âäü låïn hån 2% biãn âäü sọng mang U
0
. Khi âọ di thäng ca tên hiãûu âiãưu
táưn s l:
BW=(∆ω+Ω) / π. (2.26)
FM cọ kh nàng chäúng nhiãùu v hiãûu sút truưn tin cao hån so våïi
AM. Âàûc biãût FM cọ hiãûu ỉïng "nút kãnh": Khi 2 tên hiãûu FM cng táưn säú
cng âi âãún mạy thu, nãúu tên hiãûu no cọ biãn âäü låïn hån 2 láưn so våïi tên
hiãûu kia thç nọ dỉåìng nhỉ "nút kãnh", loải b hon ton tên hiãûu úu hån
v chiãúm hãút c kãnh. Trong khi âọ trong AM ta cọ thãø s thu âỉåüc c 2 tên
hiãûu cng mäüt lục. Do âọ cháút lỉåüng thäng tin FM s cao hån so våïi AM.
Tuy nhiãn khi2 tên hiãûu FM åí cng táưn säú mảnh gáưn nhỉ nhau thç cọ thãø
xút hiãûn hiãûn tỉåüng khi thç tên hiãûu ny chiãúm kãnh, khi thç tên hiãûu kia.
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 19
0 1 2 3 4 5 6 7
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2

0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t (s )
U(t)
PM

Hçnh 2.9 Âiãưu pha (PM).
Ngoi ra FM cọ nhỉåüc âiãøm l chiãúm dủng di táưn säú tỉång âäúi låïn
(so våïi AM) v cạc mảch âiãưu chãú, gii âiãưu chãú phỉïc tảp hån so våïi AM.
Biãøu thỉïc ca tên hiãûu âiãưu pha PM (hçnh 2.9) cọ cáúu trục tỉång tỉû
nhỉ âiãưu táưn FM:
u(t)
PM
= U
0
sin[ω
0
t +∆ϕ.λ(t)]
= U
0
sin[ω
0
t +∆ϕ.cosΩt] (2.27)
Âiãưu táưn v âiãưu pha cn âỉåüc gi chung l âiãưu chãú gọc.

2.5. Biãún âäøi tên hiãûu liãn tủc thnh tên hiãûu råìi rảc, âiãưu chãú m xung

PCM (Pulse Code Modulation)
Viãûc truưn âi v nhåï cạc tên hiãûu råìi rảc tỉång ỉïng våïi viãûc truưn
v nhåï mäüt táûp håüp hỉỵu hản cạc k tỉû hồûc mäüt dy cạc säú.
Nãúu tên hiãûu liãn tủc cọ phäø táưn säú giåïi hản thç nọ ln ln cọ thãø
âỉåüc truưn âi thäng qua cạc giạ trë ca mçnh vo nhỉỵng thåìi âiãøm råìi rảc.
Kh nàng thay thãú tên hiãûu liãn tủc bàòng cạc giạ trë råìi rảc nhỉ thãú gi l sỉû
råìi rảc tên hiãûu m cå såí ca nọ l âënh l Kachennhikov-Shannon hay cn
gi l âënh l råìi rảc tên hiãûu hay âënh l láúy máùu.

2.5.1. Âënh l Kachennhikov-Shannon : ( K-S)
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
20 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
ởnh lyù: Nóỳu phọứ cuớa tờn hióỷu

(t) khọng chổùa caùc tỏửn sọỳ vổồỹt quaù
F
m
(Hz) thỗ noù hoaỡn toaỡn õổồỹc xaùc õởnh bồới caùc giaù trở cuớa mỗnh vaỡo caùc thồỡi
õióứm caùch nhau mọỹt khoaớng t, trong õoù:
t
m
F2
1
(2.28)
Tờn hióỷu coù phọứ giồùi haỷn

(t) coù thóứ bióứu dióựn dổồùi daỷng chuọựi lổồỹng
giaùc:
(t) =

=



k
m
m
tktF
tktF
tk
)(2
)(2sin
)(



(2.29)
Nhổ vỏỷy tờn hióỷu (t) hoaỡn toaỡn õổồỹc xaùc õởnh bồới caùc giaù trở cuớa
mỗnh (kt) caùch nhau caùc õoaỷn t trong õoù t
m
F2
1
, t coỡn õổồỹc goỹi laỡ
khoaớng caùch rồỡi raỷc tờn hióỷu.
(Lổu yù laỡ:
)(2
)(2sin
tktF
tktF

m
m









=

=
=
)( 0
1
kititkhi
tktkhi
)
Theo õởnh lyù K-S thỗ õóứ xaùc õởnh mọỹt tờn hióỷu coù phọứ giồùi haỷn trón
khoaớng thồỡi gian T ta chố cỏửn n giaù trở cuớa tờn hióỷu naỡy maỡ:
TF
F
T
t
T
n
m
m

.2
2
1
=

= . (2.30)
Cuợng tổỡ õởnh lyù K-S ta suy ra õổồỹc rũng thay vỗ õóứ truyóửn õi 1 tờn
hióỷu lión tuỷc thỗ ta coù thóứ truyóửn õi tờn hióỷu rồỡi raỷc trong daỷng mọỹt daợy caùc
xung maỡ bión õọỹ cuớa noù bũng giaù trở cuớa tờn hióỷu lión tuỷc õổồỹc truyóửn õi taỷi
caùc thồỡi õióứm rồỡi raỷc kt vaỡ õoaỷn thồỡi gian giổợa chuùng t
m
F2
1
, tỏửn sọỳ lỏỳy
mỏựu f
mỏựu
2F
m

- ởnh lyù K-S coù yù nghộa rỏỳt lồùn õọỳi vồùi caùc HTTT ngaỡy nay bồới vỗ
tờn hióỷu sọỳ laỡ loaỷi tờn hióỷu dóự taỷo maỡ khaớ nng chọỳng nhióựu laỷi rỏỳt cao. Do
õoù caùc hóỷ thọỳng thọng tin sọỳ õang dỏửn dỏửn thay thóỳ caùc hóỷ thọỳng thọng tin
tổồng tổỷ, nhỏỳt laỡ trong lộnh vổỷc õióỷn thoaỷi, truyóửn hỗnh

2.5.2. ióửu chóỳ maợ xung PCM:( Pulse Code Modulation):
ởnh nghộa: ióửu chóỳ maợ xung PCM vóử cồ baớn laỡ sổỷ chuyóứn õọứi
tổồng tổỷ -sọỳ thuọỹc mọỹt kióứu õỷc bióỷt trong õoù tin tổùc chổùa trong caùc mỏựu tổùc
thồỡi cuớa mọỹt tờn hióỷu tổồng tổỷ õổồỹc bióứu dióựn bũng caùc tổỡ sọỳ trong mọỹt
chuọựi bit nọỳi tióỳp. (Mọỹt tổỡ sọỳ bao gọửm n chổợ sọỳ nhở phỏn)
Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn

Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 21
Trong thỉûc tãú m nhë phán dãù tảo, dãù truưn, dãù xỉí l nãn PCM
âỉåüc ỉïng dủng ráút räüng ri. Ngoi ra PCM cn cọ t säú S/N ráút cao.
Tên hiãûu PCM âỉåüc tảo ra bàòng cạch thỉûc hiãûn ba quạ trçnh cå bn:
- Láúy máùu (cn gi l âiãưu chãú biãn âäü xung PAM (Pulse-Amplitude
Modulation)).
- Lỉåüng tỉí họa.
- M họa.
Nãúu sau âọ tên hiãûu PCM âỉåüc truưn âi trong cạc hãû thäúng viãùn
thäng lm viãûc ch úu åí phäø táưn säú cao thç trỉåïc khi truưn âi xa nọ phi
âỉåüc âiãưu chãú cao táưn cn khi truưn trỉûc tiãúp trong dáy dáùn di thäng räüng
thç khäng cáưn thiãút phi âiãưu chãú cao táưn tên hiãûu PCM .
Sau âáy ta s xẹt láưn lỉåüt tỉìng quạ trçnh nãu trãn:

2.5.2.1. Råìi rảc họa tên hiãûu (hay láúy máùu):
L quạ trçnh láúy máùu âënh k tên hiãûu tỉång tỉû âãø thu âỉåüc giạ trë
biãn âäü tỉïc thåìi cho tỉìng láưn láúy máùu, sau âọ chè cọ nhỉỵng thäng tin ca
cạc máùu ny âỉåüc truưn âi. Nhỉ váûy cạc máùu l råìi rảc, nhỉng tải âáưu thu
ngỉåìi ta s khäi phủc lải âỉåüc tên hiãûu ban âáưu nãúu quạ trçnh âiãưu chãú âm
bo cạc âiãưu kiãûn sau:
- Tên hiãûu âiãưu chãú cọ phäø táưn hỉỵu hản.
- Quạ trçnh láúy máùu thỉûc hiãûn âụng theo âënh l K-S, tỉïc l táưn säú láúy
máùu:
f
máùu
≥ 2F
m
(2.31)
Viãûc råìi rảc hoạ tên hiãûu cọ nhiãưu tạc dủng:
- Náng cao cháút lỉåüng lm viãûc, âm bo âäü tin cáûy, chäúng nhiãùu täút,

cho phẹp sỉí dủng k thủát säú.
- Sỉí dủng räüng ri trong cạc hãû thäúng thäng tin säú âãø lỉu trỉỵ, âiãưu
chãú v truưn dỉỵ liãûu
Nọi cạch khạc quạ trçnh råìi rảc họa tên hiãûu cọ thãø xem nhỉ l quạ
trçnh thay thãú tên hiãûu liãn tủc bàòng mäüt dy tên hiãûu xung råìi rảc. Dy tên
hiãûu xung ny phi âàûc trỉng, mä t âỉåüc dảng tên hiãûu liãn tủc, v nọ âỉåüc
láúy tải cạc thåìi âiãøm måí xung.
Dy xung ny cọ táưn säú cng cao cng täút vç s khäng lm biãún dảng
phäø tên hiãûu liãn tủc. Nhỉng thỉûc tãú khäng thãø tàng dáưn táưn säú âãún vä hản,
vç s lm máút âi âäü räùng xung, tỉïc khäng cn nghéa råìi rảc họa tên hiãûu.
Cọ nghéa l vãư màût l tỉåíng thç xung láúy máùu cọ âäü räüng vä cng nh,
Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
22 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
nhổng trong thổỷc tóỳ thỗ õọỹ rọỹng xung coù giồùi haỷn vaỡ thổồỡng nhoớ hồn nhióửu
so vồùi chu kyỡ cuớa tờn hióỷu lỏỳy mỏựu.
Nhổ vỏỷy sau khi lỏỳy mỏựu ta õổồỹc tờn hióỷu laỡ daợy xung coù bión õọỹ thay
õọứi (coỡn goỹi laỡ tờn hióỷu õióửu bión xung PAM - Pulse Amplitude
Modulation).
Vờ duỷ: Tờn hióỷu õióỷn thoaỷi coù giồùi haỷn tỏửn sọỳ trong khoaớng 300 - 3400
Hz. Vỏỷy tỏửn sọỳ lỏỳy mỏựu laỡ f 2 . 3400 = 6800 Hz. Tọỳc õọỹ lỏỳy mỏựu õổồỹc
khuyóỳn nghở laỡ 8000 xung/s, tổùc laỡ tỏửn sọỳ lỏỳy mỏựu lồùn hồn 2 lỏửn tỏửn sọỳ 3400
Hz mọỹt ờt. Tổồng ổùng ta coù chu kyỡ lỏỳy mỏựu laỡ:
T = 1/8000 = 125.10
-6
s = 125 às.
Coỡn õọỹ rọỹng xung thổồỡng nhoớ hồn nhióửu (coù trổồỡng hồỹp lỏỳy 0,9-1
às).
Vióỷc rồỡi raỷc hoùa tờn hióỷu coù thóứ thổỷc hióỷn nhồỡ caùc bọỹ nhỏn.
Tờn hióỷu õóỳn ngoợ vaỡo A, tỏửn sọỳ lỏỳy mỏựu vaỡo tổỡ ngoợ B, ngoợ ra Y nhỏỷn
õổồỹc tờn hióỷu õióửu bión xung PAM (hỗnh 2.10).

Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng 23


















2.5.2.2. Lổồỹng tổớ hoùa vaỡ maợ hoùa tờn hióỷu:

N : Lổồỹng tổớ hoùa tờn hióỷu laỡ sổỷ thay thóỳ caùc mỏựu õaợ õổồỹc lỏỳy tổỡ tờn
hióỷu tổồng tổỷ bũng mọỹt tỏỷp hồỹp hổợu haỷn coù mổùc bión õọỹ õaợ õổồỹc ỏỳn õởnh
cuớa bọỹ lổồỹng tổớ . Giaù trở bión õọỹ cuớa caùc mỏựu tổỡ nhoớ nhỏỳt õóỳn lồùn nhỏỳt õổồỹc
chia thaỡnh caùc khoaớng goỹi laỡ bổồùc lổồỹng tổớ .
Thọng qua lổồỹng tổớ hoùa, tờn hióỷu (t) seợ õổồỹc bióứu dióựn bũng mọỹt
tỏỷp hồỹp caùc sọỳ nguyón vaỡ vióỷc truyóửn tin tổùc lión tuỷc (t) bỏy giồỡ õổồỹc thay
bũng sổỷ truyóửn õi tỏỷp hồỹp caùc sọỳ nguyón õoù. Nhổ vỏỷy lổồỹng tổớ hoùa gỏửn

giọỳng nhổ sổỷ quy troỡn sọỳ, mổùc õọỹ quy troỡn caỡng nhoớ thỗ õọỹ chờnh xaùc caỡng
cao. ọỹ chờnh xaùc cuớa vióỷc lổồỹng tổớ hoùa phuỷ thuọỹc vaỡo vióỷc choỹn khoaớng
chia trón truỷc tung hay coỡn goỹi laỡ caùc bổồùc lổồỹng tổớ hoùa.





Hỗnh 2.11. ióửu kióỷn lổồỹng tổớ hoaù
o

(kt) >
k


k+1


k


k-1


k+1


k

A

Y
B
Bọỹ nhỏn

Hỗnh 2.10.
Rồỡi raỷc hoaù tờn hióỷu

Thọng tin vaỡ ióửu õọỹ trong Hóỷ Thọỳng ióỷn
24 Khoa ióỷn - Trổồỡng aỷi hoỹc Kyợ thuỏỷt - aỷi hoỹc aỡ Nụng
Nóỳu:
k-1
+ 1/2
k
(kt) <
k+1
- 1/2
k+1
(2.32)
Thỗ lổồỹng tổớ hoùa tờn hióỷu seợ xỏỳp xố giaù trở (kt) thaỡnh
k
.
Lổồỹng tổớ hoùa tờn hióỷu cho pheùp laỡm giaớm õi aớnh hổồớng cuớa caùc
nhióựu yóỳu .






Hỗnh 2.12. Vờ duỷ vóử lổồỹng tổớ hoaù.

Vờ duỷ vóử lổồỹng tổớ hoaù õổồỹc minh hoaỷ trón hỗnh 2.12. Trón hỗnh veợ
thóứ hióỷn 8 mổùc lổồỹng tổớ qua bọỹ 8 sọỳ nguyón tổỡ 0 õóỳn 7 trón truỷc tung.
ổồỡng cong (t) õổồỹc rồỡi raỷc hoaù qua 8 mỏựu (8 hỗnh chổợ nhỏỷt coù gaỷch cheùo)
tờnh tổỡ traùi sang phaới. Khi lổồỹng tổớ hoaù, caùc mỏựu 1 vaỡ 8 nhỏỷn giaù trở laỡ 1, caùc
mỏựu 2 vaỡ 7 nhỏỷn giaù trở laỡ 3, caùc mỏựu 3 vaỡ 6 nhỏỷn giaù trở laỡ 4, caùc mỏựu 4 vaỡ
5 nhỏỷn giaù trở laỡ 5.
Sọỳ mổùc lổồỹng tổớ M tổồng ổùng vồùi sọỳ tọứ hồỹp maợ nhở phỏn trong thióỳt
bở maợ hoùa sau naỡy, nón ta coù bióứu thổùc sau:
M = 2
m
, (2.33)
vồùi M: sọỳ mổùc lổồỹng tổớ hoùa;
m: sọỳ bờt duỡng trong tọứ hồỹp maợ nhở phỏn.
Nóỳu caùc bổồùc lổồỹng tổớ hoùa laỡ õóửu nhau trón suọỳt truỷc tung ta coù
lổồỹng tổớ hoùa õóửu, nóỳu noù thay õọứi ta coù lổồỹng tổớ hoùa khọng õóửu.
ỷc õióứm cuớa lổồỹng tổớ hoùa õóửu :
- Caùc bổồùc lổồỹng tổớ hoùa õóửu bũng nhau .
- Gỏy sai sọỳ trong giọỳng nhau cho caùc tờn hióỷu coù bión õọỹ khaùc
nhau.
- Tyớ sọỳ tờn hióỷu trón nhióựu (S/N) seợ rỏỳt keùm õọỳi vồùi tờn hióỷu yóỳu .
óứ õaớm baớo tyớ sọỳ S/N õọỳi vồùi caùc mổùc tờn hióỷu yóỳu phaới giaớm bổồùc
lổồỹng tổớ xuọỳng hay nghộa laỡ tng sọỳ mổùc lổồỹng tổớ . ióửu õoù seợ õọửng nghộa
vồùi vióỷc tng sọỳ bờt cuớa tọứ hồỹp maợ truyóửn õi; thióỳt bở maợ hoùa seợ rỏỳt cọửng
kóửnh, phổùc taỷp vaỡ tọỳn keùm.
Trong mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp vờ duỷ nhổ tờn hióỷu thoaỷi coù xaùc suỏỳt tờn
hióỷu yóỳu khaù lồùn. óứ giaớm sọỳ bờt trong tọứ hồỹp maợ (tổồng ổùng giaớm sọỳ mổùc
(t)

t

t

7
6
5
4
3
2
1
0


Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn
Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 25
lỉåüng tỉí) m váùn âm bo säú S/N lỉåüng tỉí họa cáưn thiãút, ta cọ thãø dng
phỉång phạp lỉåüng tỉí họa khäng âãưu hay cn gi l lỉåüng tỉí họa phi tuún.
Âãø thỉûc hiãûn lỉåüng tỉí họa khäng âãưu ngỉåìi ta âàût mäüt bäü khúch
âải phi tuún (cn gi l bäü nẹn) trỉåïc bäü lỉåüng tỉí âãưu. cn åí phêa thu âãø
khäi phủc lải tên hiãûu ngỉåìi ta sỉí dủng dn bàòng cạch dng bäü khúch âải
phi tuún b (cn gi l bäü dn) cọ âàûc tênh âäúi xỉïng våïi phêa phạt.








Hçnh 2.13. Så âäư lỉåüng tỉí hoạ khäng âãưu.

Quạ trçnh nẹn dn cạc biãn âäü ca tên hiãûu âỉåüc gi l companding.
Lût nẹn gin tên hiãûu cọ tạc dủng lm tàng giạ trë tỉïc thåìi ca tên hiãủ úu
v gim giạ trë tỉïc thåìi ca tên hiãûu mảnh. Âàûc tênh nẹn dn xáy dỉûng trãn
u cáưu bỉåïc lỉåüng tỉí cọ giạ trë min âäúi våïi tên hiãûu úu v tàng dáưn theo
mỉïc biãn âäü tên hiãûu sao cho t säú S/N ln ln cäú âënh v cao hån so våïi
lỉåüng tỉí hoạ âãưu trỉûc tiãúp.
Trong cạc bäü khúch âải phi tuún ngỉåìi ta hay dng cạc lût nẹn µ
(åí M, Canâa, Nháût) v lût nẹn A (åí Cháu Áu) nhỉ sau:
* Lût nẹn µ cho tên hiãûu x
1
(t) â âỉåüc chøn hoạ ( |x
1
(t)| ≤ 1):
)1ln(
))(1ln(
)(
1
2
µ
µ
+
+
=
tx
tx (2.34)
trong âọ µ l mäüt hàòng säú dỉång, thäng thỉåìng ngỉåìi ta dng µ=255 hồûc
µ=100.
* Lût nẹn A cho tên hiãûu x
1

(t) â âỉåüc chøn hoạ ( |x
1
(t)| ≤ 1):







≤≤
+
+
≤≤
+
=
1)(
A
1
khi
ln1
))(ln(1
A
1
)(0 khi
ln1
)(

)(
1

1
1
1
2
tx
A
txA
tx
A
txA
tx (2.35)
trong âọ A l mäüt hàòng säú dỉång, ngỉåìi ta thỉåìng dng A=87,6.
Cạc kháu nhỉ thỉåìng lãû
x'
1
(t)
x
1
(t)
Bäü khúch âải
phi tuún (bäü nẹn)
Bäü lỉåüng tỉí
âãưu

Kãnh truưn
x
2
(t)
Bäü khúch âải
phi tuún b

Mạy thu

x'
2
(t)