điều chế và giải điều chế tín hiệu số [truyền dẫn vô tuyến]

Đ ti: điu ch v gii điu ch
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển công nghệ thông tin thì tín hiệu số ngày càng được sử
dụng rộng rãi, và trong kỹ thuật thông tin vô tuyến khi muốn truyền tín hiệu số
đi xa người ta phải chuyển tần số của tín hiệu ấy lên một mức tần số cao hơn rất
nhiều. Công việc thực hiện chuyển phổ của tín hiệu số lên vùng có tần số cao hơn
được gọi là điều chế bằng phương pháp sử dụng các mạch trộn tần, và ở phía thu phải
có một quá trình chuyển đổi ngược lại, quá trình đó gọi là tách sóng hay giải điều chế.
Và đó cũng là lý do mà hôm nay chúng em xin chọn đề tài “ĐIỀU CHẾ VÀ
GIẢI ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU SỐ” để làm đề tài cho bài đồ án cuối kỳ môn truyền dẫn
vô tuyến nhằm tìm hiểu thêm về vấn đề điều chế và giải điều chế trong tín hiệu số
cũng như ứng dụng phần mềm MATLAB trong điều chế, giải điều chế số.
Đồ án gồm có 3 phần:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN
Chương 2: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ
Chương 3: DÙNG MATLAB MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ
TÍN HIỆU SỐ
Do chúng em còn nhiều hạn chế về kiến thức và thực tiễn nên trong quá trình làm
đề tài này chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy chúng em kính mong
nhận được sự chỉ bảo của thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để rút kinh nghiệm
trong những lần sau.
Chúng em xin được chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Vũ Anh Quang,
người thầy đã trực tiếp giúp đỡ tận tình chúng em hoàn thành đồ án này.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 1
Đ ti: điu ch v gii điu ch
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC BẢNG 4
DANH MỤC HÌNH 5
CHƯƠNG 1 6

TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN 6
1.1 KHÁI NIỆM CHUNG

6
1.1.1 Khái niệm thông tin vô tuyến 6
1.1.2 Khái niệm hệ thống thông tin vi ba 6


 !"#
1.2 CÁC KHÁI NIỆM ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ.

7
1.2.1 Khái niệm 7
$%&'#
$%()*#
&'#
+,&'#
1.2.2 Phân loi 8
- !".!%/*!&'0
- !".!(1*234**(5()*0
1.2.3 So sánh điều chế tương tự và điều chế số 8
CHƯƠNG 2 9
ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ 9
2.1 ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ (KHÓA DỊCH BIÊN ĐỘ ASK)

9
2.1.1 Điều chế ASK (Amplitude Shift Keying) 9
6
789:52; <!"=6
>/?6

2.1.2 Giải điều chế ASK (Amplitude Shift Keying) 10
789:52; <!"=@
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 2
Đ ti: điu ch v gii điu ch
2.2ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ FSK

11
2.2.1 Điều chế FSK (Fryquency Moducation) 11

A2;B&'
&'C7D
+,&'C7D
2.1.2 điều chế số theo phase tín hiệu PSK (Phase Shift Keying): 13
E*D
&'*+"F,&'*+"
2.3 ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ VUÔNG GÓC QAM (QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING):
15
LỜI CẢM ƠN 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 3
Đ ti: điu ch v gii điu ch
DANH MỤC BẢNG
BẢNG 1.1: BẢNG SO SÁNH GIỮA ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ VÀ ĐIỀU CHẾ SỐ
8
BẢNG 2.1 TÍN HIỆU QPSK 15
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 4
Đ ti: điu ch v gii điu ch
DANH MỤC HÌNH
HÌNH 1.1: THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA THÔNG TIN VÔ TUYẾN HAI
CHIỀU 6

HÌNH 1.2: CẤU TRÚC GIẢ ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CHUYỂN
TIẾP CỐ ĐỊNH 6
HÌNH 2.1: SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU CHẾ ASK 9
HÌNH 2.2: DẠNG SÓNG CỦA ĐIỀU CHẾ ASK 9
HÌNH 2.3: SƠ ĐỒ KHỐI GIẢI ĐIỀU CHẾ ASK 10
HÌNH 2.4: DẠNG SÓNG CỦA GIẢI ĐIỀU CHẾ ASK 10
HÌNH 2.5: SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU CHẾ 2FSK 11
HÌNH 2.6: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ 2FSK 12
HÌNH 2.7 PHƯƠNG PHÁP GIẢI ĐIỀU CHẾ FSK 13
HÌNH 2.8: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU QPSK 14
HÌNH 2.9: TÍN HIỆU 4-PSK 14
HÌNH 2.10: SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU CHẾ PSK 4-PHA 14
HÌNH 2.11: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ GIẢI ĐIỀU CHẾ PHA 4-PSK 15
HÌNH 2.12: MẠCH GIÃI MÃ PSK 4-PHA 15
HÌNH 2.13: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU M-QAM 16
HÌNH 2.14: SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU CHẾ QAM 8 PHA 16
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 5
GHD4*5I
2'2'5
Đ ti: điu ch v gii điu ch
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN
1.1 Khái niệm chung
1.1.1 Khái niệm thông tin vô tuyến
Thông tin vô tuyến sử
dụng khoảng không gian làm
môi trường truyền dẫn bằng
phương pháp là phía phát bức
xạ các tín hiệu thông tin bằng
sóng điện từ ra không gian tự do, phía thu nhận sóng điện từ bên phát gửi tới trong

không gian và tách lấy tín hiệu
gốc.
1.1.2 Khái niệm hệ thống thông tin vi ba

Thông tin vi ba là thông tin vô tuyến ở giải sóng cực ngắn và thực hiện thông tin
nhiều kênh.

Trạm đầu cuối có nhiệm vụ: ở
hướng phát nhận thông tin từ trung
tâm truyền hình, truyền số liệu, tổng
đài hoặc thuê bao sau đó ghép kênh
tạo ra một luồng số tốc độ cao và điều
chế với sóng mang siêu cao tần để
phát sang phía thu sau đó ở hướng thu
sẽ thu nhận thông tin từ phía phát,
giải điều chế tạo lại luồng số nguyên
thuỷ sau đó phân kênh xử lý thành các
tín hiệu riêng biệt để đưa về các trung tâm truyền truyền hình, truyền số liệu, tổng đài
và thuê bao.
Trạm trung gian có nhiệm vụ thu nhận thông tin là từ trạm phía trước, giải điều
chế tạo lại luồng số nguyên thuỷ và đưa tới máy phát để phát tiếp sang trạm phía sau.
Trạm rẽ xen có hai máy phát, hai máy thu, các máy ghép tách kênh và hai anten
để thông tin với hai phía khác nhau. Trạm rẽ xen có nhiệm vụ thu nhận thông tin từ
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 6
GHD$J8K4*II
2'*&
Đ ti: điu ch v gii điu ch
trạm phía trước và giải điều chế để tạo lại luồng số nguyên thuỷ và đưa tới máy ghép
xen kênh để lấy ra và/hoặc xen vào một số kênh sau đó đưa tới máy phát để phát tiếp
sang trạm phía sau.

 !"
- Có dải tần rộng.
- Thông tin ổn định.
- Có thể áp dụng công nghệ anten và tăng tần số công tác để giảm nhỏ công suất
máy phát.
- Chỉ thực hiện thông tin trong tầm nhìn thẳng.
1.2 Các khái niệm điều chế và giải điều chế.
1.2.1 Khái niệm
$%&'
Là các tín hiệu tin tức cần truyền đi có tần số thấp.
$%()*
Là các tín hiệu điện cao tần có thể mang được thông tin, biểu thức toán học là:
U(t) = A sin (ωt + ϕ)
Trong đó: - A là biên độ của sóng mang
- ω = 2πf là tần số góc của sóng mang (f là tần số sóng mang)
- ϕ: pha của sóng mang
- Các tham số A, f và ϕ đều có thể mang thông tin.
&'
Điều chế là quá trình đưa tín hiệu điều chế tác động vào sóng mang làm cho một
hoặc nhiều tham số của sóng mang thay đổi theo quy luật của tín hiệu điều chế.
+,&'
Quá trình tách tín hiệu tin tức cần truyền ra khỏi sóng mang đã điều chế ở bên
phát được gọi là giải điều chế.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
1.2.2 Phân loi
- !".!%/*!&'
- Điều chế tương tự: tín hiệu điều chế là tín hiệu tương tự.
- Điều chế số: tín hiệu điều chế là tín hiệu số.
- !".!(1*234**(5()*

- Điều chế biên độ: Điều chế biên độ tương tự AM LM N.O!N *!P và
điều chế biên độ số ASK LM N.7Q.2P
- Điều chế tần số: Điều chế tần số tương tự FM LC.R.2O!N *!P, điều
chế tần số số FSK LC.R.27Q.2P
- Điều chế pha: Điều chế pha tương tự PML-*(.O!N *!PSĐiều chế pha số
được gọi là PSK L-*(.7Q.2P.
- Điều chế QAM LT*.M N.O!N *!PD là phương pháp điều chế kết
hợp cả điều chế biên độ ASK và điều chế pha PSK.
1.2.3 So sánh điều chế tương tự và điều chế số
UDU(!(V*&'/81&'(5
Điều chế tương tự Điều chế số
Băng thông nhỏ (thuận lợi) Băng thông lớn (bất lợi).
Khả năng chống lại tiếng ồn thấp
(bất thuận lợi)
Khả năng chống lại tiếng ồn cao
(rất thuận tiện)
Mức bảo mật thấp Mức bảo mật cao và có thể sử dụng
mã hóa và xác thực
Mức QoS thấp Mức QoS cao
Chỉ sử dụng công nghệ FDM Có thể sử dụng các công nghệ
FDM, TDM, CDM và OFDM
Trong truyền thông di động chỉ
hỗ trợ dịch vụ thoại
Trong truyền thông di động có thể
hỗ trợ dịch vụ thoại, SMS, dữ liệu,
thông tin, cuộc gọi video…
Khó thiết kế bằng phần mềm Dễ dàng thiết kế bằng phần mềm
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 8
Đ ti: điu ch v gii điu ch
Chương 2

ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ
2.1 Điều chế và giải điều chế biên độ (khóa dịch biên độ ASK)
2.1.1 Điều chế ASK (Amplitude Shift Keying)

Điều chế biên độ ASK là tác động tín hiệu số điều chế vào sóng mang và làm thay
đổi biên độ của sóng mang theo quy luật của tín hiệu điều chế.
789:52; <!"=
Tín hiệu số điều chế S(t) đưa vào đầu
thứ nhất của bộ nhân M. Sóng mang
A.sinωt được tạo ra từ bộ dao động LO
(Local Oscillator) sẽ đưa đến đầu vào
thứ hai của bộ nhân. Bộ nhân sẽ nhân
tín hiệu điều chế với tín hiệu sóng
mang tạo ra tín hiệu với thành phần cơ
bản là S(t).Asinωt và một số thành
phần khác. Tín hiệu này được đưa qua bộ lọc thông băng (BPF: Band Pass Filter) để
loại bỏ các thành phần không mong muốn. Kết quả ta thu được tín hiệu đã điều chế
biên độ (ASK) là S(t).Asinωt.
>/?
F>D là mạch điện điều chế và giải điều chế đều rất đơn giản.
- A/?D là khả năng chống nhiễu thấp.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 9
GHDW"()4*&'M7
GHD789:5"&'M7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
2.1.2 Giải điều chế ASK (Amplitude Shift Keying)
789:52; <!"=
- Biến áp T
1
kết hợp với tụ C

1
tạo thành biến áp cộng hưởng.
- D là diode nắn cao tần.
- R và C
2
tạo thành tải của mạch
giải điều chế.
- N là bộ khuếch đại thuật toán.
- U chuẩn là điện áp lớn hơn 0V.
Khi không có sóng mang: điện áp đặt vào chân (+) của N là 0V (điện áp chân (+)
âm hơn điện áp ở chân (-)) nên ngõ ra của N có mức 0.
Khi có sóng mang: tín hiệu được diode D nắn nửa chu kỳ và tụ C
2
lọc san bằng
tạo ra một điện áp tương đối bằng phẳng trên điện trở tải R để được đặt vào chân (+)
của N làm cho điện áp ở chân (+) của N dương hơn điện áp ở chân (-) nên ngõ ra của
N có mức cao.
Kết quả là ở ngõ ra của mạch so sánh N ta thu được tín hiệu điều chế.

SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 10
GH+DW"()4*&'M7
GHD789:5&'M7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
2.2 Điều chế và giải điều chế tần số FSK
2.2.1 Điều chế FSK (Fryquency Moducation)

Là phương pháp điều chế làm thay đổi tần số của tín hiệu cao tần theo biên độ
của tín hiệu âm tần, khoảng tần số biến đổi là 150KHz.
A2;B&'
Giả sử có sóng mang: x(t) = acos (ω

c
t +φ) = acos[θ(t)] với θ(t) =ω
c
t+φ
Ta giữ nguyên biên độ, pha và chỉ
thay đổi tần số:
ω
i
= d
θ
’/dt =(dω
c
t+ dφ)/dt = ω
c
t+ dφ/dt
Trong đó : ω
i
là tần số tức thời
Dφ/dt là sự thay đổi tần so với tần số
sóng mang [khi dφ/dt = kf.s(t) gọi là điều
tầnFkf là hệ số điều tần]
s(t) là tín hiệu sin
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
0
0
. .
cos . . .



 :Q ( N
2  *   :Q ( N
ϕ λ λ
ω λ λ
⇒ −
 
⇒ = +
 
 
∫
∫
Trong trường hợp điều chế số FSK thì
( )
1 '1'
1 '0'
K
( 
K

=

−

Khi đó:
( ) ( ) ( )
.cos . . .cos .2  *   :Q  *  :Q 
ω ω
= + = +
Tần số sóng mang tương ứng với bít “0” là f
1

, ta có ω
1
=ω
c
-∆ω và với bít “1”
là f
2
, ta có ω
2
=ω
c
+∆ω.
Độ rộng băng khi điều chế FSK là:
Bw =F
1
+2π/T
p
-(F
2
-2π/T
p
)=F
1
-F
2
+2π/T
p
=2π(∆F+1/T
p
)

Trong đó: Bw là độ rộng băng tần.
T
p
là độ rộng xung.
Độ rộng băng tần khi điều chế FSK phụ thuộc vào độ dịch tần ∆F (khoảng cách
giữa hai tần số F1 và F2) và độ rộng bít số liệu T
p .
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 11
GHXD789:5"&'
C7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
&'C7D
 Sơ đồ khối và nguyên lý hot động của điều chế 2FSK
- Là điều chế tần số mà sau khi điều chế sóng mang chỉ có hai tần số.
+ LO
1
và LO
0
: hai bộ dao động tạo sóng mang f
1
và f
0
tương ứng
+ M
0
và M
1
: cổng truyền dẫn được điều khiển bởi tín hiệu điều chế.
+ Σ: bộ cộng để kết hợp sóng mang f
0

và f
1
tạo thành tín hiệu 2 FSK.
 Nguyên lý hot động
Mạch LO
0
tạo ra tín hiệu sóng mang có tần số f
0
đưa đến ngõ vào cổng M
0
và
mạch LO
1
tạo ra sóng mang f
1
đưa vào cổng M
1
. Tín hiệu điều chế được đưa vào điều
khiển cổng M
0
và M
1
. Khi tín hiệu điều chế là bit 0 thì cổng M
1
không được điều khiển
nên không cho tín hiệu sóng mang f
1
đi qua, cổng M
0
được điều khiển nên cho tín hiệu

sóng mang f
0
đi qua. Khi tín hiệu điều chế là bit 1 thì cổng M
0
không được điều khiển
nên không cho sóng mang f
0
đi qua, cổng M
1
được điều khiển cho sóng mang f
1
đi qua.
Mạch cộng Σ kết hợp các tín hiệu ở ngõ ra của các cổng truyền dẫn M
0
và M
1
và ta thu
được sóng mang đã điều chế 2 FSK gồm hai tần số f
0
và f
1
ứng với các bit số liệu đưa
vào điều chế.
 Phương pháp điều chế 2FSK
Trên hình 2.6.a Khi Data bit = 1,
điều khiển khoá K ở vị trí nối sóng
mang tần số F1 với lối ra FSK. Khi
Data bit = 0, điều khiển khoá K ở vị trí
nối sóng mang tần số F2 với lối ra
FSK.

Trên hình 2.6.b ta sử dụng máy
phát điều khiển bằng điện thế VCO
(Voltage Control Oscillator). Ứng dụng
trạng thái “0” hoặc “1” của data, VCO
sẽ phát ra hai tần số và tương ứng.
Trên hình 2.6.c là sơ đồ điều chế sử dụng các bộ chia với các hệ số chia khác
nhau là : N và: M. Data bit sử dụng để điều khiển chọn hệ số chia. Ví dụ Data bit = 1,
bộ chia có hệ số chia N, tạo chuỗi xung ra có tần số. còn khi Data bit = 0, bộ chia có
hệ số chia M, tạo chuỗi xung ra có tần số.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 12
GHD-/8&'C7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
+,&'C7D
 Sơ đồ giải điều chế:
Mạch phổ biến nhất của bộ giải điều chế các tín hiệu FSK là vòng khoá pha
(PLL). Tín hiệu FSK ở lối vào của vòng khoá pha lấy hai giá trị tần số. Điện thế lệch
một chiều ở lối ra của bộ so pha theo dõi những sự dịch chuyển tần số này và cho ta
hai mức (mức cao và mức thấp) của tín hiệu lối vào FSK.
Bộ giải điều chế PLL được kèm theo
một mạch lọc thông thấp để lấy đi
những thành phần còn dư của sóng mang
và một mạch tạo lại dạng xung để khôi
phục dạng xung chính xác nhất cho tín
hiệu điều chế.
Giải điều chế FSK có thể thực hiện trên
cơ sở hình 2.Tín hiệu FSK chứa hai thành
phần tần số được giải điều chế bằng sơ đồ
vòng giữ pha (PLL).
2.1.2 điều chế số theo phase tín hiệu PSK (Phase Shift Keying):
E*D

 &'-7D
Khoá dich pha (PSK – phase shift keying) là một dạng điều chế góc, biên độ
không đổi. Khoá dịch pha cũng tương tự như điều chế pha thông thường chỉ có khác là
ở PSK thì tín hiệu vào là tín hiệu nhị phân và pha đầu ra là có số lượng giới hạn.
Điều chế PSK là một phương pháp hiệu quả nhất để truyền tín hiệu số. Có thể nói
phương pháp PSK là phương pháp điều chế triệt để sóng mang do đó băng thông của
tín hiệu PSK nhỏ hơn băng thông của tín hiệu FSK nếu dùng cùng một tín hiệu dải
nền. Nhưng ở máy thu phải có mạch dao động tạo sóng mang để thực hiện việc giải
điều chế; tín hiệu dao động này phải có cùng tần số và pha của sóng mang ở máy phát.
&'*+"F,&'*+"
 Điều chế
Sơ đồ nguyên lý bộ điều chế 4-PSK sử dụng một trong 4 pha lệch nhau 90
o
, được
gọi là 4-PSK hay QPSK.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 13
GH#-/8&'
C7
Đ ti: điu ch v gii điu ch
Tín hiệu băng gốc được đưa vào bộ
biến đổi nối tiếp thành song song, đầu ra
được hai luồng số liệu có tốc độ bit giảm
đi một nửa, đồng thời biến đổi tín hiệu
đơn cực thành tín hiệu. Hai sóng mang
đưa tới hai bộ trộn làm lệch pha nhau 90
o
.
Tổng hợp tín hiệu đầu ra 2 bộ trộn ta
được tín hiệu 4-PSK. Tín hiệu ra ở 2 bộ
trộn:

Tín hiệu ra 4-PSK là :
Mạch chia bit (bit splitter) : chuyển
dòng dữ liệu vào theo hai ngã I (In-
phase) và Q (Quadrature).
Những bit vào ngã I sẽ điều chế sóng
mang có pha ban đầu và những bit vào
ngã Q sẽ điều chế sóng mang đã được
làm lệch pha 90°.
-Vì các dữ liệu vào có thể là bit 1
hoặc 0, nên tín hiệu ở ngã ra mạch
nhân I có thể là sinω
c
t hoặc - sinω
c
t và
ở ngã ra Q có thể là cosω
c
t hoặc
-cosω
c
t, các tín hiệu này được tổng hợp
ở mạch tổng để cho ra 1 trong 4 tín
hiệu mô tả ở (bảng 2.1)
* $%  NYD với các bit ở ngã vào
ab=01, tín hiệu ở ngã ra là
- sinω
c
t + cosω
c
t, tín hiệu này có thể

thay thế bởi tín hiệu duy nhất có pha là 135°.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 14
Kênh Giá trị nhị phân Hiệu thế Tín hiệu ra từ mạch cân bằng
I
Q
1
0
1
0
+
-
+
-
sinω
c
t - sinω
c
t sin(ω
c
t + π/2)
= cosω
c
t - sin(ω
c
t + π/2)
=-cosω
c
t
GH6D$%+F-7
GH0D7892; <&'%T-7

GH@D789:5"&'-7+F
*
Đ ti: điu ch v gii điu ch
U$%T-7
 Giải điều chế
Mạch phục hồi sóng mang sẽ
cho lại sóng mang sinω
c
t từ tín hiệu
nhận được, tín hiệu này được cho
thẳng vào mạch nhân ngã I và được
làm lệch pha 90° trước khi vào
mạch nhân ngã Q, tín hiệu ra ở các
mạch nhân được đưa vào mạch lọc
hạ thông để loại bỏ thành phần tần
số cao, các thành phần DC sẽ được
tổng hợp ở mạch tổng để cho lại
dòng dữ liệu.
Giả sử tín hiệu vào là tín
hiệu nhận được trong thí dụ trên:
cosω
c
t - sinω
c
t
(Z

L!(Z

F(Z


P[\(Z

F\LF!(Z

P
Tín hiệu ra sau mạch lọc là điện
thế dc -, tương ứng bit 0
Tín hiệu ra ở mạch nhân ngã Q là:
!(Z

L!(Z

F(Z

P
[F\(Z

]\L]!(Z

P
Tín hiệu ra ở mạch nhân ngã I là:
Tín hiệu ra sau mạch lọc là điện
thế dc+, tương ứng bit 1.
Mạch tổ hợp bit sẽ cho lại dữ liệu
như đã phát : 01 (viết theo thứ tự ab).
Tốc độ truyền thông thường của QPSK là 2400 bps vì vậy ở mạch điều chế tốc
độ của kênh I và Q là 1200 bps. Tốc độ biến đổi lớn nhất của tín hiệu tương ứng với
chuỗi liên tiếp các bit 1 và 0, chuỗi này được biểu diễn bởi tín hiệu hình vuông tần số
600 Hz, tín hiệu hình vuông bao gồm tần số cơ bản và các họa tần bậc lẻ. Trong quá

trình điều chế xuất hiện các băng cạnh chứa các họa tần này, mạch lọc BPF có nhiệm
vụ loại bỏ thành phần tần số này.
2.3 Điều chế biên độ vuông góc QAM (Quadrature Phase Shift Keying):
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 15
GHD7892; <&'*+F-7
GHDO"^^-7+F*
Đ ti: điu ch v gii điu ch
 Định nghĩa:
Điều chế biên độ vuông góc
QAM là phương pháp điều chế kết
hợp giữa điều chế biên độ ASK và
điều chế pha PSK. Trong phương
thức điều chế này, ta thực hiện điều
chế biên độ nhiều mức 2 sóng mang
mà 2 sóng mang này được dịch pha
1 góc 90
0
. Tín hiệu tổng cử 2 sóng
mang này có dạng vừa điều biên
vừa điều pha:
Tín hiệu (LP là tổng của 2 thành
phần (
(
LP và (

LP và được biểu diễn
như sau:
Nhờ có biên độ thay đổi mà các trạng thái pha của sóng mang đã cách xa nhau,
do vậy khả năng mắc lỗi sẽ giảm, đây cũng chính là ưu điểm của QAM.
 Điều chế:

Bộ chuyển đổi SPC chuyển đổi tín hiệu điều chế vào thành phần 2 chuỗi tín hiệu
NRZ song song. Bộ biến đổi 2/L có chức năng chuyển đổi chuỗi NRZ thành chuỗi tín
hiệu có L= mức. Với L=4 thì M=16, ta có điều chế 16- QAM, và L=8 thì M=64, ta có
điều chế 64-QAM.
 Mạch điều chế QAM 8 pha.
Trong điều chế biên độ vuông góc cả biên độ và pha của sóng mang đều thay đổi
Trong mạch điều chế này a,b xác định cực tính của tín hiệu ra ở mạch biến đổi,
riêng bit c đuợc đưa thẳng vào hai mạch biến đổi mà không qua mạch đảo như ở PSK
8 pha, nếu c = 1 cả hai ngã ra có biên độ cao và nếu c = 0 cả hai ngã ra có biên độ
thấp.
Như vậy, với QAM 8 pha, các tín hiệu
ở các ngã ra của mạch biến đổi luôn có cùng
biên độ.
Các tín hiệu ra của QAM 8 pha có 2
biên độ và 4 pha khác nhau.
So sánh các cách điều chế QAM và PSK
người ta thấy QAM tốt hơn về mặt tỉ số tín
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 16
GH+D789:5"&'
TMO0*
GHD7892; <&'%OF
TMO

Đ ti: điu ch v gii điu ch
hiệu nhiễu. Thí dụ với hệ thống QAM 16 pha xác suất lỗi là 10
-8
trong lúc PSK 16 pha
xác suất này là 10
-4
. Do đó trong các hệ thống truyền với vận tốc cao người ta thường

dùng cách điều chế QAM hơn.
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 17
Đ ti: điu ch v gii điu ch
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo nghành tin học viễn thông đã
nhiệt tình giảng dạy. Đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy trong suốt quá trình thực
hiện đề tài này.
Chúng em cũng xin cảm tất cả các bạn trong lớp đã cùng đóng góp ý kiến để
chúng em có thể hoàn thành tốt đề tài này.
Mặc dù chúng em đã cố gắng rất nhiều nhưng vì còn nhiều hạn chế về kiến thức
và hiểu biết nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được
sự góp ý quý báu của quý Thầy cô và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Vũ Anh Quang đã tận tình giúp
đỡ chúng em hoàn thành đề tài này.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Kim Hải
Lương Thị Quỳnh Vy
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 18
Đ ti: điu ch v gii điu ch
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 TS Trần Hồng Quân –TS Cao Phán –KS Trần Hoàng Lương, “ 2010”, _K*(5
`SNXB Thông tin và truyền thông, Hà Nội.
 Đặng Ngọc Khoa –Trần Thanh Phương, “2006”, OM$aM-bA,WcA,
$deA,_fgA$GhA,SNXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP hồ Chí
Minh.
 Phạm Thanh Sơn, :i`2&(5 
+ />X http:// www. nxbthongtintruyenthong.vn

#
0

6
SVTH: Nguyễn Kim Hải – Lương Thị Quỳnh Vy 19