đồ án kỹ thuật viễn thông Tổng quan về thông tin viba số và Thiết bị viba số FHD 2.2.34

Lời nói đầu


Trong sự phát triển của xã hội, thông tin đóng một vai trò hết sức
quan trọng. Sự đòi hỏi nhu cầu thông tin phải chính xác, hiệu quả ngày một
gia tăng, không những ở thành phố lớn mà ngay cả những vùng nông thôn,
vùng núi. ĐiÒu đó khiến thông tin toàn cầu nói chung và ở Việt Nam nói
riêng phải luôn phát triển và đòi hỏi nhiều thiết bị thông tin hiện đại, phù
hợp với nhu cầu ngày càng tăng của con người trong thời đại mới.

Ở Việt Nam tất cả các hệ thống mạng xuyên quốc gia và mạng bưu điện
tỉnh đã và đang phát triển với tốc độ rất cao. Số hoá mạng lưới là mục tiêu
mà nghành bưu điện đang thực hiện với các công nghệ truyền dẫn số tốc độ
cao, dung lượng lớn đang được áp dụng phổ biến đặc biệt là cáp quang.

Song bên cạnh đó truyền dẫn bằng vi ba số là không thể thiếu trong
mạng quốc gia, bởi nó rất phù hợp với địa hình ở Việt Nam và bởi tính kinh
tế cao. Nó được sử dụng để dự phòng cho cáp quang trên các đường trục
chính xuyên quốc gia và là công nghệ truyền dẫn chính cho mạng viễn thông
nông thôn.

Trong giới hạn của cuốn đồ án này em xin trình bày hai nội dung chính
sau: Tổng quan về thông tin viba số và Thiết bị viba sè FHD 2.2.34
Với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn và những kiến thức
được trang bị trong quá trình học tập, em đã hoàn thành cuốn đồ án này với
nội dung viết về hệ thống viba sè. Do thời gian nghiên cứu và kinh nghiệm
có hạn nên cuốn đồ án này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất
mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô và các bạn.

Hà Nội, ngày / / 200
Sinh viên

Nguyễn Hùng Cường
Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo
hướng dẫn Phan Văn Phương cùng toàn thÓ các thầy cô giáo khoa
Điện Tử Viễn Thông, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ
em trong suốt quá trình học tập cũng như giúp em hoàn thành cuốn đồ
án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn Công ty cổ phần viễn thông – tin học
bưu điện (CT - IN) thuộc Tổng công ty bưu chính viễn thông Việt
Nam, cùng các anh trong phòng kỹ thuật đã tạo điều kiện thuận lợi
giúp em hoàn thành cuốn đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên
Nguyễn Hùng Cường
Phần I: Lý thuyết chung
Chương I: Tổng quan về thông tin viba sè
1.1. Khái niệm cơ bản về viba sè
1.1.1. Khái niệm:
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển như vũ bão của công
nghệ viễn thông - tin học thế giới, nhiều loại hình dịch vụ phong phú đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Trong đó, hệ thống thông tin vô
tuyến ở dải sóng ngắn Ýt kênh không thể đáp ứng với yêu cầu thông tin
ngày nay. Chính vì vậy mà hệ thống thông tin nhiều kênh đã phát triển. Hệ
thống thông tin nhiều kênh ở dải sóng cực ngắn gọi tắt là thông tin viba.
Thông tin là một trong những nhu cầu không thể thiếu đối với con
người. Nói đến thông tin cũng đồng thời nói đến sự giao lưu trao đổi tin tức.
Mặt khác, cùng với sự phát triển của ngành thông tin nói chung, kỹ thuật
thông tin viba cũng phát triển nhanh chóng. Từ hệ thống thông tin tương tự

ghép kênh theo tần số và theo thời gian đến nay đã chuyển sang hệ thống
thông tin viba số nhiều kênh có độ ổn định cao, thiết bị gọn nhẹ. Bên cạnh
các đường thông tin viba đặt trên mặt đất, chúng ta còn sử dụng đường thông
tin viba chuyển tiếp qua vệ tinh với cự ly thông tin khoảng vài chục nghìn
km. Vì vậy có thể thông tin tại mọi điểm bÊt kỳ trên trái đất với nhau. Khả
năng truyền tín hiệu trên đường thông tin viba cũng ngày một đa dạng và
phong phú hơn.
Hiện nay người ta có thể truyền trên đường truyền thông tin viba các
tín hiệu như: thoại, truyền thanh, truyền hình, số liệu, Trong mạng thông tin
số, các hệ thống viba số nhận tín hiệu từ tổng đài số hoặc từ các nguồn
thông tin số khác (tín hiệu truyền hình đã được mã hoá thành dạng số khác
chẳng hạn ), thực hiện điều chế số, sau đó thực hiện trộn tần chuyển phổ tín
hiệu đã điều chế số lên tần số vô tuyến công tác rồi truyền đi bằng anten
định hướng. Theo dung lượng (tốc độ bit tổng cộng B ở đầu vào) các hệ
thống viba số được phân thành:
+ Các hệ thống dung lượng thấp: B < 10Mb/s.
+ Các hệ thống dung lượng trung bình: B ∈ (10÷100)Mb/s.
+ Các hệ thống dung lượng cao: B >100Mb/s.
1.1.2. Định nghĩa viba sè:
“Viba số” là một phương thức truyền dẫn sử dụng năng lượng của sóng
điện từ có tần số cực cao chứa đựng các nội dung tin tức đã được số hoá,
truyền lan trong không gian khí quyển trực tiếp từ Anten nhìn thẳng đến
Anten kia.
Dải tần của vi ba sè:
SHF (Super high frequency ): Miền tần số siêu cao tần
Tần sè f = (3 ÷ 30) GHz
Bước sóng λ =1 dm đến 1 cm
1.2. Sơ đồ khối tổng quát của viba sè:
hình bên
a) Khối ghép kênh (Mux-multiplexer).

Các máy ghép kênh cơ sở PCM hoặc các luồng số khác có thể ghép chung
với nhau để tạo thành một luồng số có tốc độ cao hơn ở cấp bậc cao hơn các
thiết bị nhận các luồng số ở đầu vào và kết hợp chúng thành một luồng số có
tốc độ bit cao hơn ở đầu ra được gọi là các máy ghép kênh tín hiệu số trong
máy ghép kênh cơ sở PCM 30 kênh thoại chứa các khối có chức năng chính sau
đây:
+ khối kênh (channel cards) chứa 30 kênh.
+ khối giao tiếp 2Mb/s (2Mb/s interface).
+ khối xử lý báo gọi (signalling processor)
b) Khối máy phát (TX-transmitter).
Máy phát thực hiện các chức năng chính sau đây:
+ điều chế sóng mang từ máy ghép kênh tới .
+ điều tần các kênh nghiệp vụ và giám sát .
+ khuyếch đại tín hiệu sau khi điều chế để đạt được công suất ở đầu ra theo
yêu cầu.
Máy phát trong hệ thống viba số băng hẹp có các chức năng chính sau:
- khối mạch in băng tần cơ sở phát (Tx baseband PBA)
- khối kích thích (Exciter).
- Khối khuyếch đại công suất (power amplifier).
- khối mạch in hiển thị (display PBA).
c) Khối máy thu (Rx receiver)
Máy thu có nhiệm vụ chính là giải điều chế tín hiệu thu, tín hiệu thu bao
gồm các thành phần sau :
+ luồng số liệu được điều chế .
+ tín hiệu kênh nghiệp vụ và kênh giám sát .
Máy thu trong hệ thống thông tin viba số băng hẹp bao gồm các khối
chính sau:
+ module biến đổi hạ tần (converter module).
+ module trung tần (IF module).
+ băng tần cơ sở thu (Rx baseband PBA).

+ khối mạch in hiển thị (display PBA).
d) Bộ phân nhánh siêu cao tần (dup: duplexer).
Bộ phân nhánh siêu cao tần cho kết hợp máy thu và máy phát dùng chung
mét anten. Duplexer tham gia chọn lọc và giảm nhỏ nhất nhiễu của kênh lân
cận.


RF Thu.
Läc
thu
Läc
ph¸t
RF Ph¸t.
Circulator
S¬ ®å bé duplexer.
Trong bé duplexer gồm có:
+ bộ lọc phát.
+ bộ lọc thu.
+ bộ phân nhánh tín hiệu (circulator).
Sóng điện từ được định hướng theo chiều mũi tên.

Chương II: TRUYỀN SÓNG
2.1. Phân loại tần số vô tuyến
Hiện nay với sự phát triển của công nghệ truyền dẫn và thiết bị thu
phát thông tin ngày càng cao và hiện đại với sự ra đời của cáp quang nhưng
việc truyền dẫn bằng vi ba là không thể thiếu được trong mạng viễn thông
điện tử. Nó là một phần trong thông tin vô tuyến, nó sử dụng khoảng không
gian làm môi trường truyền dẫn với phương pháp thông tin là phía phát bức
xạ thông tin bằng sóng điện từ ở tần số siêu cao, phía thu nhận sóng điện từ
từ phía phát qua không gian và tách lấy tín hiệu gốc: Viba chỉ sử dụng để dự

phòng cáp quang trên những trục dọc lớn, và sử dụng chủ yếu cho các trạm
thông tin có cự ly ngắn và ở những nơi có địa hình đồi núi hay đảo rất xa đất
liền.
Một vấn đề lớn đặt ra với thông tin vô tuyến là cơ chế truyền sóng vô
tuyến, và việc sử dụng thiết bị truyền thông phụ thuộc vào tần số vô tuyến sử
dụng.
Theo tiêu chuẩn quốc tế thì băng tần số vô tuyến được phân loại theo
bảng sau:
BẢNG 1.1: PHÂN LOẠI CƠ CHẾ VÀ SỬ DỤNG SÓNG VÔ TUYẾN
Tần sè Phân
loại
băng
Cơ Chế truyền sóng
vô tuyến
Cù ly thông tin và lĩnh vực sử
dông
(3 ÷ 30) KHz
VHF
Sóng đất ÷ Điện ly
Thông tin đạo hàng quân sự khắp
thế giới
30 ÷ 300 KHz
LF Sóng đất 1500km đạo hàng vô tuyến
(0.3÷ 3) MHz
MF Sóng đất (cự ly ngắn)
Sóng trời (cự ly dài)
Phát thanh cố định hàng không,
đạo hàng, liên lạc nghiệp dư
(3 ÷ 30) MHz
HF Sóng trời

3÷6 MHz ; thông tin liên lạc địa
6÷30 MHz : thông tin di động,
thông tin kinh doanh và nghiệp dư
quân sự quốc tế.
(30 ÷ 300) MHz
VHF Sóng trời, lưu sóng đối
lưu
Thông tin thực thi, VHF, FM, đa
thông tin
(0.3 ÷ 3) GHz
DHF Sóng trời, lưu sóng đối
lưu
Rađa, đa thông tin, di động
(3÷ 30) GHz
3HF
VIBA
Sóng trời Thông tin vệ tinh, thông tin cố
định ra đa
(30 ÷300) GHz
EHF
mm
Sóng trời Thông tin cho tương lai

Qua bảng 1.1 ta thấy dải tần được quy định cho viba là (0.3 ÷ 30) GHz.
Trên thực tế sóng viba là một sóng có tần số lớn hơn 100 MHz tức là có
bước sóng nhỏ hơn 3m.
2.2. Các đường truyền lan sóng vô tuyến
Có 2 loại sóng thường thấy trong thực tế là sóng dọc và sóng ngang.
Sóng dọc là sóng truyền lan theo phương chuyển động của nó như sóng âm
thanh truyền trong không khí.

Sóng ngang (phát xạ điện từ ) là sóng truyền lan theo hướng vuông góc
với phương chuyển động của nó.
Một sóng điện từ trong không gian ba chiều gồm hai thành phần: điện từ
E và thành phần từ B hoặc H ( B =µH ). Các thành phần này trực giao với
nhau. Các sóng vô tuyến có thể được truyền lan theo các phương thức khác
nhau trên mặt đất. Sóng có thể truyền từ Anten phát đến anten thu bằg hai
đường chính:
- bằng tầng điện ly ( sóng trời )
- Hoặc đi sát mặt đất (sóng đất)
Sóng đất bản thân được chia thành hai loại :
+ Sóng bề mặt
+ Sóng không gian
Đối với sóng không gian có 3 đường để đi qua khoảng cách giữa anten
phát và anten thu đó là
+ Sóng trực tiếp
+ Sóng phản xạ từ đất
+ Sóng phản xạ từ tầng đối lưu
Sau đây ta xem từng loại sóng một
2.2.1. Các sóng đất
Sóng đất là sóng không bị thăng giáng bởi tầng điện ly, tức là sóng bề
mặt và sóng không gian.
2.2.1.1. Sóng bề mặt
Khi truyền sóng bề mặt năng lượng sóng lướt trên bề mặt đất gần giống
như sóng đi dọc theo đường dây. Phương pháp truyền sóng này chỉ sử dụng
đối với các tầng vô tuyến tương đối thấp dưới 30MHz. Khi tăng tần số lên
thì tiêu hao do đất tăng nhanh, vì tiêu hao phụ thuộc vào hằng số điện dẫn và
điện môi
Hiệu dụng của đất trên 30 MHz đất có tác dụng như một dây dẫn kém và
tiêu hao là quá cao đối với sự truyền lan sóng VHF, UHF, SHF.
2.2.1.2. Sóng không gian

Phương thức truyền sóng này hầu như được sử dụng cho tất cả các hệ
thống được khảo sát. Sóng truyền trong tầng đối lưu lan rộng đến 10 dặm
trên bề mặt đất. Năng lượng sóng truyền từ Anten phát đến Anten thu theo
một đường thẳng hoặc phản xạ ở mặt đất hoặc phản xạ từ tầng đối lưu. Sóng
không gian là một loại sóng quan trọng trong thông tin VHF, UHF, SHF.
Sóng trực tiếp: Sóng này phát xạ trực tiếp từ Anten thu mà không bị
phản xạ ơ đâu cả. trong các điều kiện truyền lan bình thường, nó có biên độ
lớn hơn so với một sóng bất kỳ nào đén máy thu.
Sóng phản xạ đất: Sóng này đến Anten thu sau khi đã để phản xạ một
vài lần từ các vật thể xung quanh, sự phản xạ không những chỉ xuất hiện trên
mặt phẳng đứng mà có thể xuất hiện trên mặt phẳng ngang. Như vậy sóng bị
phản xạ từ một vật cản sẽ lệch so với đường chính. Sóng phản xạ sẽ có biên
độ và pha khác với biên độ và pha của sóng trực tiếp. Nếu khoảng cách
truyền lớn hơn một số lẻ bước sóng thì ở anten thu sóng phản xạ lệch pha
với sóng trực tiếp 180
0
và kết quả triệt tiêu tín hiệu sóng tới đến một mức độ
nào đó. Mức độ đó phụ thuộc vào biên độ của sóng phản xạ.
Sóng phản xạ tầng đối lưu: Do sù thay đổi chỉ số khúc xạ của không
khí theo độ cao so với mặt đất nên sóng có thể bị tạp âm xạ và tuỳ theo góc
sóng tới có thể xảy ra phản xạ toàn phần từ tầng đối lưu. trong trường hợp
này xuất hiện một biên giới có tác dụng như một bề mặt phản xạ, gửi sóng
trở lại mặt đất. Một số tia này sẽ đến được Anten thu, ở đây có thể khử bớt
sóng trực tiếp do có sự thay đổi về pha và biên độ gây ra do phản xạ.
2.2.2. Các cơ chế truyền sóng
Trong các điều kiện thời tiết quang đãng có 3 loại cơ chế truyền sóng cần
được xem xét đó là:
- Khúc xạ
- Tạp âm xạ
- Phản xạ

Sau đây chúng ta sẽ xem một vắn tắt các dạng. có thể phân loại các cơ
chế truyền sóng thành 2 nhóm:
- cơ chế bề mặt: gồm sự truyền lan trong tầm nhìn thẳng
- cơ chế khối: sóng đất
* Các cơ chế bề mặt: Bề mặt quả đất là việc chủ yếu trong việc phản
xạ và tạp âm xạ sóng vô tuyến trái lại bầu khí quyển trên bề mặt trái đất
đóng góp chủ yếu vào sự khúc xạ cua sóng. Hiện tượng truyền theo ống dẫn
hầu như là nguyên nhân gây giao thoa trên cả 2 đường tầm nhìn thẳng và
vượt tầm nhìn (Tán xạ không đối lưu ) có thể xuất hiện ở cả bề mặt và ở các
vị trí cao trên 200m so với mặt đất. Trong tất cả các cơ chế bề mặt, truyền
sóng xảy ra gần như một đường vòng lớn.
* Các cơ chế khối: Các cơ chế này xuất hiện do sự tán xạ trong cấu
trúc vi mô của tầng đối lưu và bao gồm tán xạ tầng đối lưu sự thăng giáng
chỉ số khúc xạ của tầng khí quyển. Những hạt rắn, lỏng như mưa, mưa đá
cũng gây nên tán xạ. Tán xạ do các hạt nhỏ không hạn chế trong đường vòng
lớn, nhưng phụ thuộc nhiều vào các đặc tính phát xạ và hình thể tương quan
của Anten.
sãng trêi
sãng ph¶n x¹ ®èi luu
tÇng ®èi luu
tÇng ®iÖn ly
sãng bÒ mÆt
sãng truyÒn th¼ng
sãng ph¶n x¹ tu ®Êt

Hình 1.2 : Đường đi của sóng vô tuyến
2.2.2.1. Khúc xạ
Tất cả các sóng điện từ đều bị khúc xạ khi đi qua môi trường có chỉ số
khúc xạ này sang môi trường có chỉ số khúc xạ khác. Trong bầu khí quyển
sự thay đổi chỉ số khúc xạ hầu như diễn ra một cách từ từ vì mật độ không

khí giảm theo độ cao với tốc độ không đổi (theo lý thuyết). Trên 30MHz thì
lượng nước trong không khí đóng vai trò chủ yếu trong sù thay đổi chỉ số
khúc xạ, vì hằng số điện môi của nước lớn hơn xấp xỉ 8 lần so với không
khí. Trong bầu khí quyển bình thường thì độ Èm, hoặc khối lượng hơi nước
trên một khối lượng không khí là không đổi. Điều này có nghĩa là hằng số
điện môi và chỉ số khúc xạ. Cả hai sẽ giảm liên tục khi tăng độ cao, ảnh
hưởng chung của sự thay đổi chỉ số khúc xạ trong phương thẳng đứng của
bầu khí quyển là làm uốn cong các sóng trong mặt phẳng thẳng đứng. Khi
nó truyền từ máy phát đến máy thu. độ cong của đường thay đổi theo thời
gian do sù thay đổi về nhiệt độ, áp xuất và độ Èm. Trong các điều kiện
truyền lan bình thường, đường uốn xa dần bề mặt thực trái đất làm cho tầm
nhìn vô tuyến mổ rộng một cách rõ rệt. Khi gadien hệ số khúc xạ thẳng đứng
tăng thì đường sóng vô tuyến bị uốn cong về phía bề mặt trái đất do đó làm
giảm khe hở vượt qua địa hình phía dưới. Tình trạng này có thể gây ra ảnh
hưởng trong dó chính mặt đất, cây cối gây nên vật cản. Trong điều kiện như
vậy, pha đinh vật cản có thể xuất hiện. Một thiết kế đường vô tuyến tốt cần
phải tránh điều này xảy ra bằng cách đảm bảo tầm nhìn thẳng từ máy phát
đến máy thu, qua việc đặt độ cao Anten một cách thích hợp, đây là một loại
tổn hao bất thường trong các điều kiện khúc xạ xấu nhất.
Các sự thay đổi về chỉ số khúc xạ n chỉ cần vài phần triệu đã có thể ảnh
hưởng tới sự lan truyền của sóng vô tuyến. Các giá trị của n xấp xỉ bằng 1
(bình thường là 1,00035 ), lúc đó độ khúc xạ N:
N =( n-1 )× 10
6
(2.1 )
Sự biến đổi của chỉ số khúc xạ theo độ cao xuất phát từ một thực tế là n
phụ thuộc vào áp suất P (milibar), nhiệt độ (Kelvin , cùng với áp xuất hơi
nước e ( milibar) và chính chúng thay đổi theo độ cao. Đối với những tần số
lên đến 30 GHZ thì độ khúc xạ N cho bởi
N= 77,6 P/T + 3,73× 10

5
e/T N đơn vị (2.2 )
Biểu thức này đúng 5% đối với áp xuất khí quyển nằm giữa
200÷1100mbar
Nhiệt độ giữa 240K và 360K đối với các tần số vô tuyến nhỏ hơn 30 GHz.
Số hạng 77,6P/T= N khô và 3,73×10
5
e/T
2
= N ướt
Mét trong những hệ số có ý nghĩa nhất về sự thăng giảm của lan truyền
sóng vô tuyến là sự thay đổi một cách rộng rãi chỉ số khúc xạ theo độ cao và
theo thời gian.

Giả sử hệ số khúc xạ không đổi, lúc đó sóng vô tuyến là một cung tròn
bán kính r và có quan hệ chỉ số khúc xạ n theo:

h
n
d
d
r
=
1
(2.3)
ở đây h là độ cao so với mặt đất có cùng đơn vị đo với r bán kính hữu hiệu
của mặt đất a
e
do sù thay đổi của chỉ số khúc xạ cho bởi:

h
n
e
d
d
araa
+=−=
1111
(2.4)
ở đây a là bán kính quả đất (6,37.10
3
km) nếu bán kính hiệu của quả đất là
a
e
là:
a
e
= k.a
thì:
6
10 1
1
.
1
1
−
+
=
+
==

h
N
h
n
e
d
d
a
d
da
a
a
k
(2.5)
ở đây:
k – là hệ số bán hiệu của quả đất
d
n
/d
h
– là gradien (độ biến thiên ) của chỉ sè khúc xạ vô tuyến theo độ
cao
d
N
/d
h
– là độ biến thiên của độ khúc xạ trên 1 km và biểu thị bằng
N/km

Khi d

N
/d
h
> 39N/km thì lúc đó có thể nói là sóng khúc xạ “thấp” hay
uốn cong xuống Ýt hơn so với bình thường tức là uốn cong lên bầu trời
(o<k<4/3).
Khi d
N
/d
h
< -39N/km ta bảo rằng sóng “ siêu khúc xạ” hay uốn cong
xuống hơn bình thường. Nói cách khác sóng vô tuyến uốn xuống đất
(4/3<k<∝)
Khi d
N
/d
h
= -39N/km diều này đã nói khi điều kiện k = 4/3
Phần lớn các giá trị thực nghiệm đã thu được đối với tốc độ thay đổi độ
khúc xạ theo chiều cao và giá trị trung bình đã tìm thấy là -39N/km, ta sử
dụng giá trị này để xác định đường khúc xạ chuẩn của vô tuyến đi qua bầu
khí quyển trong 1km so với bề mặt đất. Như vậy khí quyển được lấy làm
tiêu chuẩn.
Nếu thay đường kính của quả đất (a = 6,37.10
3
km ) vào phương trình
(2.5) thì biểu thức trở thành:

)157.(157
h

N
d
d
k
+=
(2.6)
Với d
N
/d
h
= -39N/km , k=4/3 phương trình (2.6) được biểu diễn trong
hình (1.3)

gradien khóc x¹ N/km
hÖ
sè
K


Hình 1.3: Hệ số bán kính hiệu dụng của quả đất đối với các gradien
khúc xạ khác nhau

Hệ số K biến đổi là phương pháp thường được sử dụng nhất để mô tả
khả năng uốn cong của tia sóng cực ngắn. Hệ số này nhân với bán kính thực
quả đất cho ta bán kính ảo của đường cong mặt đất. Trong điều kiện khí
quyển tiêu chuẩn phạm vi của k từ 1,2 ở vùng cao khô giáo và 4/3 trong
vùng nội địa thông thường đến 2 hoặc 3 trong vùng Èm ướt.
Khi K= ∝ mặt đất xuất hiện đối với tia sáng cực ngắn là hoàn toàn phẳng
vì các độ cong của tia trùng chính xác với độ cong của đất.
Nếu K < 1 các tia bị bẻ cong lên so với mặt đất điều này xuất hiện với

sóng vô tuyến như là mặt đất bị lồi lên và từ đó dẫn tới cản đường truyền
dẫn. Hiện tượng này là do mật độ khí quyển tăng theo chiều cao thay vì
giảm theo chiều cao. Khí quyển có phẩm chất thấp hoặc có phản xạ kém gây
ra do những đám sương mù được tạo ra khi một luồng không khí nóng đi
qua vùng đất lạnh Èm ướt, kết quả của sương mù là tạo ra mật độ khí quyển
gần mặt đất thấp hơn. So với tầng cao hơn, gây ra sự uốn cong tia lên trên.
Siêu khúc xạ hoặc sự khúc xạ có phẩm chất tốt là kết quả do các điều kiện
tăng nhiệt độ khi tăng độ cao hoặc một sự giảm đáng kể lượng Èm tổng
trong không khí theo độ cao. Mét trong hai điều kiện sẽ gây ra sự giảm mật
độ khí quyển theo độ cao. Trong trường hợp này K tăng và độ cong của mặt
đất đối với sóng vô tuyến như được làm phẳng ra. Nếu hệ số K tăng đến ∝
thì sóng vô tuyến tiến đến chuyển động song song với bề mặt trái đất.
Trường hợp cực đoạn của siêu khúc xạ thì sóng vô tuyến sẽ bị uốn cong với
1 bán kính nhỏ hơn bán kính quả đất (K âm) và gây ra pha đinh mất liên lạc,
nếu máy thu nằm ở ngoài điểm ở đó sóng hạ xuống mặt đất. Đây không phải
là một điều kiện bình thường mà nó là một điều kiện lan truyền dị thường.
Hiện tượng siêu khúc xạ có thể xảy ra khi không khí lạnh đi qua một
vùng nước Èm. Sù bay hơi của nước sẽ làm tăng độ Èm và nhiệt độ gần mặt
nước thấp, đó là một dấu hiệu của đảo nhiệt. Nhiệt độ và độ Èm cao làm cho
mật độ khí quyển gần mặt đất tăng lên nhiều, điều đó gây nên sự uốn xuống
rất cong một cách dị thường các sóng vô tuyến. Hình 1.4 chỉ ra sự ảnh
hưởng của các hệ số K đến tia sóng vô tuyến, trong đó vỏ bán kính thực của
trái đất.
Chỗ lồi của quả trái đất tại một điểm trên đường vô tuyến được cho bởi:


Kddh /
51
4
21

=
( mét) (2.7)
Ở đây d
1,
d
2
là khoảng cách tính bằng km tương ứng đến đầu cuối gần
và đầu cuối xa của đường truyền. Trừ khi sử dụng giấy vẽ mặt nghiêng của
đường đặc biệt để vẽ chỗ lồi của mặt đất với một hệ số K đặc trưng, còn chỗ
lồi thực của quả đất đầu tiên cần phải vẽ theo trục nằm ngang, sao cho tia
sáng cực ngắn có thể bị dìm xuống so với đường thẳng trực tiếp .
Sự nhấp nháy : Sự nhấp nháy của tín hiệu viba tầm nhìn thẳng do sự
thăng giáng của chỉ số khúc xạ trong vùng khí quyển mà mà tín hiệu truyền
lan. Các sự thăng giáng tạo ra sự hội tụ và phân kỳ nhẹ tia vô tuyến. Tín hiệu
thu được là tổng của nhiều thành phần từ các hướng khác nhau đi đến có
biên độ và độ dài đường thay đổi liên tục, như vậy kết quả là làm biên độ và
pha biến đổi nhanh và ngẫu nhiên, có thể nhận diện bốn loại thăng giáng
ngắn chủ yếu
- Tán xạ thuần kết hợp với mức trung bình không đổi có thăng giáng
tương đối nhỏ khoảng 0,5dB.
- Tán xạ có phản xạ kết hợp với thăng giáng ngắn chồng lên một mức
trung bình, do đó nó thay đổi gần như theo chu trình với chu kỳ vài phút.
∞
h×nh 1.3 sù thay ®æi ®uêng truyÒn sãng v« tuyÕn theo c¸c hÖ sè kh¸c nhau.
- Tán xạ với những đốm lớn, mạnh có thể do tín hiệu đi qua khói hoặc
không khí nóng.
- Phản xạ từ một cấu trúc lớp, kết hợp với tín hiệu khá ổn định có mức
trung bình thay đổi theo chu trình ảnh hưởng nhấp nháy là một vấn đề quan
trọng đối với các tuyến viba dung lượng cao hoạt động ở các tần số lớn hơn
10GHz trong môi trường thành phố.

Nếu sử dụng các anten lớn có thể làm ảnh hưởng của các pha đinh khúc
xạ loại này vì phạm vi góc từ các đường thu khác nhau bị giảm xuống và có
một số trung bình khoảng không cắt ngang qua độ mở của sóng tới.
2.2.2.2. Nhiễu xạ :
Trong thực tế, nhiễu xạ của sóng vô tuyến là sự uốn cong sóng xung
quanh các vật thể. Lượng uốn cong lên nếu độ dày của vật thể giảm xuống,
và lượng đó cũng tăng lên nếu bước sóng tăng lên. Lượng uốn cong hoặc
nhiễu xạ các sóng vô tuyến do đó lớn hơn nhiều so với nhiễu xạ của ánh
sáng xung quanh một vật cùng kích thước. Lý do tại sao nhiễu xạ là mối băn
khoăn cho người kĩ sư thiết kế vô tuyến, đó là các vật cản không cần thiết
trên đường truyền thẳng của tia vô tuyến, có thể làm cho tia bị tiêu hao. Sự
tiêu hao này gọi là tổn hao nhiễu xạ. Điều này xuất phát từ các khái niệm các
miền Fresnel có dạng elip, chúng là một môi trường vây quanh tia truyền
thẳng, có dạng elíp từ anten phát đến anten thu. Elíp đầu tiên có vị trí vỏ
ngoài của nó (quỹ tích ) sao cho bất kì tín hiệu nào đến anten thu qua đường
này sẽ vượt xa hơn một nửa bước sóng của tần số sóng mang (r/2) so với tín
hiệu qua đường trực tiếp. Nhiễu bên trong của Elíp thứ 1 này gọi là miền
Fresnel thứ nhất. Elip của miền Fresnel thứ nhất chứa hầu hết công suất đến
máy thu. Nếu tồn tại vật cản ở rìa của miền Fresnel
Thứ nhất này thì sóng phản xạ sẽ triệt tiêu sóng trực tiếp. Trong thực tế
giả thiết truyền sóng trong tầm nhìn thẳng trong sóng, tức là không xuất hiện
bất kì tiêu hao tạp âm nào, nếu không có một vật cản trong miền Fresnel thứ
nhất. Ngoài miền Fresnel thứ nhất còn có một họ Elíp xung quanh đường
bao thứ nhất này, đó là các miền Fresnel 2,3,4… chúng có ảnh hưởng Ýt đến
việc tạo ra tiêu hao nhiễu đáng kể vì công suất tín hiệu chứa trong đó quá
nhỏ. Bán kính của họ Elíp xung quanh đường trực tiếp thay đổi dọc theo
đường truyền được hiểu theo:

[ ] [ ]
2/1

21
2/1
2121
/ )/( dddnddddnF
n
λλ
=+=
(2.8)
ở đây :
n- số miền Fresnel(1,2,3…)
λ - bước sóng của sóng mang.
d
1
- khoảng cách từ một đầu cuối đến điểm ở đó bán kính của miền
Fresnel được tính toán.
d
2
- là khoảng cách từ đầu cuối kia đến điểm ở đó bán kính của miền
Fresnel.
Tất cả các đại lượng là cùng đơn vị. Bán kính của miền Fresnel thứ nhất
cho bởi :


[ ]
mdfddF
2/1
211
)./(.32,17
=
(2.9)

ở đây : d
1
, d
2
, d tính bằng km, (d = d
1
+d
2
)
f là tần số sóng mang tính bằng GHz
Đối với các loại địa hình khác nhau trong miền Fresnel thứ nhất sẽ có
các tổn hao tạp âm xạ khác nhau. Các loại địa hình này là quả đất hình cầu,
hình nêm và vật chướng ngại xung quanh nó. Các tiêu hao tính bằng dB
tương ứng tổn hao truyền dẫn không gian tù do là một hàm của khoảng hở
chuẩn hoá F/F
1
trong đó F là khoảng hở thực và F
1
là giá trị của miền Fresnel
thứ nhất. Hình 1.4 biểu diễn F và F
1
trên một mặt cắt nghiêng đường truyền
điển hình có tính đến độ lồi của quả đất.
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng
2.3.1. Fading
Fading là sự biến đổi cường độ tín hiệu sóng mang vô tuyến siêu cao
tần thu được do sù thay đổi khí quyển và các phản xạ của đất và nước trong
hướng truyền sóng.
Có hai loại fading chính là các fading phẳng, tác động chủ yếu đến thiết
kế hệ thống viba sè dung lượng bé làm giảm đều tín hiệu sóng mang đi qua

dải tấn số. Và fading lựa chọn, tác động đến thiết kế hệ thống viba sè dung
lượng cao. Các phân loại như trên với điều kiện khoảng hở tuyến phù hợp,
để cho tổn hao tạp âm xạ là không đáng kể, và với sự phản xạ đất phản chiếu
đơn được hạn chế, nguyên nhân chủ yếu của fading trên các tuyến viba tầm
nhìn thẳng là sự biến đổi bất đồng đều về chỉ số khúc xạ của khí quyển. Sự
biến đổi này tạo nên các điều kiện cho nhiều đường tín hiệu tầng đối lưu
(nhiều tia) tồn tại.
2.3.1.1. Fading phản xạ đất
Phản xạ từ mặt đất làm cho cường độ tín hiệu thu thăng giáng ngẫu
nhiên vì các điều kiện khí tượng gây ra các biến đổi tham số truyền dẫn. Các
đặc tính của fading phản xạ là khác nhau, người ta sử dụng các đặc tính đó
để mô tả fading nhiều tia. Đặc biệt các kỹ thuật sử dụng để dự đoán fading
nhiều tia không sử dụng cho fading phản xạ, ở đó xuất hiện độ sâu fading
tương đối nhỏ và tương đối lớn, phụ thuộc vào độ cao của các anten trên mặt
phản xạ và các hệ số bề mặt của phản xạ.
2.3.1.2. Các kỹ thuật giảm ảnh hưởng của fading nhiều tia bề mặt
(fading phản xạ đất)
Thông thường chỉ thu và truyền dẫn phân tập không gian với anten đặt
cách nhau theo chiều dọc mới đạt được biện pháp chống lại hữu hiệu đối với
các tia phản xạ bề mặt, trong khi cách sử dụng một mình phân tập tần số chỉ
có hiệu quả nếu sử dụng phân tập băng tần chéo. Điều này đôi khi có thể đạt
được bằng cách tạo các anten có độ cao khác nhau, mét anten ở đầu có vị trí
cao, còn đầu kia ở vị trí thấp. Nếu phương pháp này không thực hiện được
thì có thể thay đổi độ cao của một anten sao cho điểm phản xạ được che
chắn khỏi anten kia. Tuy vậy điều này chỉ có thể sử dụng đối với các đường
ngắn, còn đối với các đường tương đối dài người ta nhận xét là kỹ thuật này
có thể không đạt do siêu khúc xạ của tia phản xạ qua vật chắn làm mờ sự
phản xạ.
Đầu ra của mỗi một anten được nối đến một đầu sai động thông qua hai
phiđơ được cắt theo một độ dài sao cho các tín hiệu thu trực tiếp được cộng

với nhau trùng pha ở đầu ra của cầu. Phải sửa pha để đạt được chỉ tiêu chất
lượng tối ưu, người ta thường sử dụng một bộ dịch pha ở một trong hai dây
phiđơ đó. Vì để đến được mỗi một anten, các tia phản xạ phải qua các độ dài
đường đi khác nhau nên các pha của nó cộng không trùng pha .


Những cấu trúc thực tế đối với độ chính xác khử tín hiệu phản xạ là:
Biến thiên chỉ số khúc xạ của khí quyển do biến đổi của góc ϕ
2
, sự chuyển
động của anten theo gió. Biến đổi độ dài trong các phiđơ do thay đổi nhiệt
độ, thay đổi tần số sóng mang so với thiết kế và khó khăn trong việc thi công
và hiệu chỉnh
2.3.2. Fading nhiều tia hoặc fading Rayleigh
Đối với một tuyến được thiết kế tốt, sẽ không lệ thuộc vào Fading nhiều
xạ hoặc các phản xạ bề mặt, truyền sóng nhiều tia là yếu tố chủ yếu trong
Fading duới 8 GHz. Trên tần này các ảnh hưởng của mưa có những tầng lên
để xác định độ dài của tuyến cho phép thông qua các mục tiêu gián đoạn làm
việc của hệ thống. Sự phân bố như vậy đặc trưng bởi độ dốc 10 dB/decade
với độ sâu Fading lớn hơn 10 dB trong các chặng tiếp phát bình thường và
(20÷30) dB đối với các chặng khác phát dài (>60km). Đối với các chặng tiếp
ϕ
1
DÞch pha
Tia trùc tiÕp ϕ
2
Sai ®éng
S.sinϕ
2
H×nh 1.5 – HÖ thèng chèng ph¶n x¹.

phát ngắn, sự giảm tiệm cận này bắt đầu đối với các độ sâu Fading chỉ vượt
vài dB. Nếu Fading nhiều tia xuất hiện trong một phần của tháng, trong thời
gian còn lại, độ sâu fading có phân bố Ýt nghiêm trọng hơn nhiều, tuân theo
phân bổ chuẩn logarit. Các sự thăng giáng này như chúng ta đã biết là các
fading nông .
Trong các điều kiện truyền lan bình thường với khí quyển dọc tuyến
tương đối đồng nhất, chỉ có một đường truyền chủ yếu duy nhất giữa anten
phát và anten thu. Mức tín hiệu thu được trong các điều kiện này tương đối
ổn định và giá trị của nó (gọi là giá trị không gian tù do) có thể được tính
theo cách đơn giản, mặc dù có sự lệch chỉ số khúc xạ ngẫu nhiên biến đổi
nhỏ theo thời gian gây ra sự nhấp nháy nhỏ trong công suất thu được, ngay
cả khi giá trị trung bình giữ không đổi.
Trong các hệ thống dung lượng cao có độ rộng băng tần IF lớn hơn nhiều, vì
thế các độ tán xạ biên độ trong băng tần có thể đủ để tạo ra gián đoạn thông
tin, điều đó không dễ thấy ngay lập tức khi xem xét Fading nhiều đường
không lựa chọn.
2.2.3. Fading lựa chọn
Fading lựa chọn chủ yếu ảnh hưởng đến các hệ thống Viba số chuyển
tiếp dung lượng trung bình (82Mb/s, 34Mb/s,45Mb/s) và các hệ thống dung
lượng cao (98Mb/s,140Mb/s và có thể cao hơn ).
Các fading không biểu hiện độ tán xạ kênh để đáp ứng BER đã dự đoán do
độ dự trữ fading. Barnett đã chỉ ra rằng các độ sâu fading cường độ trung
bình tương ứng với BER ≥ 1,2×10
3
nằm trong khoảng 15 đến 40dB với giá
trị trung điểm 28dB. Các kết quả cũng chỉ ra rằng xác suất tán xạ tìm ra
được với một kênh bị fading tăng đáng kể theo độ sâu fading . Từ đó có thể
kết luận rằng nguồn suy giảm chất lượng chủ yếu là giao thoa giữa các kí
hiệu do các hiệu ứng của kênh tán xạ .
2.3.4. Các ảnh hưởng của fading nhiều tia

2.3.4.1.Giao thoa giữa các ký hiệu
Khi trong máy thu sử dụng giải điều chế sóng mang, các ảnh hưởng
nhiều tia có thể gây ra giảm chất lượng rõ rệt đối với lỗi pha của sóng mang,
ảnh hưởng này sẽ được xem xét khi so sánh các kỹ thuật khôi phục sóng
mang luân phiên. Tương tự như vậy đối với việc khôi phục đồng hồ từ tín
hiệu vào máy thu. Trong trường hợp này, fading nhiều tia ảnh hưởng đến các
thời điểm lấy mẫu và tạo ra sự khép kín đồ thị hình mắt của luồng thông tin
được khôi phục.
2.3.4.2.Sự phân biệt phân cực trực giao trong hệ thống số trùng kênh
Hiệu suất phổ của các hệ thống viba số hiện nay chỉ đạt tới 1/2 so với
các hệ thống tương tự FDM-FM. Để tăng gấp đôi hiệu suất phổ của một hệ
thống vô tuyến số bằng cách sử dụng phân cực giao nhau; một sóng mang
được truyền theo phân cực ngang, còn sóng mang kia từ máy vô tuyến khác
truyền theo phân cực đứng.
2.3.5. Kỹ thuật để giảm các ảnh hưởng của fading nhiều tia đến gián
đoạn thông tin
Các kỹ thuật được sử dụng để chống lại các ảnh hưởng của fading
phẳng và fading lựa chọn nhiều tia là phân tập theo không gian về tần số, có
tác dụng để nâng cao chất lượng của tín hiệu thu, và các bộ cân bằng kênh tự
thích nghi hiệu chỉnh các biến đổi của tín hiệu thu dù lớn hoặc bé do môi
trường truyền dÉn gây ra. Phân tập theo không gian cùng với các bộ khử
giao thoa phân cực giao nhau, cũng giúp để nâng cao XPD trong các khoảng
thời gian có fading lựa chọn.
2.3.5.1. Phân tập theo không gian
Trong các hệ thống thông tin tầm nhìn thẳng trong thời gian fading
nhiều tia các tín hiệu thu được bằng hai anten cách nhau theo trục đứng rất
Ýt khi bị fading như nhau đồng thời khi có fading sâu. Khả năng cải thiện do
một cặp anten như vậy được xác định bằng độ lợi phân tập I
os
, là tỷ số phần

trăm thời gian đối với tín hiệu có mức độ fading đã cho bị vượt quá đối với
một kênh đơn.
I
os
= 100(s/9)
2
.(f/4).a
r
2
[10
-4+F
m
/10
]/(d/10) (2.8 )
Trong đó, s: khoảng cách từ tâm này đến tâm kia của anten tinh bằng m
f: tần số sóng mang, GHz
a
r
: hệ số khuếch đại điện áp tương đối của anten thứ cấp so với
anten chính =10
(A
d
+A
m
) /20
, ở đây A
d
là hệ số khuếch đại công suất của anten
phân tập tính bằng dBi
d: Độ dài chặng , km

F
m
: Độ dự trữ fading phẳng, tính bằng dB.
2.3.5.2. Phân tập tần số
Phân tập tần số có thể được định nghĩa: Truyền đồng thời cùng một tín
hiệu trên 2 hoặc hơn 2 kênh tần số vô tuyến được bố trí trong cùng một dải
tần.
Hệ số cải thiện phân tập tần số có thể tính theo:
I
of
= 0,8(1/f
d
). (∆f/f ).10
F/10
(2.9 )
Trong đó, f là tần số trung tâm của băng tần, GHz
d là độ dài của đường truyền, km
(∆f/f ) là khoảng cách tần số tương đối biểu thị bằng %
F là độ sâu fading (dB )
Để có hệ số cải thiện, khi sử dụng trong hệ thống số, thì hệ thống
chuyển mạch cần phải hoạt động theo phương thức không trùng hợp, sao cho
không xảy ra việc giảm đáng kể kênh thông tin. Thời gian thích hợp được
coi là phù hợp với thời gian chuyển mạch là 10ms.
2.3.5.3. Cân bằng tự thích nghi
Đối với các hệ thống số, việc xử lý tín hiệu miền thời gian có thể là loại
tốt hơn trong 2 loại kỹ thuật cân bằng, vì nó xử lý trực tiếp với giao thoa
giữa các ký hiệu. Thông tin điều khiển có thể lấy ra căn cứ vào sự tương
quan giao thoa mà nó xuất hiện tại các thời điểm quyết định với các ký hiệu
lân cận khác nhau tạo ra nã. Sau đó, thông tin điều khiển này được sử dụng
để điều khiển các mạng đường dây trễ và do đó tạo ra tín hiệu thích hợp để

khử giao thoa.
2.4. Tiêu hao do mưa
Tiêu hao do mưa và fading nhiều tia là các ảnh hưởng truyền lan chủ
yếu nhất đối với các tuyến vô tuyến tầm nhìn thẳng trên mặt đất làm việc ở
các tần số trong dải tần GHz, vì chúng quyết định các biến đổi tổn hao
truyền dẫn và do đó quyết định khoảng cách lặp cùng với toàn bộ giá thành
của một hệ thống vô tuyến chuyển tiếp.
Fading nhiều tia tăng lên vì độ dài của đường truyền tăng, nhưng nó không
phụ thuộc nhiều vào tần số, tuy nhiên, tiêu hao do mưa tăng lên khi tần số
tăng, và biến thiên không nhiều theo độ dài của đường. Việc phân biệt giữa
sự xuất hiện fading nhiều tia và fading mưa không khó khăn lắm, vì fading
nhiều tia và fading mưa không xảy ra đồng thời. Do đó có thể xác định thời
gian gián đoạn dự kiến đối với một tuyến trong đó dự kiến xuất hiện cả hai
ảnh hưởng. Đối với các đường truyền dài và tần số thấp, fading nhiều tia là
chủ yếu, trái lại đối với các đường truyền ngắn, với các tần số hoạt động
tương đối cao, tiêu hao do mưa là chủ yếu.
2.5. Các kỹ thuật để giảm các ảnh hưởng của tiêu hao do mưa
Việc sử dụng phân tập không gian, phân tập tần số, các bộ phận cân
bằng tự thích nghi và rút ngắn độ dài đường truyền không làm thế nào để
giảm được các ảnh hưởng của fading do mưa. Do đó, cách hữu hiệu để giảm
các ảnh hưởng do mưa là giảm tần số hoặc tránh khỏi đường của nó. Khi
biến đổi phân cực từ ngang sang đứng hoặc giảm độ dài của chặng tiếp phát
có thể làm giảm nhẹ đi phần nào. Độ giảm tiêu hao này có thể được xác
định:
r = (1 + 0,045d )
-1
(2.10 )
r =[0,98 + [d(40,2R – 3d + 200)/28200] ]
-1
(2.11 )

r = [0,85 + [d(1,14R – 3d + 200)/3929] ]
-1
(2.12 )
trong đó, r là hệ số hồi qui
d là độ dài đường thực
R là cường độ mức.
Chương III: Kỹ thuật điều chế số và giải
điều chế số
3.1. Kỹ thuật điều chế số
3.1.1.Các tín hiệu điều chế số:
Trong một máy phát tín hiệu số, bộ điều chế số sắp xếp chuỗi nhị phân
thành một tập hợp tương ứng với M sóng mang gián đoạn, pha sóng mang
hoặc di tần gián đoạn từ tần số sóng mang hình sin. Những dạng khác nhau
theo sự sắp xếp này đã đưa ra 3 loại điều chế khác nhau:
+ Khoá biên độ (ASK)
+ Khoá pha (PSK)
+ Khoá tần số (FSK).
Các dạng điều chế khác hay được dùng trong truyền dẫn viba số là tổ
hợp
PAM và PSK và gọi là khoá pha biên độ (APK).
3.2. Điều chế khoá dịch biên độ ASK (Amplititude Shift Keying)
Điều chế ASK là làm biến đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo giá
trị dòng số đưa vào
Ta có: sóng mang: f
0
= Acos(ω
0
t + ϕ ) (3.1 )
Điều chế ASK thực chất là nhân sóng mang với tín hiệu số muốn điều chế
f

ask
= S(t) * f
o
(3.2 )
trong đó, S(t) là tín hiệu số ; f
o
là sóng mang





S(t)
U
c
(t)
t
t
t
f
ask
1
0
1 1
0 1
H×nh 1.6 – TÝn hiÖu ®iÒu chÕ ASK.

Nh vy tớn hiu s sau khi iu ch cú ph rt rng, vy mun truyn nú
c vo kờnh thụng tin tng t thỡ cn phi hn ch bt bng tn, v cn
hn ch bng tn di tn s no tớn hiu khụng b mộo.

3.2.1. ASK kt hp
Vi mt tớn hiu ASK hai trng thỏi, mỏy thu trờn hỡnh 2 cú th dựng
tỏch súng kt hp. B gii iu ch lc phi hp cú tớn hiu u vo thu
c cựng vi tp õm ó thờm vo quỏ trỡnh truyn dn. Mỏy thu, sau khi ó
lc b tp õm v hn ch gi li tớn hiu theo rng bng yờu cu (2/T n
3/T), sau ú trn vi tớn hiu ni. B dao ng ni cú th c biu th bng
hiu s ca trng thỏi dng súng tớn hiu c ng b mt cỏch cn thn
vi tn s v pha ca súng mang thu c.

3.2.2. ASK khụng kt hp
6f
o
2f
o
Hình vẽ: dải phổ của tín hiệu ASK.
f-3f
o
f-f
o
f f+f
o
f+f
o
S(t)
f
ask

f
o
S(t)
f
ask
Lọc
thông
Điều
chế
Lọc
thông dải
Lọc
thông dải
Giải điều
chế
Khôi
phục
Hình 1.7 - Sơ đồ khối điều chế và giải điều chế ASK
Tách sóng đường bao thực hiện đơn giản hơn tách sóng kết hợp vì
không yêu cầu sự kết hợp pha tín hiệu trong quá trình tách sóng. Bộ tách
sóng đường bao đơn giản được dùng tiếp sau các bộ khuếch đại IF, hoặc ở
những chỗ không có tầng chuyển đổi, sau bộ lọc băng vào RF. Do đó sơ đồ
bộ giải điều chế không kết hợp ASK:
° ° ° °
3.3. Điều chế khoá dịch tần số FSK (Frequency Shift Keying )
Điều tần là làm cho tần số của tín hiệu thay đổi theo giá trị bit vào.
Hình vẽ:
Từ hình vẽ trên ta có thể thấy tín hiệu FSK như là tổng của hai tín
hiệu điều chế ASK cho các bit 0 và các bit 1.
Do đó phổ của tín hiệu được vẽ như sau:

n(t)

Ra
Σ
T¸ch
T¸ch sãng
ng ìng
H×nh 1.8 - S¬ ®å khèi bé gi¶i ®iÒu chÕ kh«ng kÕt hîp ASK.
t
t
f
FSK
S(t) 1 0 1 1 0 1
H×nh 1.9 - §iÒu chÕ FSK
6f
0
6f
0
f
s
2f
0
2f
0
f
1
-3f
0
f
2

-3f
0
f
1
+3f
0
f
1
-f
0
f
1
f
1
+3f
0
f
2
+3f
0
f
2
-f
0
f
2
+f
0
f
2

H×nh 1.10 - Phæ cña tÝn hiÖu FSK
Vậy ta có sơ đồ khối điều chế FSK
Trong sơ đồ khối điều chế FSK thường dùng mạch dao động điều khiển
bằng điện áp VCO (Voltage Control Osilator). Mỗi tần số phát ra ứng với
một mức điện áp (mức 0 hoặc mức 1).Mạch dải điều chế thường là bộ dao
động cộng hưởng ở hai tần số.
3.4. Điều pha sè PSK (: Phase Shift Keying)
Kỹ thuật điều chế pha là làm cho góc pha của sóng mang biến đổi theo
tín hiệu số đưa vào.
Xét về phổ thì phổ tín hiệu điều chế pha tương tự như phổ tín hiệu điều chế
ASK.
Sóng mang: f(t) = Acos(ω
0
t + ϕ)
Khi điều chế là làm cho góc ϕ của sóng mang biến đổi theo tín hiệu số. Như
vậy ϕ sẽ là hàm số của thời gian t.
f
PSK
= Acos[ω
0
t + ϕ(t)]
= Acosω
0
t*cosϕ(t) - Asinω
0
t*sinϕ(t)
Đặt S
1
(t) = Acosϕ(t)
S

2
(t) = -Asinϕ(t)
Như vậy ta thấy tín hiệu điều chế pha như là tổng của các tín hiệu sin và cos.
f
ask
f
o
S(t)
f
ask
Läc
th«ng
thÊp
§iÒu
chÕ
Läc
th«ng d¶i
Läc
th«ng d¶i
Gi¶i ®iÒu
chÕ
Kh«i
phôc
H×nh 1.11-S¬ ®å khèi ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ ASK