biến điện xung pam

biến điện xung :pam

biến điện xung :pam
Bởi:
phạm văn tấn

MULTIPLEXING PHÂN THỜI GIAN - TDM (Time - Division
Multiplexing).
Ta đã nhiều lần nhấn mạnh rằng các tín hiệu có thể tách biệt nhau nếu chúng không phủ
nhau về thời gian hoặc về tần số. Vì khổ băng của sóng biến điệu xung thì cực rộng, nên
sự tách tần số thường không khả thi. May mắn, sóng biến điệu xung được đặc trưng bởi
phần sóng xung quanh zero của trục thời gian ( tín hiệu băng gốc base band ). Vì vậy,
có thể tách tín hiệu về mặt thời gian. TDM là tiến trình cộng các tín hiệu sao cho chúng
không phủ nhau về thời gian.
Multiplexing những kênh có nhịp lấy mẫu giống nhau:
Trước hết, ta nói về TDM cho các tín hiệu có nhịp lấy mẫu giống nhau. Sau đó ta đưa
vào những kỹ thuật để Multiplex các tín hiệu có nhịp lấy mẫu khác nhau. Kỹ thuật này
bao gồm bộ siêu giao hoán ( supercommutation ) và bộ Multiplexer có Memory.
TDM các tín hiệu có nhịp lấy mẫu giống nhau có thể xem như những xung xen kẽ. Hình
6.20 chỉ TDM 2 tín hiệu.

Hình 6.20: Multiplex có 2 kênh
Nhớ là SW thay đổi vị trí trong khoảng thời gian không lâu hơn một chu kỳ lấy mẫu. Đó
là, hai xung được gửi trong mỗi chu kỳ lấy mẫu, vậy nhịp xung trên mỗi kênh thì gấp
đôi nhịp lấy mẫu.

1/4


biến điện xung :pam

Giả sử ta tăng lên 10 kênh. SW trở thành một bộ giao hoán như hình 6.21.SW phải xoay
giáp vòng đủ nhanh sao cho nó trở lại kênh 1 trong thời gian lấy mẫu lần 2. SW của máy
thu phải xoay đồng bộ với SW đài phát. Nếu ta biết chính xác tin gì được gửi đi trên một
của các kênh, ta sẽ có thể nhận dạng được mẫu của nó tại máy thu. Một phương pháp
chung để tạo sự đồng bộ là hy sinh một kênh và gửi tín hiệu đồng bộ vào đó. Ta sẽ thấy
điều đó trong vài hệ thống truyền Digital.

Hình 6.21: Multiplexing10 kênh.
Điều duy nhất làm giới hạn vận tốc quay của SW ( và do đó giới hạn số kênh có thể
Multiplex ) là tỷ số của độ rộng mỗi xung với khoảng cách giữa các mẫu gần nhau của
một kênh. Vậy cần thiết kế mỗi xung hẹp hơn và khổ băng của tín hiệu rộng hơn.
Multiplexing những kênh có nhịp lấy mẫu khác nhau:
Có 2 cách để Multiplex những tín hiệu có nhịp lấy mẫu khác nhau: Multiplex không
đồng bộ và Multiplex siêu giao hoán.
a Dùng một buffer để giữ những trị mẫu và rồi đưa chúng ra theo một nhịp độ cố định.
Phương cách này cũng có hiệu quả nếu nhịp lấy mẫu có những thay đổi. Điều quan trọng
để thiết kế một hệ thống như vậy là buffer phải luôn luôn có các mẫu để gửi khi kênh có
yêu cầu. Điều này cần đến việc đưa vào các mẫu nhồi ( stuffing samples ) nếu buffer bị
trống. Ngược lại, buffer phải đủ lớn sao cho nó không bị ngập tràn ( overflow ).
Phương pháp buffer cũng được dùng nếu các nguồn tin khác nhau được truyền không
đồng bộ. Sự định cỡ cho bufffer cần đến sự phân giải xác suất, do đó đưa đến các bộ
Multiplexer thống kê Stat.Mux ( Statistical Multiplexer ).

2/4


biến điện xung :pam

Kỹ thuật tổng quát thứ nhì là dùng siêu giao hoán. Tất cả nhịp lấy mẫu được nhân với
nhịp cơ bản. Điều này sẽ gặp khi cần lấy mẫu những kênh với nhịp cao hơn, lúc dùng

không có Multiplexing. Giả sử, nếu ta có hai kênh với nhịp lấy mẫu cần là 8 và 15,5
kHz, khi Multiplex chúng ta có thể chọn 16 kHz để lấy mẫu nhanh hơn.
Nguyên lý của siêu hoán thì đơn giản. Ta hãy xem thí dụ ở hình 6.22, vẽ một bánh xe
giao hoán ( Commutator Wheel ) 32 khe và 2 bánh xe giao hoán phụ. Giả sử ta muốn
Multiplex 44 kênh sau:
1 Kênh lấy mẫu tại 80 KHz
1 Kênh lấy mẫu tại 40 KHz
18 Kênh lấy mẫu tại 10 KHz
8 Kênh lấy mẫu tại 1250 Hz
16 Kênh lấy mẫu tại 625 Hz
Nhớ là tất cả nhịp lấy mẫu là bội số của 625 Hz. Ta chọn để đặt nhịp căn bản của bánh
xe giao hoán ở 10.000 vòng /sec. Vậy mỗi kênh ( của 18 kênh lấy mẫu tại 10 kHz ) đem
về một khe của bánh xe - Kênh lấy mẫu 40 kHz cần 4 khe cách đều nhau trên bánh xe;
vậy nó được lấy mẫu 4 lần trong mỗi vòng quay ( 0,1 ms ) của bánh xe - Tương tự kênh
lấy mẫu 80 kHz cần 8 khe cách đều nhau trên bánh xe.
Đối với những kênh có nhịp lấy mẫu nhỏ hơn 10 kHz, ta chỉ cần lấy mẫu chúng tại
những vòng quay được chọn lựa của bánh xe. Thí dụ, 1 kênh 1250 Hz cần được lấy mẫu
một lần khi bánh xe quay 8 vòng. Trong khi đó, kênh 625 Hz lấy mẫu 1 lần/mỗi 16 vòng
quay của bánh xe. Ta thực hiện việc ấy bằng cách dùng hai bánh xe giao hoán phụ. Tám
kênh 1250 Hz được giao hoán nhau nhờ một bánh xe 8 khe, với nhịp 1250 vòng/sec. Cứ
mỗi 0,1 ms, một trong các kênh được nối vào một khe của bánh xe chính. Tương tự, 16
kênh 625 Hz được giao hoán nhờ bánh xe 16 khe , quay 625 vòng/sec.

3/4


biến điện xung :pam

Hình 6.22: Siêu giao hoán

4/4