Thuyết trình chủ đề điều chế và giải điều chế

Điều Chế và Giải Điều Chế
GVHD: TS. Nguyễn Đức Thái
Nhóm 3:
Nguyễn Anh Quốc
Huỳnh Quốc Thái
Nguyễn Thị Thanh Xuân
Nguyễn Thụy Quỳnh Như


Mục lục
• Giới thiệu
• Các Kỹ Thuật Điều Chế Tín Hiệu





ASK ( Amplitude Shift Keying )
FSK ( Frequency Shift Keying )
PSK ( Phase Shift Keying )
QAM ( Quadrature Amplitude Modulation)


Giới thiệu
• MODEM là gì?
• MODulator/DEModulator, trước đây tên
DataPhone.(AT&T 1960)
• Hoạt động ở tầng
Physical Layer

Tổng Quát Chung

Các thành phần trong kênh truyền dữ liệu của việc
mã hóa kênh truyền giữa bên gửi và bên nhận.


Modem


Physical Layer
• Modem : 1 thiết bị không đồng bộ.
• Truyền dữ liệu bằng các gói nhỏ
• Không có header trailer, chỉ có bit Start/
Stop
• Example: gửi đoạn text ‘HI’


Các quy tắc mã hóa việc truyền
dữ liệu
• Phân loại phương tiện truyền dẫn:
– Hữu tuyến
– Vô tuyến

• Tín hiệu số ( digital signal)
• Tín hiệu tương tự (analog signal)
• Các Phương pháp mã hóa dữ liệu số
– Dữ liệu số  tín hiệu số
– Tín hiệu số  tín hiệu tương tự

Tín hiệu số (digital signal)
• Tín hiệu số: Tín hiệu digital được biểu
diễn bởi hai trạng thái ON hay OFF hoặc
là 1 hay 0. Tín hiệu số yêu cầu khả năng
băng thông lớn hơn tín hiệu tương tự.


Tín hiệu tương tự ( analog
signal)
• Tín hiệu tương tự: Tín hiệu analog bao
gồm ba đặc điểm chính: Biên độ
(Amplitude), Tần số(Frequency) và Pha
(Phase). Tín hiệu tương tự được biểu diễn
dưới dạng các sóng hình sin.


PP Mã hóa tín hiệu số
• Tín hiệu số có xung điện áp rời rạc (không
liên tục), mỗi xung là một phần tử tín hiệu,
dữ liệu nhị phân được mã hóa thành các
phần tử tín hiệu.


PP Mã hóa tín hiệu số (tt)

•
•
•
•

Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
Nonreturn to Zero-Inverted (NRZ-I)
Phương pháp Manchester
Phương pháp Differential Manchester


Phương pháp mã hóa NRZ
(Nonreturn to Zero)
• Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
• + Hai mức điện áp khác nhau cho bit 1 và
bit 0,
• + Điện áp không thay đổi (không có
transition) khi không có sự thay đổi tín
hiệu
• + Điện áp thay đổi (có transition) khi có sự
thay đổi tín hiệu (từ 0 → 1 hoặc từ 1 → 0).


Phương pháp mã hóa NRZ
(Nonreturn to Zero) (tt)
• Nonreturn to Zero-Inverted (NRZ-I)
• + NRZI cho các bit 1,
• + Dữ liệu được mã hóa căn cứ vào việc
có hay không sự thay đổi tín hiệu ở
• đầu thời khoảng bit.
• + Bit 1: được mã hóa bằng sự thay đổi
điện áp (có transition)
• + Bit 0: được mã hóa bằng sự không thay
đổi điện áp (không có transition)

Phương pháp mã hóa NRZ
(Nonreturn to Zero) (tt)


PP Manchester / Differential
Manchester
• Phương pháp Manchester:
• + Thay đổi ở giữa thời khoảng bit (thay đổi
được dùng như tín hiệu đồng bộ dữ liệu).
• + L → H biểu diễn bit 1, H → L biểu diễn
bit 0 (NRZ xor tín hiệu clock).
• + Dùng trong chuẩn IEEE 802.3.


PP Manchester / Differential
Manchester (tt)
• Phương pháp Differential Manchester:
• + Thay đổi giữa thời khoảng bit chỉ dùng
cho đồng bộ
• + Thay đổi đầu thời khoảng biểu diễn bit 0
• + Không có thay đổi ở đầu thời khoảng
biểu diễn bit 1
• + Dùng trong chuẩn IEEE 802.5


PP Manchester / Differential
Manchester (tt)

Mục lục
• Giới thiệu
• Các Kỹ Thuật Điều Chế Tín Hiệu





ASK ( Amplitude Shift Keying )
FSK ( Frequency Shift Keying )
PSK ( Phase Shift Keying )
QAM ( Quadrature Amplitude Modulation)


Các Kỹ Thuật Điều Chế
• Hai yếu tố quan trọng trong chuyển đổi số
-tương tự:
– tốc độ bit/baud
– tín hiệu sóng mang (carrier wave)
Tốc độ bit là số bit được truyền trong một giây
Tốc độ baud là số đơn vị tín hiệu trong một giây
cần có để biểu diễn số bit vừa nêu


Các Kỹ Thuật Điều Chế
• Hai yếu tố quan trọng trong chuyển đổi số
-tương tự:
– tốc độ bit/baud
– tín hiệu sóng mang (carrier wave)
Trong truyền dẫn analog thì thiết bị phát tạo ra

tần số sóng cao tần làm nền cho tín hiệu thông
tin. Tín hiệu nền này được gọi là sóng mang hay
tần số sóng mang.


Các Kỹ Thuật Điều Chế
 Đặc tính của 1 tín hiệu sóng

2 tín hiệu cùng tần số
nhưng khác giá trị
đỉnh (biên độ)


Các Kỹ Thuật Điều Chế
 Đặc tính của 1 tín hiệu sóng

Quan hệ giữa độ dài sóng và chu kỳ.
• Tần số là số lần cùng 1 hiện tượng lặp lại trên 1 đơn vị
thời gian.
• Tần số và chu kỳ là nghịch đảo của nhau


Các Kỹ Thuật Điều Chế
 Đặc tính của 1 tín hiệu sóng

Pha mô tả vị trí tương đối
của tín hiệu với trị 0


Các Kỹ Thuật Điều Chế

•
•
•
•
•

• Tính hiệu sóng
được định
nghĩa từ 3 đặc
tính: biên độ,
tần số, và góc
pha.

Trong truyền số liệu ta quan tâm đến các phương pháp sau:
ASK(Amplitude shift keying): Điều chế khóa dịch biên độ
FSK(Frequency shift keying): Điều chế khóa dịch tần số
PSK(Phase shift keying):
Điều chế khóa dịch pha
QAM(Quadrature amplitude modulation): Điều chế vừa kết hợp
biên độ và pha


Các Kỹ Thuật Điều Chế
• Điều biên: Amplitude-Shift
Keying (ASK)
• Điều tần: Frequency-Shift
Keying (FSK)
• Điều pha: Phase-Shift Keying
(PSK)

• Kết hợp: Quadrature
Amplitude Keying (QAM)