Bài thực hành các hệ thống truyền thông 5

Họ và tên: Ngô Minh Nghĩa
MSSV: 1620305
Lớp: 16DTV1
Ca: Ca 6 (Thứ 3, 15h – 17h)

BÁO CÁO
Bài thực hành tuần 3
Môn: TH Các hệ thống truyền thơng

B. THỰC HÀNH
1. FM

Hình 6.1: FM
Thiết kế bộ điều biến FM có tần số fm = 1kHz, tần số sóng mang fc = 5kHz như
hình 6.1 như sau
Sine Wave: 1V, 1kHz
Discrete-Time VCO:
Quiescent frequency (Hz): 5000
Input sensitivity (Hz/V): 1000
Sample Time: 1/40000
Câu 1: Nguyên tắc hoạt động của vộ VCO? Viết phương trình xác định tần số
tức thời của bộ VCO?
Khi điện thế ngõ vào của VCO thay đổi thì tần số của tín hiệu ngõ ra cũng được
thay đổi theo một cách tuyến tính, nhưng biên độ vẫn được giữ nguyên.


Tần số tức thời của bộ VCO với thông số nói trên là:
f(t) = fo + Ko.Vin(t)
= 5000 + 1000.Vin(t)
Với Vin(t) là điện thế ngõ vào của VCO.
Câu 2: Cho biên độ của fm = 1V. Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các

Scope? Xác định chỉ số điều biến FM? Cho biết số vạch phổ và vẽ phổ tín hiệu
FM?
Tín hiệu quan sát tại Scope:

Nhận xét:
Tín hiệu sau bộ VCO là tín hiệu FM đã được điều chế. Dựa vào công thức tần số
tức thời của VCO, ta dễ dàng thấy được tín hiệu sau điều chế có thành phần tần số
thay đổi từ 4kHz đến 6kHz.
Với độ nhạy Ko = 1000 và biên độ Sine Wave A=1, ta có thể tính được f:
f = A.Ko = 1000 (Hz)
Từ đó suy ra chỉ số điều biến

= f + fm = 1.


Phổ tín hiệu FM quan sát được tại Spectrum Analyzer:

Nhận xét:
Từ Spectrum Analyzer, ta quan sát thấy rất nhiều vạch phổ của tín hiệu sau điều
biến, nhưng chỉ có 6 vạch phổ có biên độ lớn hơn 0 đáng kể, đó là các vạch
4kHz, 5kHz, 6kHz. Dễ dàng suy đốn được nguyên nhân là do tần số được
tạo ra sau bộ VCO chỉ dao động từ 4 kHz đến 6 kHz.
Câu 3: Cho biên độ của fm = 0V. Quan sát và nhận xét dạng sóng tại các
Scope và Spectrum Scope?
Tín hiệu quan sát tại Scope:


Tín hiệu quan sát tại Spectrum Analyzer:

Nhận xét:

Khi biên độ của fm = 0V => khơng có dạng sóng ở các ngõ ra.
Ta thu được dạng sóng là một đường thẳng, do đó điện thế VCO lúc này là 0V.
Suy ra tần số sau bộ VCO được giữ không đổi.
Tần số lúc này là f = fc = 5 kHz => 2 cột phổ ứng với tần số
2. FM DETECTION

.


Hình 6.2: FM detection
Thiết kế bộ FM detection có tần số fm = 1kHz, tần số sóng mang fc = 5kHz như
hình 6.2.
Sine Wave: 1V, 1 kHz
Discrete-Time VCO:
Quiescent frequency (Hz): 5000
Input sensitivity (Hz/V): 1000
Sample Time: 1/40000
Digital Filter Design:
Lowpass

FIR: Window Hamming

Fs: 40000

Fc: 1000

Câu 1: Nguyên tắc hoạt động của bộ PLL?
PPL (Phase Locked Loop) là một hệ thống điều khiển tần số khép kín (hồi tiếp
vịng) tạo một tín hiệu có pha (khơng phụ thuộc tần số) liên quan đến tín hiệu tham
chiếu, chức năng này dựa trên việc phát hiện sai khác pha (hoặc tần số) giữa tín

hiệu lối vào và lối ra của bộ điều khiển VCO.


Câu 2: Quan sát và nhận xét dạng sóng tại Scope ?

Nhận xét:
Quan sát tín hiệu tại Sine Wave ban đầu và tín hiệu giải điều chế sau khi khuếch
đại 2 lần, ta thấy cả hai đều có cùng biên độ và tần số với độ lệch pha không đổi
theo thời gian.
Nguyên nhân là do tác dụng của bộ lọc thấp qua đã loại bỏ thành phần tần số cao,
sau đó được khuếch đại lên 2 lần biên độ và bộ VCO tạo ra tín hiệu tham chiếu với
tín hiệu FM ngõ vào, làm cho tín hiệu Sine Wave cần truyền ban đầu được phục
hồi đúng với biên độ và tần số.
Câu 3: Thiết kế bộ FM detection có tần số fm = 2kHz, tần số sóng mang fc =
10kHz.
Sine Wave: 1V, 2 kHz.
Discrete-Time VCO:
Quiescent frequency (Hz): 10000


Input sensitivity (Hz/V): 2000
Sample Time: 1/50000
Digital Filter Design:
Lowpass

FIR: Window Hamming

Fs: 50000

Fc: 2000

Digital Filter Design 1:
Lowpass

FIR: Window Hamming

Fs: 50000

Fc: 2000

Slider Gain: 2