Upload
jaggapun12345
View
685
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
บททบทท … … การผสมสญญาณ การผสมสญญาณ
((ModulationModulation))
ระบบระบบสอสารแบบแอนาลอกสอสารแบบแอนาลอก (Analog Communication) 3105 - 2016(Analog Communication) 3105 - 2016
ครวศาสตร ปญญา ครวศาสตร ปญญา สาขาวชาอเลกทรอนกส สาขางานอเลกทรอนกสอตสาหกรรม สาขาวชาอเลกทรอนกส สาขางานอเลกทรอนกสอตสาหกรรม
วทยาลยวทยาลยการอาชพขอนแกนการอาชพขอนแกน
Modulation Modulation
Why Modulate?Why Modulate?• ชองสญญาณเพมขนชองสญญาณเพมขน• ไดขนาดของชองสญญาณทกวางขนไดขนาดของชองสญญาณทกวางขน• ลดขนาดของสายอากาศลดขนาดของสายอากาศ
How Modulate ?How Modulate ?• Amplitude frequency Amplitude frequency
phasephase
[ ]v t A A tc c c c c( ) cos cos= = +θ ω φ
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน : : DSB-LCDSB-LC การมอดเลตการมอดเลตเชงเสนเชงเสน
รปท รปท 3.1 3.1 รปสญญาณทางเวลาและทางความถของรปสญญาณทางเวลาและทางความถของสญญาณทมอดเลตสญญาณทมอดเลต
x t x t tc c( ) ( )cos= ω X X Xc
c c( ) ( ) ( )ω ω ω ω ω= + + −2 2
xc(t)= Ac cosωct
x(t)cosωct
×
cosωct
Multiplierx(t)
Antenna
x(t)
t
t
t
ω
X(ω)
Xc(ω)
ω
ω
-W 0 W
Am
Am/2
ωc−ωc0
ωc−ωc 0
F{x(t)cosωc
t}
2W2W
UpperSideband
LowerSideband
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน (Linear (Linear modulations)modulations)
1. 1. Double Sideband Large CarrierDouble Sideband Large Carrier,DSB-LC ,DSB-LC หรอหรอ สญญาณ สญญาณ AM AM จะสงทงสอง จะสงทงสอง sideband sideband รวมทงพาหะ รวมทงพาหะ
2. 2. Double Sideband Suppressed CarrierDouble Sideband Suppressed Carrier,DSB-SC ,DSB-SC สงทงสอง สงทงสอง sideband sideband เหมอน เหมอน AM AM แตไมสงพาหะแตไมสงพาหะ
3. 3. Single Sideband,SSBSingle Sideband,SSB จะสง จะสง sideband sideband เดยวแตไดเดยวแตไดสญญาณครบถวนสญญาณครบถวน
4. 4. Vestigial Sideband,VSBVestigial Sideband,VSB เปนการสง เปนการสง sideband sideband หนงรวมกบบางสวนของอก หนงรวมกบบางสวนของอก sideband sideband ไปดวย ไปดวย
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน : : DSB-LCDSB-LC การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ AM ( DSB-LC) AM ( DSB-LC)
ร ปท ร ปท 3.2 3.2 สญญาณ สญญาณ DSB-LC (AM) DSB-LC (AM) ทางเวลาและความถทางเวลาและความถ
x t x t t A tAM c c( ) ( )cos cos= +ω ω
Envelope
xm(t)cosωct
xm (t) t
t
ω
X(ω)
ω
-W 0 W
Am
Am/2ωc−ωc 0
F{xm(t)cosωct}
xc(t)=Accosωct
xm(t)cosωct+Accosωct
t
t
Xc(ω)ω
ω
ωc−ωc 0
ωc−ωc 0
F{xm(t)cosωct+Ac
cosωct }
Carrier
Am/2
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน : : DSB-LCDSB-LC
การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ AM ( DSB-LC)AM ( DSB-LC)• Modulation IndexModulation Index
• % Mod.% Mod.
%mod .( max. ) ( min. )( max. ) ( min. )
= −+
magnitude magnitudemagnitude magnitude
= + − −+ + −
( ) ( )( ) ( )1 11 1
100m A m Am A m A
x
= ×m 100 %
m = peak DSB - SCpeak carrier
x t A t mA t t A m t tAM c m c m c( ) cos cos cos ( cos )cos= + = +ω ω ω ω ω1
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน : : DSB-LCDSB-LC การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ AM ( DSB-LC)AM ( DSB-LC)
ร ปท ร ปท 3.4 3.4 สญญาณ สญญาณ AM AM ทมอด เลตด วยด ชนมอด เลตตางท มอด เลตด วยด ชนมอด เลตตาง กน กน
Acosωc
t
Amcosωmt Acosωct
xAM(t) : m<1
t t
t t
t t
cosωmt
xAM(t) : m=1
xAM(t) : m>1
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชงเสนเสน : : DSB-LCDSB-LC
กำาลงของพาหะและกำาลงของ กำาลงของพาหะและกำาลงของ sideband sideband ใน ใน AMAM
PPtt == กำาลงทงหมด กำาลงทงหมด PPcc == กำาลงพาหะ กำาลงพาหะ PPss == กำาลงของ กำาลงของsidebandsideband
x t x t t A tAM c c2 2 2 2 2( ) ( )cos cos= +ω ω
= +x t A2 2
2 2( )
P A x t P Pt c s= + = +2 2
2 2( )
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน : : DSB-SC DSB-SC การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ DSB-SC DSB-SC x t x t tDSB c( ) ( )cos= ω
xc(t)= Ac cosωct
x(t)cosωct
×
cosωct
Multiplierx(t)
Antenna
x(t)
t
t
t
ω
X(ω)
Xc(ω)
ω
ω
-W 0 W
Am
Am/2
ωc−ωc0
ωc−ωc 0
F{x(t)cosωc
t}
2W2W
UpperSideband
LowerSideband
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน : S: SSBSB การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ SSB SSB
กรณส ญญาณหลายความถ ส ญญาณความถเด ยว กรณส ญญาณหลายความถ ส ญญาณความถเด ยว
ร ปท ร ปท 3.5 3.5 สเปกตร มของส ญญาณ สเปกตร มของส ญญาณ SSBSSB
ω
ω
ω
ωc−ωc 0
LowerSideband
UpperSideband
ωc−ωc 0
−ωm 0 ωm
ω
ω
ω
ωc−ωc 0
LowerSideband
ωc−ωc 0
−ωm 0 ωm
−ωc + ωm
ωc - ωm
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน : S: SSBSB
รปท รปท 3.6 SSB modulator 3.6 SSB modulator ใชการกรองสวน ใชการกรองสวน upper sidebandupper sideband
ωc
ωc
ωc−ωc 0
0
0
ω
ω
ω
ω
x(t) sidebandfilter,H( )
DSB
x (t)SSB
cos tωc
ωX
H( )
x ( )ω
ω
x ( )DSB
ω
x( )ω
0x (t)
SSB
−ωc
−ωc
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน : V: VSBSB การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ VSBVSB
ร ปท ร ปท 3.7 3.7 ทรานสเฟอร ฟ งก ช นของวงจรกรองส ำาหร บ ทรานสเฟอร ฟ งก ช นของวงจรกรองส ำาหร บ VSBVSB
ร ปท ร ปท 3.8 3.8 สเปกตร มของส ญญาณโทรทศนสเปกตร มของส ญญาณโทรทศน
ωω
ω
u( - )
ω
ωc
H ( )v
0c
Picturecarrier Idealized
receivercharacteristic
VideoRemainder
lower sideband Colorburst
Audio(FM)
Frequency0.75 MHz
3.58 MHz4 MHz
4.5 MHz6MHz
1.25 MHz4 MHz
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน
การสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาด การสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาด1. 1. มอดเลตแบบผลคณ มอดเลตแบบผลคณ (Product modulation)(Product modulation)
2. 2. มอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของมอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของอปกรณอปกรณ
3. 3. มอดเลเตอรแบบสวตชง มอดเลเตอรแบบสวตชง (Switching (Switching modulator,chopper modulator)modulator,chopper modulator)
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชง
ขนาดขนาด 1. 1. มอดเลตแบบผลคณ มอดเลตแบบผลคณ (Product modulation)(Product modulation)
รปท รปท 3.9 3.9 บลอกไดอะแกรมการสรางสญญาณ บลอกไดอะแกรมการสรางสญญาณ DSB-LCDSB-LC
x(t)
X
cos t
+
+x (t)AM
ωc
Σ
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
2. 2. มอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงมอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของอปกรณเสนของอปกรณ
รปท รปท 3.10 3.10 วงจรกรองสำาหรบสญญาณ วงจรกรองสำาหรบสญญาณ AMAM
x t a x t a x a t aaa x t to c c( ) ( ) cos [ ( ) ]cos= + + + +1 2
22
21
2
11 2ω ω
R
Bandpass
filter
@ωc
x (t)0+
+
kcos t
x(t)
ωc ∼
∼
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
2. 2. มอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของมอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของอปกรณอปกรณ
รปท รปท 3.11 3.11 การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ DSB-SC DSB-SC จาก จาก AMAM
Amplitude
Amplitude
Modulator
Modulator
Adder
x(t)
-x(t)
A cos tc ωcA [1+x(t)] +x(t)c ω cos tc
A [1+x(t)] -x(t)c ω cos tc-A cos tc ωc-
A cos tc ωc2x(t)
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
2. 2. มอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของมอดเลตโดยใชคณสมบตความไมเปนเชงเสนของอปกรณอปกรณ
รปท รปท 3.12 3.12 วงจรบาลานซมอดเลตเตอรทใชอปกรณไมวงจรบาลานซมอดเลตเตอรทใชอปกรณไมเปนเชงเสนเปนเชงเสน
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
3. 3. มอดเลเตอรแบบสวตชง มอดเลเตอรแบบสวตชง (Switching modulator,chopper (Switching modulator,chopper modulator)modulator)
รปท รปท 3.13 3.13 วงจรมอดเลเตอรสญญาณ วงจรมอดเลเตอรสญญาณ DSB DSB แบบ แบบ chopper chopper
e (t)x(t)
cos t ~ωc
ωe (t)
Bandpass
filter@ωc
e (t)x(t)
cos t~
ωc
e (t)oBandpass
filter@ωc
t t000
x(t) e (t)i e (t)o
i
i
t
co
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
3. 3. มอดเลเตอรแบบสวตชง มอดเลเตอรแบบสวตชง (Switching modulator,chopper (Switching modulator,chopper modulator)modulator)
รปท รปท 3.14 3.14 วงจรมอดเลตเตอรสญญาณ วงจรมอดเลตเตอรสญญาณ AM AM แบบ แบบ chopperchopper
~
~
x(t)
kcos t +
+Bandpass
filter
@R
ω c
ωc
ωcv (t)o
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การสรางสญญาณมอดเลตเชงการสรางสญญาณมอดเลตเชงขนาดขนาด
Single Side BandSingle Side Band• โดยวธ โดยวธ Filter Filter • วธเลอนเฟสวธเลอนเฟส
รปท รปท 3.15 3.15 การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ SSB SSB โดยวธเลอนเฟสโดยวธเลอนเฟส
Balance Modulator
Balance Modulator
-90o-90
o
cos tωc
sin tωcx(t) sin tωcx(t)
cos tωcx(t)
X
Xx(t)
x (t)SSBΣ+
+_+_
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การดมอดเลตสญญาณเชงขนาดการดมอดเลตสญญาณเชงขนาด
เอนเวลโลปดเทคชนเอนเวลโลปดเทคชน
รปท รปท 3.16 3.16 เอนเวลโลปดเทคเตอรเอนเวลโลปดเทคเตอร
x (t)i
x (t)o x (t)o x (t)o
t t t
x (t) x (t)o
RCt
Correct RC RC too large RC too small
i
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การดมอดเลตสญญาณเชงขนาดการดมอดเลตสญญาณเชงขนาด
ซงโครนสดเทคชนซงโครนสดเทคชน
ซงโครนสดเทคชน ซงโครนสดเทคชน (synchronous (synchronous detection)detection)
โคฮเรนตดเทคชน โคฮเรนตดเทคชน (coherent detection)(coherent detection)
x t t x t tDSB c c( )cos ( )cosω ω= 2
= +x t x t tc( ) ( )cos2 2 2ω
{ }F x t t X X XDSB c
c c( )cos ( ) ( ) ( )ω ω ω ω ω ω= + + + −2
24
24
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การดมอดเลตสญญาณเชงขนาดการดมอดเลตสญญาณเชงขนาด
ซงโครนสดเทคชน ซงโครนสดเทคชน (synchronous detection)(synchronous detection)
รปท รปท 3.17 Synchronous 3.17 Synchronous detectiondetection
การมอดเลตเชงการมอดเลตเชง เสน เสน :: การดมอดเลตสญญาณเชงขนาดการดมอดเลตสญญาณเชงขนาด
• heterodyning heterodyning IF (intermediate frequency)IF (intermediate frequency)
รปท รปท 3.18 3.18 เครองรบวทย เครองรบวทย ((กก) ) แบบ แบบ TRF (TRF (ขข) ) แบบ แบบ SuperheterodyneSuperheterodyne
Station
Selector Volume
Volume
Station Selector
Speaker
Speaker
XRF amplifier
RF amplifier RF amplifier RF amplifier
IF amplifier
Demodulator
DemodulatorAudio
amplifier
Audioamplifier
LocalOscillator
(¢)
(¡)
Frequency-Division Multiplexing:FDMFrequency-Division Multiplexing:FDM
+
X ( )ω1
X ( )ω2 X ( )ω3
ωωω0 ωmωm- 0 ωmωm- 0 ωmωm-x (t)1
x (t)2
x (t)3 X
X
X
ω2
ω1
ω3
++ transmitter
Antenna
Σ
ω3ω2ω1
2 2ωm ωm ωm2ω0
BPF1
x (t)1
TunableBPF
x (t)1 oror
AntennaAntenna Demodulator
Receiver
Receiver
x (t)2
x (t)3
x (t)2
x (t)3
@ω
BPF2@ω
BPF3@ω
Demodulator
การมอดเลตเชงมม การมอดเลตเชงมม (Angle (Angle modulations)modulations)
1. Phase modulation (PM)1. Phase modulation (PM) เปลยนแปลงเปลยนแปลงมมเฟสมมเฟสตามสญญาณทตองการตามสญญาณทตองการมอดเลตมอดเลต
2. Fequency modulation (FM)2. Fequency modulation (FM) เปลยนแปลงเปลยนแปลงความถความถเชงมมตามเชงมมตามสญญาณทตองการมอดเลตสญญาณทตองการมอดเลต
θ( ) ( )t x t∝
θ θω( ) ( )t t k x tc p= + + 0
[ ]x t A t k x tPM c p( ) cos ( )= + +ω θ0
ω i t x t( ) ( )∝ω ωi c ft k x t( ) ( )= +
θ θω( ) ( )t t k x t dtc f= + +∫ 0
[ ]x t A t k x t dtFM c f( ) cos ( )= + +∫ω θ0
การมอดเลตแบบ การมอดเลตแบบ FM (Frequency FM (Frequency Modulation)Modulation)
ใหสญญาณทตองการมอดเลตเปนใหสญญาณทตองการมอดเลตเปน
KKff Modulation sensitivityModulation sensitivity
Frequency deviationFrequency deviation เรยกวา เรยกวา modulation indexmodulation index
x t A tm m m( ) cos= ω
[ ]x t A t k A t dtFM c f m m( ) cos cos= + ∫ω ω
= +
A t tc m mcos sinω ωωω∆
[ ]x t A t tFM c m( ) cos sin= +ω ωβ
x t A t t A t tFM c m c m( ) cos cos( sin ) sin sin( sin )= −ω ω ω ωβ β
β ωω= ∆
m
∆ ω = kAm
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM) ในกรณท ในกรณท <0.2<0.2
ร ปท ร ปท 3.21 (3.21 (กก ) ) เปร ยบเท ยบสเปกตร ม เปร ยบเท ยบสเปกตร ม AM AM และ และ NBFM NBFM
cos( sin )β ωmt ≈1sin( sin ) sinβ βω ωm mt t≈
x t A t A t tFM c c m( ) cos sin sin= −ω ω ωβ
x t A t A t A tFM c c m c m( ) cos cos( ) cos( )= − − + +ω ω ω ω ωβ β12
12
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
ร ปท ร ปท 3.21 (3.21 (ตอต อ ) () (ขข ) ) เฟสเซอร ไดอะแกรมของ เฟสเซอร ไดอะแกรมของ AM (AM (คค ) ) เฟสเซอร ไดอะแกรมของ เฟสเซอร ไดอะแกรมของNBFMNBFM
BandwidthBandwidth
A(1+m)=maxωm
ωm
-A(1-m)=min
ωm-ωm
βA2
βA2
A
Aβ
(¢)
(¤)
B fm=2
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
Wide-band Frequency Modulation (WBFM)Wide-band Frequency Modulation (WBFM) ในกรณท ในกรณท >0.2>0.2
ร ปท ร ปท 3.22 3.22 เบสเซลฟงก ช นท ค า เบสเซลฟงก ช นท ค า และ และ nn ตางๆ ตางๆ
cos( sin ) ( ) ( )cos ( )cos .......β ω β β ω β ωm m mt J J t J t= + + +0 2 42 2 2 4
sin( sin ) ( )sin ( )sin ( )sin .......β ω β ω β ω β ωm m m mt J t J t J t= + + +2 2 3 2 51 3 5
-0.6-0.4-0.20
0.2
0.4
0.6
0.8
00.20.40.60.8
0.20.4
0 2 4 6 8 1012 18 201614
Arrows show initial values for J ( )=0.01βn
J4 J5 J6 J7 J8
J5J6J7J8J4
J
JJ J
J J J J J
0
12 3
0 1 2 3 0 J J J1 2 3
J3
β
β0 2 4 6 8 1012 18201614
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
สมการ สมการ wide band FMwide band FM
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
SpectrumSpectrum
ร ปท ร ปท 3.23 3.23 เส นสเปกตร มส ญญาณ เส นสเปกตร มส ญญาณ FM FM ท ท คาต างๆค าต างๆ
β
9.0
7.0
4.0
1.5
0.4
fc
fc
fc
fc
fc
Frequency Modulation :Frequency Modulation :Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)
WBFM bandwidthWBFM bandwidth • แบนดวดทของคารสน แบนดวดทของคารสน (carson bandwidth)(carson bandwidth)
B f f fm m= + = +2 1 2( ) ( )β ∆
การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ Frequency ModulationFrequency Modulation
การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ FMFM• การสรางโดยตรงการสรางโดยตรง
VVaractor tuner circuitaractor tuner circuit VCO (Voltage control oscillator)VCO (Voltage control oscillator)
• การสรางโดยทางออมการสรางโดยทางออม
การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ Frequency ModulationFrequency Modulation
การสร างโดยตรงการสร างโดยตรง• VVaractor tunner circuitaractor tunner circuit
ร ปท ร ปท 3.26 3.26 วงจรสร างความถพาหะโดยใช วงจรสร างความถพาหะโดยใช varactorvaractor
fLC
c = 12π
C
C
C
0
1
2
E2
E1
L Varactordiode
x(t)0
การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ Frequency ModulationFrequency Modulation
การสร างโดยตรงการสร างโดยตรง VCO (Voltage control oscillator)VCO (Voltage control oscillator)
ร ปท ร ปท 3.27 3.27 วงจรมอดเลตทใช วงจรมอดเลตทใช VCO (IC 566) VCO (IC 566)
R2 R1
R3
C2
C1
0.001 Fµ1.5k
10k
Vc6 85
7 13
4SE/NE 566
x(t)
Vcc
การสรางสญญาณ การสรางสญญาณ Frequency Frequency ModulationModulation
การสร างโดยทางอ อมการสร างโดยทางอ อม
ร ปท ร ปท 3.28 Armstrong Modulator 3.28 Armstrong Modulator สำาหร บความถ สำาหร บความถ VHFVHF
Audio
basebandIntegrator
Crystal-controlledoscillator
400kHz
x(t)
90Phase shift
Preemphasis
Productmodulator
+
400 kHz24.4 kHz
Multiplierx32
Downconverter
Multiplierx96
1.0208MHz781.25Hz
98 MHz75 kHz
12.8 MHz781.25Hz
Crystal-controlledoscillator
Poweramplifier
To aerial
+_
o
x(t)dt
การดเทคสญญาณ การดเทคสญญาณ FM (FM detectors)FM (FM detectors)
การดเทคโดยการเปลยนเปนสญญาณ การดเทคโดยการเปลยนเปนสญญาณ AMAM • 1. Differenciating circuit1. Differenciating circuit• 2. Tune circuit2. Tune circuit• 3. Raito detector 3. Raito detector • 4. Quadrature detector4. Quadrature detector
Zero crossing detectionZero crossing detection การดเทคโดย เฟสลอคลป การดเทคโดย เฟสลอคลป (Phase lock loop)(Phase lock loop)
การดเทคสญญาณ การดเทคสญญาณ FM (FM detectors)FM (FM detectors)))
การดเทคโดยการเปลยนเปนสญญาณ การดเทคโดยการเปลยนเปนสญญาณ AMAM• หลกการของ หลกการของ discriminatordiscriminator
รปท รปท 3.29 Discriminator Action3.29 Discriminator Action
slope k
∆ω−∆ω
vo
δω
การดเทคสญญาณ การดเทคสญญาณ FM (FM detectors)FM (FM detectors)
Zero crossing detection (Quadrature detector)Zero crossing detection (Quadrature detector)
ร ปท ร ปท 3.30 3.30 ร ปคลนแสดงการเปร ยบเท ยบเฟส คาเฉล ยของผลคณ ร ปคลนแสดงการเปร ยบเท ยบเฟส คาเฉล ยของผลคณสญญาณจะแปรตามการเปล ยนแปลงเฟสสญญาณจะแปรตามการเปล ยนแปลงเฟส
การดเทคสญญาณ การดเทคสญญาณ FM (FM detectors)FM (FM detectors)
การดเทคโดย เฟสลอคลป การดเทคโดย เฟสลอคลป (Phase lock loop)(Phase lock loop)
รปท รปท 3.31 3.31 วงจร วงจร Phase -locked loopPhase -locked loop
x inat t
X
VCOVCO o/p
ω
ωt+θat
Mixerproducts2 +d.c.
d.c. cos A
v cos
θ
θ
α
acon
x outm
ω~~
Digital Modulation Digital Modulation
Carrier Modulation SchemesCarrier Modulation Schemes• ASK , FSK , PSKASK , FSK , PSK
• QAM, etc.(MSK, DQPSK )QAM, etc.(MSK, DQPSK ) Consideration toConsideration to
• Maximum data rateMaximum data rate• Minimum probability of symbol errorMinimum probability of symbol error• Minimum transmitted powerMinimum transmitted power• Minimum channel bandwidthMinimum channel bandwidth• Maximum resistance to interfering signalMaximum resistance to interfering signal• Minimum circuit complexityMinimum circuit complexity
Digital Modulation :Digital Modulation :ASKASK
Amplitude Shift Keying :ASKAmplitude Shift Keying :ASK
A) binary ASK B) 4-Array ASK
1 0 1 1 0 1 0 0 1 0
(A)
(B)
1 0 11 01 00 1 0
Digital Modulation :Digital Modulation : FSKFSK
Frequency Shift Keying :FSKFrequency Shift Keying :FSK
A) binary FSK B) 4-Array FSK
(A)
(B)
1 0 1 1 0 1 0 0 1 0
1 0 11 01 00 1 0
Digital Modulation :Digital Modulation : PSKPSK
Phase Shift Keying :PSKPhase Shift Keying :PSK
A) binary PSK B) 4-Array PSK (quad phase shift keying)
1 0 1 1 0 1 0 0 1 0
(A)
(B)
1 0 11 01 00 1 0
Digital Modulation :Digital Modulation : QAMQAM
Quadrature Amplitude Modulation :QAMQuadrature Amplitude Modulation :QAM 00 01 11 10 φ1
00
10
11
10
φ2 0000 0001 0011 0010
φ1
φ2
1000 1001 1011 1010
1100 1101 1111 1110
0100 0101 0111 0110
Multiplexing :Multiplexing :
Frequency Division Multiplex;FDMFrequency Division Multiplex;FDM Time Division Multiplex;TDMTime Division Multiplex;TDM
Multiplexing :FDMMultiplexing :FDM
Frequency Division Multiplex;FDMFrequency Division Multiplex;FDM
Signal 1
Signal 2
Signal 3
Signal 4
f1 f2 f3 f4
f
MOD1 @ f1
MOD2 @ f2
MOD3 @ f3
MOD4 @ f4
Signal 1
Signal 2
Signal 3
Signal 4
DEMOD1 @ f1
DEMOD2 @ f2
DEMOD3 @ f3
DEMOD4 @ f4
ตวอย างการมลต เพล กซเช งความถ
Multiplexing :FDMMultiplexing :FDM
ลำาดบชนการมลตเพลกซ ใน ลำาดบชนการมลตเพลกซ ใน FDMFDM
Supergroup
Ch12
Ch1
312 552Ch1
Ch2
Ch3
312 552
312 552
Ch12
60 108
60 108
60 108
60 108
812
2044312
552
Group SupergroupMastergroup
Supergroup
Group
Multiplexing :TDMMultiplexing :TDM
Time Division Multiplex;TDMTime Division Multiplex;TDM
ตวอย างการมลต เพล กซเช งเวลา ส ญญาณอนาลอก
Signal 1
Signal 2
Signal 3
Signal 4
Signal 1
Signal 2
Signal 3
Signal 4
4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1
Multiplexing :TDMMultiplexing :TDM
Time Division Multiplex;TDMTime Division Multiplex;TDM
การมลต เพล กซเช งเวลาของส ญญาณดจ ตอล
Multiplexed Signal A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D
Signal D
Signal C
Signal B
Signal A
Bit clock
Multiplexing StandardMultiplexing Standard
T-CarrierT-Carrier
7 bit data7 bit data1bit1bitsignasignall 7 bit data7 bit data
1bit1bitsignasignall
1 frame 193 bit1 frame 193 bit
7 bit data7 bit data1bit1bitsignasignall
framframeesyncsync
Channel 2Channel 2Channel 1Channel 1 Channel 24Channel 24
เฟรมของ T1 carrierT4 output
274.176 Mb/s (4032 VF)
T3 line44.736 Mb/s (672Voice)
1
23..6
T3 outpu
t
1 st Level
multiplexer
2nd
Levelmultiplexer
3 rd Level
multiplexer
4 th Level
multiplexer
24 voice
Channel
64 kb/seach
....
T1 outpu
t
T1 line1.544 Mb/s (24 Voice)
1
23
4
1
23..7
T2 line6.312 Mb/s (96
Voice)
T2 outpu
t
ล ำาด บช นของการม ลต เพล กซ ของ T1 carrier
Multiplexing StandardMultiplexing Standard
CCITTCCITT
4 th Level
multiplexer
1st Level
multiplexer
2nd
Levelmultiplexer
3 rd Level
multiplexer
Level 4 output
139.264 Mb/s (1920 Voice channel)
30 voice
Channel
64 kb/seach
.
.
.
.
Level 1 output
2.048 Mb/s (30 Voice)
1234
8.448 Mb/s (120Voice)
Level 2 output
1234
34.368 Mb/s (480 Voice)
Level 3 output
1234
ล ำาด บช นของการม ลต เพลกซ ตามมาตรฐาน CCITT
Multiple AccessMultiple Access
Frequency Division Multiple Access Frequency Division Multiple Access ;FDMA;FDMA
Time Division Multiple Access ;TDMATime Division Multiple Access ;TDMA Code Division Multiple Access ;CDMACode Division Multiple Access ;CDMA
Multiple AccessMultiple Access
Frequency Division Multiple Frequency Division Multiple Access;FDMAAccess;FDMA• each station(user) use different each station(user) use different
frequencyfrequency
• at all time (same time)at all time (same time)
Multiple AccessMultiple Access
Time Division Multiple Time Division Multiple Access;TDMAAccess;TDMA• each station(user) use different time each station(user) use different time
slotslot
• same frequencysame frequency
Multiple AccessMultiple Access
Code Division Multiple Code Division Multiple Access;CDMAAccess;CDMA• each station(user) use different codeeach station(user) use different code
• Same frequencySame frequency
• Same timeSame time