งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

บทที่ 3 การผสมสัญญาณ ระบบวิทยุ (Radio System) 252442 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธราดล โกมลมิศร์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "บทที่ 3 การผสมสัญญาณ ระบบวิทยุ (Radio System) 252442 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธราดล โกมลมิศร์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 บทที่ 3 การผสมสัญญาณ ระบบวิทยุ (Radio System) 252442 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธราดล โกมลมิศร์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

2 Tharadol Komolmis 252442 2 Modulation  Why Modulate? ช่องสัญญาณเพิ่มขึ้น ช่องสัญญาณเพิ่มขึ้น ได้ขนาดของช่องสัญญาณที่กว้างขึ้น ได้ขนาดของช่องสัญญาณที่กว้างขึ้น ลดขนาดของสายอากาศ ลดขนาดของสายอากาศ  How Modulate ? Amplitude frequency phaseAmplitude frequency phase

3 Tharadol Komolmis 252442 3 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-LC  การมอดูเลตเชิงเส้น รูปที่ 3.1 รูปสัญญาณทางเวลาและทางความถี่ของ สัญญาณที่มอดูเลต x c (t)= A c cos  c t x(t)cos  c t  cos  c t Multiplie r x(t) Antenn a x(t) t t t  X(  ) Xc()Xc()   -W 0 W AmAm A m /2 cc  c 0 cc 0 F{x(t)cos  c t} 2W Upper Sideban d Lower Sideban d

4 Tharadol Komolmis 252442 4 การมอดูเลตเชิงเส้น (Linear modulations) 1. Double Sideband Large Carrier,DSB-LC หรือ สัญญาณ AM จะส่งทั้งสอง sideband รวมทั้งพาหะ 2. Double Sideband Suppressed Carrier,DSB-SC ส่งทั้งสอง sideband เหมือน AM แต่ไม่ส่งพาหะ 3. Single Sideband,SSB จะส่ง sideband เดียวแต่ได้ สัญญาณครบถ้วน 4. Vestigial Sideband,VSB เป็นการส่ง sideband หนึ่งรวมกับบางส่วนของอีก sideband ไปด้วย

5 Tharadol Komolmis 252442 5 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-LC  การมอดูเลตแบบ AM ( DSB-LC) รูปที่ 3.2 สัญญาณ DSB-LC (AM) ทางเวลาและความถี่ Envelope x m (t)cos  c t x m (t) t t  X(  )  -W 0 W AmAm A m /2 cc  c 0 F{x m (t)cos  c t} x c (t)=A c co s  c t x m (t)cos  c t+A c c os  c t t t Xc()Xc()   cc  c 0 cc 0 F{x m (t)cos  c t+A c cos  c t } Carrier A m /2

6 Tharadol Komolmis 252442 6 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-LC  การมอดูเลตแบบ AM ( DSB-LC) Modulation IndexModulation Index % Mod.% Mod.

7 Tharadol Komolmis 252442 7 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-LC การมอดูเลตแบบ AM ( DSB-LC) รูปที่ 3.4 สัญญาณ AM ที่มอดูเลตด้วยดัชนีมอดูเลต ต่างกัน Acos  c t Amcos  m t Acos  c t x AM (t) : m<1 t t t t t t cos  m t x AM (t) : m=1 x AM (t) : m>1

8 Tharadol Komolmis 252442 8 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-LC  กำลังของพาหะและกำลังของ sideband ใน AM P t = กำลังทั้งหมด P c = กำลังพาหะ P s = กำลังของ sideband

9 Tharadol Komolmis 252442 9 การมอดูเลตเชิงเส้น : DSB-SC  การมอดูเลตแบบ DSB-SC x c (t)= A c cos  c t x(t)cos  c t  cos  c t Multiplie r x(t) Antenn a x(t) t t t  X(  ) Xc()Xc()   -W 0 W AmAm A m /2 cc  c 0 cc 0 F{x(t)cos  c t} 2W Upper Sideban d Lower Sideban d

10 Tharadol Komolmis 252442 10 การมอดูเลตเชิงเส้น : SSB  การมอดูเลตแบบ SSB กรณีสัญญาณหลายความถี่ สัญญาณความถี่เดียว รูปที่ 3.5 สเปกตรัมของสัญญาณ SSB    cc  c 0 Lower Sideband Upper Sideband cc  c 0  m 0  m    cc  c 0 Lower Sideband cc  c 0  m 0  m  c +  m  c -  m

11 Tharadol Komolmis 252442 11 การมอดูเลตเชิงเส้น : S SB รูปที่ 3.6 SSB modulator ใช้การกรองส่วน upper sideband

12 Tharadol Komolmis 252442 12 การมอดูเลตเชิงเส้น : V SB  การมอดูเลตแบบ VSB รูปที่ 3.7 ทรานสเฟอร์ฟังก์ชันของวงจรกรองสำหรับ VSB รูปที่ 3.8 สเปกตรัมของสัญญาณโทรทัศน์

13 Tharadol Komolmis 252442 13 การมอดูเลตเชิงเส้น  การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิงขนาด 1. มอดูเลตแบบผลคูณ (Product modulation) 2. มอดูเลตโดยใช้คุณสมบัติความไม่เป็นเชิงเส้นของอุปกรณ์ 3. มอดูเลเตอร์แบบสวิตชิง (Switching modulator,chopper modulator)

14 Tharadol Komolmis 252442 14 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 1. มอดูเลตแบบผลคูณ (Product modulation) รูปที่ 3.9 บล๊อกไดอะแกรมการสร้างสัญญาณ DSB-LC

15 Tharadol Komolmis 252442 15 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 2. มอดูเลตโดยใช้คุณสมบัติความไม่เป็นเชิง เส้นของอุปกรณ์ รูปที่ 3.10 วงจรกรองสำหรับสัญญาณ AM

16 Tharadol Komolmis 252442 16 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 2. มอดูเลตโดยใช้คุณสมบัติความไม่เป็นเชิงเส้นของ อุปกรณ์ รูปที่ 3.11 การสร้างสัญญาณ DSB-SC จาก AM

17 Tharadol Komolmis 252442 17 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 2. มอดูเลตโดยใช้คุณสมบัติความไม่เป็นเชิงเส้นของ อุปกรณ์ รูปที่ 3.12 วงจรบาลานซ์มอดูเลตเตอร์ที่ใช้อุปกรณ์ไม่ เป็นเชิงเส้น

18 Tharadol Komolmis 252442 18 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 3. มอดูเลเตอร์แบบสวิตชิง (Switching modulator,chopper modulator) รูปที่ 3.13 วงจรมอดูเลเตอร์สัญญาณ DSB แบบ chopper

19 Tharadol Komolmis 252442 19 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด 3. มอดูเลเตอร์แบบสวิตชิง (Switching modulator,chopper modulator) รูปที่ 3.14 วงจรมอดูเลตเตอร์สัญญาณ AM แบบ chopper

20 Tharadol Komolmis 252442 20 การมอดูเลตเชิงเส้น : การสร้างสัญญาณมอดูเลตเชิง ขนาด Single Side Band โดยวิธี Filter โดยวิธี Filter วิธีเลื่อนเฟส วิธีเลื่อนเฟส รูปที่ 3.15 การสร้างสัญญาณ SSB โดยวิธีเลื่อนเฟส

21 Tharadol Komolmis 252442 21 การมอดูเลตเชิงเส้น : การดีมอดูเลตสัญญาณเชิงขนาด  เอ็นเวลโลปดีเทคชัน รูปที่ 3.16 เอ็นเวลโลปดีเทคเตอร์

22 Tharadol Komolmis 252442 22 การมอดูเลตเชิงเส้น : การดีมอดูเลตสัญญาณเชิงขนาด  ซิงโครนัสดีเทคชัน ซิงโครนัสดีเทคชัน (synchronous detection) ซิงโครนัสดีเทคชัน (synchronous detection) โคฮีเรนต์ดีเทคชัน (coherent detection)

23 Tharadol Komolmis 252442 23 การมอดูเลตเชิงเส้น : การดีมอดูเลตสัญญาณเชิงขนาด ซิงโครนัสดีเทคชัน (synchronous detection) ซิงโครนัสดีเทคชัน (synchronous detection) รูปที่ 3.17 Synchronous detection รูปที่ 3.17 Synchronous detection

24 Tharadol Komolmis 252442 24 การมอดูเลตเชิงเส้น : การดีมอดูเลตสัญญาณเชิงขนาด heterodyningheterodyning  IF (intermediate frequency) รูปที่ 3.18 เครื่องรับวิทยุ (ก) แบบ TRF (ข) แบบ Superheterodyne

25 Tharadol Komolmis 252442 25 Frequency-Division Multiplexing:FDM

26 Tharadol Komolmis 252442 26 การมอดูเลตเชิงมุม (Angle modulations) 1. Phase modulation (PM) เปลี่ยนแปลงมุมเฟสตามสัญญาณที่ต้องการมอดู เลต 2. Fequency modulation (FM) เปลี่ยนแปลงความถี่เชิงมุมตามสัญญาณที่ ต้องการมอดูเลต

27 Tharadol Komolmis 252442 27 การมอดูเลตแบบ FM (Frequency Modulation)  ให้สัญญาณที่ต้องการมอดูเลตเป็น K f Modulation sensitivity Frequency deviation เรียกว่า modulation index

28 Tharadol Komolmis 252442 28 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)  Narrow-band Frequency Modulation (NBFM) ในกรณีที่  <0.2 รูปที่ 3.21 (ก) เปรียบเทียบสเปกตรัม AM และ NBFM

29 Tharadol Komolmis 252442 29 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM) รูปที่ 3.21 (ต่อ) (ข) เฟสเซอร์ไดอะแกรมของ AM (ค) เฟสเซอร์ไดอะแกรมของ NBFM  Bandwidth

30 Tharadol Komolmis 252442 30 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)  Wide-band Frequency Modulation (WBFM) ในกรณีที่  >0.2 รูปที่ 3.22 เบสเซลฟังก์ชันที่ค่า  และ n ต่างๆ

31 Tharadol Komolmis 252442 31 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)  สมการ wide band FM

32 Tharadol Komolmis 252442 32 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)  Spectrum รูปที่ 3.23 เส้นสเปกตรัมสัญญาณ FM ที่  ค่าต่างๆ

33 Tharadol Komolmis 252442 33 Frequency Modulation : Narrow-band Frequency Modulation (NBFM)  WBFM bandwidth แบนด์วิดท์ของคาร์สัน (carson bandwidth) แบนด์วิดท์ของคาร์สัน (carson bandwidth)

34 Tharadol Komolmis 252442 34 การสร้างสัญญาณ Frequency Modulation  การสร้างสัญญาณ FM การสร้างโดยตรง การสร้างโดยตรง  Varactor tuner circuit  VCO (Voltage control oscillator) การสร้างโดยทางอ้อม การสร้างโดยทางอ้อม

35 Tharadol Komolmis 252442 35 การสร้างสัญญาณ Frequency Modulation  การสร้างโดยตรง Varactor tunner circuitVaractor tunner circuit รูปที่ 3.26 วงจรสร้างความถี่พาหะโดยใช้ varactor

36 Tharadol Komolmis 252442 36 การสร้างสัญญาณ Frequency Modulation  การสร้างโดยตรง  VCO (Voltage control oscillator) รูปที่ 3.27 วงจรมอดูเลตที่ใช้ VCO (IC 566)

37 Tharadol Komolmis 252442 37 การสร้างสัญญาณ Frequency Modulation  การสร้างโดยทางอ้อม รูปที่ 3.28 Armstrong Modulator สำหรับความถี่ VHF

38 Tharadol Komolmis 252442 38 การดีเทคสัญญาณ FM (FM detectors)  การดีเทคโดยการเปลี่ยนเป็นสัญญาณ AM 1. Differenciating circuit1. Differenciating circuit 2. Tune circuit2. Tune circuit 3. Raito detector3. Raito detector 4. Quadrature detector4. Quadrature detector  Zero crossing detection  การดีเทคโดย เฟสล๊อคลูป (Phase lock loop)

39 Tharadol Komolmis 252442 39 การดีเทคสัญญาณ FM (FM detectors) )  การดีเทคโดยการเปลี่ยนเป็นสัญญาณ AM หลักการของ discriminator หลักการของ discriminator รูปที่ 3.29 Discriminator Action

40 Tharadol Komolmis 252442 40 การดีเทคสัญญาณ FM (FM detectors)  Zero crossing detection (Quadrature detector) รูปที่ 3.30 รูปคลื่นแสดงการเปรียบเทียบเฟส ค่าเฉลี่ยของผลคูณสัญญาณจะแปรตาม การเปลี่ยนแปลงเฟส

41 Tharadol Komolmis 252442 41 การดีเทคสัญญาณ FM (FM detectors)  การดีเทคโดย เฟสล๊อคลูป (Phase lock loop) รูปที่ 3.31 วงจร Phase -locked loop

42 Tharadol Komolmis 252442 42 Digital Modulation  Carrier Modulation Schemes ASK, FSK, PSKASK, FSK, PSK QAM, etc.(MSK, DQPSK )QAM, etc.(MSK, DQPSK )  Consideration 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

43 Tharadol Komolmis 252442 43 Digital Modulation : ASK Digital Modulation : ASK  Amplitude 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

44 Tharadol Komolmis 252442 44 Digital Modulation : FSK  Frequency Shift Keying :FSK A) binary FSK B) 4-Array FSK (A) (B) 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0

45 Tharadol Komolmis 252442 45 Digital Modulation : PSK  Phase 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

46 Tharadol Komolmis 252442 46 Digital Modulation : QAM  Quadrature Amplitude Modulation :QAM 00 01 11 10 11 00 10 11 10 22 0000 0001 0011 0010 11 22 1000 1001 1011 1010 1100 1101 1111 1110 0100 0101 0111 0110

47 Tharadol Komolmis 252442 47 Multiplexing :  Frequency Division Multiplex;FDM  Time Division Multiplex;TDM

48 Tharadol Komolmis 252442 48 Multiplexing :FDM  Frequency Division Multiplex;FDM Signal 1 Signal 2 Signal 3 Signal 4 f 1 f 2 f 3 f 4 f MOD1 @ f 1 MOD2 @ f 2 MOD3 @ f 3 MOD4 @ f 4 Signal 1 Signal 2 Signal 3 Signal 4 DEMOD1 @ f 1 DEMOD2 @ f 2 DEMOD3 @ f 3 DEMOD4 @ f 4 ตัวอย่างการมัลติเพล็กซ์เชิงความถี่

49 Tharadol Komolmis 252442 49 Multiplexing :FDM  ลำดับชั้นการมัลติเพล็กซ์ ใน FDM Supergroup Ch12Ch1 312 552 Ch1 Ch2 Ch3 312 552 Ch12 60 108 812 2044 312 55 2 Group Supergroup Mastergroup Supergroup Group

50 Tharadol Komolmis 252442 50 Multiplexing :TDM  Time Division Multiplex;TDM ตัวอย่างการมัลติเพล็กซ์เชิงเวลา สัญญาณอนาลอก Signal 1 Signal 2 Signal 3 Signal 4 Signal 1 Signal 2 Signal 3 Signal 4 4 3 2 1 4 3 2 1

51 Tharadol Komolmis 252442 51 Multiplexing :TDM  Time Division Multiplex;TDM การมัลติเพล็กซ์เชิงเวลาของสัญญาณดิจิตอล 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

52 Tharadol Komolmis 252442 52 Multiplexing Standard  T-Carrier 7 bit data 1bit signa l 7 bit data 1bit signa l 1 frame 193 bit 7 bit data 1bit signa l fram e sync Channel 2 Channel 1 Channel 24 เฟรมของ T1 carrier T4 output 274.176 Mb/s (4032 VF) T3 line 44.736 Mb/s (672Voice) 123..6123..6 T3 output 1 st Level multiplexer 2 nd Level multiplexer 3 rd Level multiplexer 4 th Level multiplexer 24 voice Channel 64 kb/s each........ T1 output T1 line 1.544 Mb/s (24 Voice) 12341234 123..7123..7 T2 line 6.312 Mb/s (96 Voice) T2 output ลำดับชั้นของการมัลติเพล็กซ์ ของ T1 carrier

53 Tharadol Komolmis 252442 53 Multiplexing Standard  CCITT 4 th Level multiplexer 1 st Level multiplexer 2 nd Level multiplexer 3 rd Level multiplexer Level 4 output 139.264 Mb/s (1920 Voice channel) 30 voice Channel 64 kb/s each........ Level 1 output 2.048 Mb/s (30 Voice) 12341234 8.448 Mb/s (120Voice) Level 2 output 12341234 34.368 Mb/s (480 Voice) Level 3 output 12341234 ลำดับชั้นของการมัลติเพล็กซ์ ตามมาตรฐาน CCITT

54 Tharadol Komolmis 252442 54 Multiple Access  Frequency Division Multiple Access ;FDMA  Time Division Multiple Access ;TDMA  Code Division Multiple Access ;CDMA

55 Tharadol Komolmis 252442 55 Multiple Access  Frequency Division Multiple Access;FDMA each station(user) use different frequencyeach station(user) use different frequency at all time (same time)at all time (same time)

56 Tharadol Komolmis 252442 56 Multiple Access  Time Division Multiple Access;TDMA each station(user) use different time sloteach station(user) use different time slot same frequencysame frequency

57 Tharadol Komolmis 252442 57 Multiple Access  Code Division Multiple Access;CDMA each station(user) use different codeeach station(user) use different code Same frequencySame frequency Same timeSame time


ดาวน์โหลด ppt บทที่ 3 การผสมสัญญาณ ระบบวิทยุ (Radio System) 252442 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ธราดล โกมลมิศร์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google