Kiến trúc hệ thống vô tuyến hệ thống thu

KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÔ TUYẾNHỆ THỐNG THU Giáo viên hướng dẫn : Thầy Đào Ngọc Chiến Sinh viên thực hiện :Vũ Huy Tuyển Lớp : Điện tử 4 _K48 Mục lục I.Giới thiệu chung về hệ thống thu. II. Máy thu loại bỏ tần số ảnh ( Image Reject Receiver) III. Máy thu Sub-sampling ( Sup-sampling Receiver) I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Ở máy thu nếu chúng ta tiến hành thu trực tiếp tín hiệu cao tần thi thu được một giải thông lớn,dẫn đến lẫn sóng và nhiễu lớn. B=f/Q Để khắc phục nhược điểm trên người ta chuyển tần số cần thu xuống tần số trung gian có giải thông vừa bằng bề rộng phổ tín hiệu. I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Hệ thống phát và thu tương tự I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Hệ thống phát và thu số I.Giới thiệu chung về hệ thống thu I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Các tín hiệu đến ăngten của máy thu: Tín hiệu hữu ích (cần thu) Tín hiệu nhiễu có công suất lớn trong hoặc ngoài băng tần thu Tín hiệu của các kênh lân cận (thuộc tín hiệu của hệ thống nhưng ứng với kênh sử dụng khác) Tín hiệu nhiễu của bản thân máy thu ( chủ yếu ở bộ dao động nội LO) I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Thường ta phải dung hoà giữa hai tiêu chí là việc loại bỏ các nhiễu ngoài băng bằng cách tăng hệ số phẩm chất của bộ lọc và suy hao trong băng. Phân biệt giữa băng tần và kênh. Băng tần bao gồm toàn bộ dải tần mà một chuẩn hay hệ thống nào đó được cấp phép. Kênh đề cập đến băng thông của tín hiệu của duy nhất một người sử dụng trong hệ thống Ví dụ với máy thu GSM có băng tần 935 MHz - 960 MHz và kênh có bề rộng 200 kHz I.Giới thiệu chung về hệ thống thu Thường bộ lọc thông dải đầu tiên dùng để lọc băng tần (loại bỏ nhiễu ngoài băng) Lựa chọn kênh sẽ do các khối tiếp theo trong máy thu thực hiện (loại bỏ các nhiễu ngoài kênh thường vẫn trong băng) II. Máy thu loại bỏ tần số ảnh ( Image Rejct Receiver) 1. Nhiễu tần số ảnh 2. Bộ dịch pha (Shift by ) 3. Kiến trúc máy thu Hartley 4. Kiến trúc máy thu Weaver 1. Nhiễu tần số ảnh Chúng ta khắc phục nó như thế nào ? 2. Bộ dịch pha 90 Trong miền thời gian Trong miền tần số 2. Bộ dịch pha 90 2. Bộ dịch pha 90 Mạch điện cụ thể 3. Kiến trúc máy thu Hartley  3. Kiến trúc máy thu Hartley  Sơ đồ khối 3. Kiến trúc máy thu Hartley Tín hiệu đầu vào: Ta có : 3. Kiến trúc máy thu Hartley 3. Kiến trúc máy thu Hartley Sơ đồ : 3. Kiến trúc máy thu Hartley Nhược điểm của cấu trúc Hartley là sự ảnh hưởng của việc không cân bằng giữa hai nhánh I và Q của bộ giải điều chế cầu phương. Sai số về biên độ ΔA và về pha Δψ giữa hai nhánh I và Q làm cho việc loại bỏ tần số ảnh là không hoàn thiện và tín hiệu tần số ảnh còn tồn tại sẽ làm ảnh hưởng đến tín hiệu hữu ích ở trung tần. Ta có : 3. Kiến trúc máy thu Hartley Đặt , ξ đặc trưng cho sự sai lệch biên độ tương đối Tỉ số loại bỏ tín hiệu tần số ảnh IRR (Image Reject Ratio) được xác định : 3. Kiến trúc máy thu Hartley R-C trong đường dẫn trên : C-R trong đường dẫn dưới: Như vậy sai số về biên độ nhỏ nhất khi Đối với hệ thống dịch pha sử dụng RC thi 4.Kiến trúc máy thu Weaver 4.Kiến trúc máy thu Weaver Sơ đồ : 4.Kiến trúc máy thu Weaver 4.Kiến trúc máy thu Weaver Kiến trúc này cũng gặp phải các nhược điểm như trong kiến trúc Hartley Chỉ thích hợp với các hệ thống không yêu cầu tái tạo lại tín hiệu cầu phương I và Q. Khuyết điểm trong kiến trúc của Weaver là việc xuất hiện ảnh thứ cấp ( “secondary” image ) 4.Kiến trúc máy thu Weaver Secondary image III.Máy thu Sub-sampling Thay tầng IF thứ 2 bằng bộ thu số III.Máy thu Sub-sampling Tần số lấy mẫu fs 2×BW để tránh hiện tượng trùng phổ III.Máy thu Sub-sampling III.Máy thu Sub-sampling III.Máy thu Sub-sampling Ưu điểm : Nhờ có sự giảm nhiều về tốc độ chuyển đổi, việc thiết kế bộ tạo dao động nội hoặc bộ tổ hợp tần số đơn giản hơn rất nhiều Khắc phục được vấn đề I/Q mismatch Các thiết bị gọn nhẹ dễ tổ hợp III.Máy thu Sub-sampling Nhược điểm Băng thông của bộ lấy mẫu ít nhất là bằng tần số của tín hiệu cao tần đầu vào, do đó tạp âm trong băng rất lớn. Sự hạn chế hiện tại của các bộ ADC. Máy thu hoàn toàn số mà ở đó tín hiệu cao tần RF được lấy mẫu trực tiếp không qua khối hạ tần nào sẽ có tiềm năng phát triển và ứng dụng trong tương lai rất gần và cũng đang là chủ đề nghiên cứu được nhiều người quan tâm .