Điều chế vị trí xung hỗn loạn

- 47 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TẠO TÍN HIỆU HỖN LOẠN BĂNG SIÊU RỘNG.
- Phát tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dùng mạch Colpitts.
- Phát tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dùng bộ dao động 2.5 bậc tự do.
- Phát tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dùng bộ dao động khuếch đại vòng (RSOS - Ring Structure Oscillation System.
- Sơ đồ khối hệ thống.
- Sơ đồ hệ thống.
- Kết quả đo dạng tín hiệu cao tần.
- 45 Hình 2.3 Sơ đồ mạch Chua.
- 51 Hình 3.3 Phổ tín hiệu của bộ dao động Colpitts cải tiến.
- 54 Hình 3.7 Dạng sóng mô phỏng và phổ tín hiệu của bộ dao động Colpitts hai tầng có trễ.
- 57 Hình 3.10 Tín hiệu hỗn loạn của bộ dao động 2.5 bậc tự do trong miền thời gian (a) và miền tần số (b.
- 58 Hình 3.12 Phổ công suất của tín hiệu đầu ra (mô phỏng) với giá trị nguồn khác nhau .
- 59 Hình 3.13 Phổ công suất của tín hiệu đầu ra của mạch thực nghiệm.
- 65 Hình 4.6 Bộ điều chế DCSK.
- 78 Hình 5.3 Sơ đồ khối hệ thống.
- 79 Hình 5.4 Sơ đồ khối chi tiết hệ thống.
- 79 Hình 5.5 Dạng tín hiệu xung kích và chùm xung hỗn loạn UWB tương ứng.
- 83 Hình 5.11 Sơ đồ chi tiết mô phỏng bộ phát tín hiệu hỗn loạn phía phát.
- 92 Hình 5.26 Sơ đồ mạch phát tín hiệu hỗn loạn dùng trong bộ thu phát PPS-40.
- 95 Hình 5.31 Quan hệ giữa công suất tín hiệu vào (dBm), sai số (dB) và điện áp đầu ra (V): (a) Đặc tuyến thường gặp, (b) Đặc tuyến khi hoạt động ở tần số 3.6GHz.
- 105 Hình 5.48.
- Tín hiệu chùm xung cao tần hỗn loạn tại: a) mạch phát b) mạch thu.
- 106 Hình 5.49 Dạng phổ của tín hiệu hỗn loạn UWB phát đi.
- 106 Hình 5.50 Dạng xung tín hiệu sau khôi phục.
- Vì vậy, một kỹ thuật khác dùng tín hiệu hỗn loạn có băng siêu rộng cho phương pháp điều chế và giải điều chế CPPM sẽ được trình bày trong đồ án này.
- của tín hiệu đó.
- Tín hiệu được giải trải phổ tại máy thu sử dụng chip tương ứng.
- MC-DS-CDMA và MT-CDMA trải tín hiệu trong miền thời gian.
- Hình 1.6 chỉ ra nhóm thứ hai của tín hiệu UWB, so le với nhóm thứ nhất.
- Hình 1.11 (b) vẽ phổ của chuỗi xung dùng kỹ thuật nhảy thời gian [1].
- Hình 1.17 chỉ ra cấu trúc một bit cho tín hiệu dãy trực tiếp.
- Để hiểu các tín hiệu hỗn loạn được sinh ra như thế nào, ta xem xét các biểu diễn rời rạc của các hệ thống động.
- Hàm tương quan chéo của các tín hiệu hỗn loạn cũng có giá trị rất nhỏ.
- 2.1.2.1 Điều chế tương tự Có hai kỹ thuật sử dụng trong truyền thông tin tương tự với tín hiệu hỗn loạn: mặt nạ hỗn loạn (chaotic masking) và điều chế hỗn loạn (chaotic modulation) [5].
- Trong dạng cơ bản nhất của chaotic masking, tín hiệu tương tự được cộng với tín hiệu đầu ra của một hệ thống hỗn loạn.
- Khi đó, tín hiệu hỗn loạn sinh ra bởi hệ thống chưa cả thông tin tương tự.
- 2.1.2.2 Điều chế số Một vài sơ đồ điều chế số đã được đề xuất để mã hóa thông tin số với các tín hiệu hỗn loạn [5].
- Giải điều chế có thể thực hiện được một cách trực tiếp bằng cách tương quan hai tập tín hiệu này.
- Tuy nhiên các hệ thống này chưa phát được tín hiệu có băng siêu rộng.
- Vì vậy, chương 3 sẽ trình bày các phương pháp tạo tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng và có một số phương pháp là phiên bản cải tiến của những hệ thống trong chương này.
- Ta có thể quan sát tín hiệu hỗn loạn của bộ dao động Colpitts cải tiến theo thời gian và quỹ đạo pha của nó bằng mô phỏng số trên Matlab [11] như trên hình 3.2.
- 52 Hình 3.3 Phổ tín hiệu của bộ dao động Colpitts cải tiến 3.1.2.
- 55 Hình3.7 Dạng sóng mô phỏng và phổ tín hiệu của bộ dao động Colpitts hai tầng có trễ 3.2.
- Việc thêm bộ lọc thông thấp này làm tăng số bậc tự do của hệ thống lên 2.5 và có thể lọc phổ của tín hiệu hỗn loạn vào băng tần cần dùng [15].
- (a) (b) Hình 3.10 Tín hiệu hỗn loạn của bộ dao động 2.5 bậc tự do trong miền thời gian (a) và miền tần số (b) Một phiên bản khác của mạch dao động này với được dùng trong bộ thu phát hỗn loạn băng siêu rộng PPS-40 của Nga sẽ được trình bày ở phần 5.2.1.
- Phát tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dùng bộ dao động khuếch đại vòng (RSOS - Ring Structure Oscillation System) Bộ dao động khuếch đại vòng RSOS dùng để phát tín hiệu hỗn loạn được đề xuất trong [16].
- Bằng việc sử dụng các bộ khuếch đại vi chip, bộ dao động RSOS có thể tạo ra tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dải tần từ [17].
- Ví dụ, với nguồn cung cấp (hình 3.12a), mạch cho tín hiệu dao động đơn tần số khoảng (hình 3.12b).
- với nguồn cung cấp , mạch tạo ra tín hiệu dao động thứ hai ở .
- 59 Hình 3.12 Phổ công suất của tín hiệu đầu ra (mô phỏng) với giá trị nguồn khác nhau Kết quả đo đạc, đánh giá tín hiệu trên thực nghiệm cũng được chỉ ra trong [17].
- Hình 3.13 Phổ công suất của tín hiệu đầu ra của mạch thực nghiệm Như vậy, chương 3 này đã trình bày về các phương pháp tạo tín hiệu hỗn loạn có băng siêu rộng.
- Trong đó, phương pháp phát tín hiệu hỗn loạn băng siêu rộng dùng bộ dao động 2.5 bậc tự do sẽ được thực hiện thiết kế trong phần 5.2.
- Tín hiệu sau điều chế được truyền qua các kênh thích hợp tới phía thu.
- Trong các hệ thống thông tin thông thường, tín hiệu cơ bản này là các tín hiệu tuần hoàn.
- Trong hệ thống liên kết (coherent), máy thu cần phải tái tạo lại sóng mang hỗn loạn để giải điều chế, ngược lại trong hệ thống không liên kết (non-coherent) việc giải điều chế được thực hiện chỉ dựa trên tín hiệu thu được.
- Nguyên tắc hoạt động như sau: máy thu gồm hai bộ phát tín hiệu hỗn loạn  và.
- lần lượt tạo ra tín hiệu.
- Kiến trúc máy thu được chỉ ra trên hình 4.2, với tín hiệu đến được dùng để điều khiển hai hệ thống con tự đồng bộ.
- Khi tín hiệu được truyền là.
- được đồng bộ với tín hiệu đến trong khi tín hiệu.
- Các hàm hỗn loạn tái tạo được dùng để tương quan với tín hiệu nhận được trong 64 phần thời gian còn lại.
- Trong hệ thống này, mỗi ký tự phát được biễu diễn bởi hai mẫu tín hiệu hỗn loạn liên tiếp.
- Trong các hệ thống này, chỉ cần một tín hiệu hỗn loạn cơ bản.
- 4.1.5.2 DCSK điều tần Hình 4.8 Sơ đồ khối DCSK điều tần Để tạo ra một tín hiệu hỗn loạn băng rộng với công suất không đổi, hệ thống DCSK điều tần (FM-DCSK) được đề xuất.
- Trong hệ thống này, ta cần một bộ tạo tín hiệu FM hỗn loạn.
- Hệ thống FM-DCSK về cơ bản giống hệ thống DCSK, với các tín hiệu cơ bản là tín hiệu FM hỗn loạn.
- Trong hệ thống này, tín hiệu phát là tổng của tín hiệu hỗn loạn và tín hiệu trễ của nó được nhân với tín hiệu thông tin như trong hình 4.9a.
- Tại phía thu, tín hiệu thu được để điều khiển một hệ hỗn loạn như ở phía phát.
- Trước hết, chúng ta biểu thị c(t) một tín hiệu tham chiếu hỗn loạn được xác định trong khoảng thời gian t ∈[0, T2.
- Tín hiệu tham chiếu này có giá trị trung bình là 0.
- Tiếp theo, ta dùng tín hiệu trễ TS/2 của c(t)để tạo ra d( t).
- tín hiệu mang thông tin s(t) được truyền.
- Hệ thống đầu tiên sử dụng tín hiệu tham chiếu trễ d(t) và hệ thống thứ hai sử dụng tín hiệu bù e(t) để tương quan với tín hiệu mang thông tin.
- 73 Thông tin được mã hóa vào trong tín hiệu xung hỗn loạn bằng các thêm các trễ trong khoảng thời gian giữa các xung.
- là tín hiệu mang thông tin.
- Tín hiệu xung hỗn loạn sau điều chế là.
- được tạo ra bởi (4.16), là tín hiệu được truyền đi.
- được tính toán và tín hiệu mang thông tin được khôi phục từ những khoảng thời gian hỗn loạn.
- Sơ đồ khối hệ thống 5.1.1.
- Hình 5.2 Sơ đồ khối phía thu Tại phía thu, tín hiệu cao tần thu được được tách biên và so sánh ngưỡng để tách ra được tín hiệu điều chế vị trí hỗn loạn tần số thấp hơn.
- Máy phát dùng trong hệ thống là một mạch phát tín hiệu hỗn loạn có băng siêu rộng được kích thích bởi tín hiệu xung đưa ra từ khối mạch số.
- Bản thân tín hiệu xung kích đã là các xung hỗn loạn về vị trí.
- Điều này làm giảm sự tiêu thụ năng lượng của hệ thống do mạch phát tín hiệu hỗn loạn không hoạt động một cách liên tục.
- Điều này làm tăng sự tiêu thụ năng lượng do mạch phát tín hiệu hỗn loạn hoạt động một cách liên tục.
- Tín hiệu hỗn loạn có băng siêu rộng được đưa ra anten và phát tới phía thu.
- Hình 5.5 Dạng tín hiệu xung kích và chùm xung hỗn loạn UWB tương ứng 5.1.3.
- Hệ thống gồm nguồn tín hiệu nhị phân, bộ điều chế, kênh truyền không có nhiễu và bộ giải điều chế.
- Bộ điều chế này gồm 3 khối chính: khối tạo tín hiệu hỗn loạn (chaotic_map_transmitter), khối bộ đếm thời gian (timer) và khối so sánh (compare).
- Nguyên tắc hoạt động của bộ điều chế như sau: khi khối tạo tín hiệu hỗn loạn tạo ra giá trị.
- Sơ đồ khối chi tiết của bộ phát tín hiệu hỗn loạn như trên hình 5.11.
- Xung có vị trí hỗn loạn, tín hiệu hỗn loạn và dữ liệu giải mã ở phía thu được minh họa trên hình 5.22.
- Mạch phát hỗn loạn cao tần Mạch phát hỗn loạn cao tần ở đây là bộ phát tín hiệu hỗn loạn có băng siêu rộng.
- Tín hiệu phát đầu ra có công suất khoảng .
- Hình 5.26 Sơ đồ mạch phát tín hiệu hỗn loạn dùng trong bộ thu phát PPS-40 Ở đây, transistor được chọn là BFP620 của hãng Infinion Technologies.
- (a) (b) Hình 5.31 Quan hệ giữa công suất tín hiệu vào (dBm), sai số (dB) và điện áp đầu ra (V): (a) Đặc tuyến thường gặp, (b) Đặc tuyến khi hoạt động ở tần số 3.6GHz 5.3.3.3.
- Tín hiệu xung đầu ra của khối này được dùng để đóng mở bộ dao động hỗn loạn 2.5 bậc tự do, tạo ra chùm xung hỗn loạn ở dải tần UWB.
- 106 (a) (b) Hình 5.48.
- tín hiệu xung kích nguyên bản trên mạch PPS-40 sử dụng điều chế On-Off Keying (OOK) với độ rộng xung là 400ns (T_on=100ns, T_off=300ns).
- Ứng với tín hiệu xung kích này, tín hiệu chùm xung cao tần hỗn loạn phát đi và thu lại được minh họa trong hình 5.49.
- 107 Hình 5.50 Dạng xung tín hiệu sau khôi phục 5.4.2

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt