Xử lý tín hiệu số 2 Phần 2

Hình 3.6.6.9

Đồ thị tần số giải thích nguyên lý ghép kênh FDM của sơ đồ hình 3.6.6.9 được minh hoạ trên hình 3.6.6.10.

Hình 3.6.6.10

d) Tách kênh phân tần số

Ngược lại với kỹ thuật ghép kênh phân tần số, chúng ta giả sử có tín hiệu ghép L kênh phân tần số là y(n), chúng ta cần phải tách thành L kênh là x0(n), x1(n),... , xL-1(n) có phổ tương ứng X0(ej), X1(ej),... , XL-1(ej). Để tách chúng ra được chúng ta phải dùng các bộ lọc phân chia với hệ số phân chia L, còn gọi là bánh lọc phân tích. Sơ đồ tổng quát

của tách kênh phân tần số được cho trên hình 3.6.6.11.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 140 trang tài liệu này.

Hình 3.6.6.11

Ví dụ 3.6.6.4 sẽ trình bày cho chúng ta rõ nguyện lý hoạt động của bộ tách kênh phân tần.

Ví dụ 3.6.6.4:

Chúng ta quay lại ví dụ 3.6.6.3, chúng ta có tín hiệu y(n) có phổ là Y(ej) là tín hiệu ghép kênh phân tần số của hai tín hiệu x0(n) và x1(n) có phổ tương ứng là x0(ej) và x1(ej) (xem hình 3.6.6.10), bây giờ chúng ta cần tách tín hiệu y(n) thành hai tín hiệu x0(n) và x1(n).

+ Hãy vẽ sơ đồ tách kênh

+ Hãy giải thích nguyên lý tách kênh bằng sơ đồ tần số

Giải

Theo sơ đồ nguyên lý tổng quát của bộ tách kênh tần số cho trên hình 3.6.6.11, thay

L=2 ta có bộ tách kênh để tách tín hiệu y(n) có phổ là Y(ej) thành hai tín hiệu x0(n) và x1(n) có phổ tương ứng là X0(ej) và X1(ej). Sơ đồ của bộ tách kênh với L=2 này được cho trê n hình 3.6.6.12.

Hình 3.6.6.12

Đồ thị tần số giải thích nguyên lý tách kênh FDM phân tần số của s ơ đồ trên hình

3.6.6.12 được mô tả trên hình 3.6.6.13.

Hình 3.6.6.13

e) Chuyển đổi ghép kênh (transmultiplexer)

Trong các phần trên chúng ta đã tiến hành nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh trong miền thời gian (TDM) và trong miền tần số (FDM).

Còn hình 3.6.6.14 sẽ mô tả chuyển đổi ghép kênh

Hình 3.6.6.14‌

3.6.7. CÁC HỆ THỐNG AUDIO SỐ

Chúng ta biết rằng tín hiệu tương tự này. Để tránh nhiễu ngoài đau tần mong muốn (out-of bang noise) thì trước khi lấy mẫu, tín hiệu audio Xa(t) sẽ được cho qua bộ lọc tương tự, nhưng để tránh hoàn toàn nhiễu ngoài dải tần này thì bộ loa tương tự phải gần với lý tưởng, điều này rất khó làm đối với bộ lọc tương tự. Dải tần số mong muốn (tai con người có thể cảm nhận được) cao nhất là 22 Khz (với đã CD là 22,05 Khz ). Như vậy theo định lý lấy mẫu thì tần số lấy mẫu nhỏ nhất là 44 Khz. Nhưng nếu lấy mẫu với tần số này mà bộ lọc tương tự không đạt tới lý tưởng thì sẽ gây nhiễu ngoài dải tần số mong muốn, tức là gây hiện tượng chồng phổ khi lấy mẫu trong bộ biến đổi tương tự số(ADC).

Quá trình này được minh hoạ trên hình 3.6.7.1 và đồ thị tần số được trình bày trên hình 3.6.7.2 theo thang tần số góc chuẩn hoá bởi tần số lấy mẫu Fs = 44Khz.

Ha(a ): bộ lọc tương tự thông thấp không lý tưởng với tần số cắt fac = 2 2 Khz ;

ADC: bộ biến đổi tương tự số với tần số lấy mẫu Fs = 88Khz ; H(ej): bộ lọc số thong thấp gần lý tưởng vớt tần số cắt fc = 22Khz ; 2: bộ phân chia với hệ số M=2.

Hình 3.6.7.3

Ha(a):bộ lọc tương tự thông thấp không lý tưởng với tần số cắt fac = 22Khz ADC: bộ biến đổi tương tự số với tần số lấy mẫu Fs = 44Khz.

Hình 3.6.7.1

Để tránh hiện tượng chồng phổ mà vẫn đảm bảo tần số lấy mẫu của tín hiệu số ra xâu là 44Khz, chúng ta sẽ thực hiện như sau: tín hiệu tương tự Xa(t). Sau khi qua bộ lọc tương tự thông thấp không lý tưởng với fac = 22Khz được tín hiệu ya(t). Chúng ta sẽ cho tín hiệu ya(t) qua bộ biến đổi tương tự (ADC) với tần số lấy mẫu Fs = 22FSNy = 88Khz , sau đó tín hiệu qua bộ lọc số thông thấp(ví dụ qua bộ lọc số FIR pha tuyến tính) với tần số cắt fac = 22Khz, Vì bộ lọc số gần với lý tưởng dễ thực hiện được hơn là bộ lọc tương tự. Sau đó cho tín hiệu qua bộ phân chia với hệ số M=2, đầu ra sẽ thu được tín hiệu xâu cũng với tần số lấy mẫu Fs = 44Khz. Vậy Chúng ta có thể nói rằng chúng ta có bộ biến đổi tương tự số kiểu mới dung bộ lọc nhiều nhịp để tránh nhiễu ngoài dải tân. Quá trình

này được minh hoạ trên hình 3.6.7.3 và đồ thị tần số được trình bày trên hình 3.6.7.4 theo tần số góc chuẩn hoá bởi tần số lấy mẫu Fs = 88Khz.

Hình 3.6.7.2

Hình 3.6.7.4