Thực hiện bộ truyền nhận tín hiệu thoại sử dụng điều chế ask

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH -------------------------------------------------------- ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (CẤP SINH VIÊN) THỰC HIỆN BỘ TRUYỀN NHẬN TÍN HIỆU THOẠI SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ ASK MÃ SỐ: SV2010-06 THUỘC NHÓM NGÀNH: KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI CHỦ TRÌ: LÊ DUY NGƯỜI THAM GIA 1: HUỲNH MINH KHẢ NGƯỜI THAM GIA 2: TRƯƠNG QUANG PHÚC ĐƠN VỊ : KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TP Hồ Chí Minh, Ngày 21 tháng 11 năm 2010 MỤC LỤC PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Trong xã hội thông tin và truyền thông hiện nay,cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghệ khác và sự bùng nổ về kinh tế đó là sự phát triển không ngừng của công nghệ viễn thông. Kỹ thuật viễn thông hiện nay ứng dụng hầu hết các kết quả nghiên cứu tích cực trước đó trong lĩnh vực viễn thông và ngày càng hoàn thiện hơn, nó gần như ứng dụnghầu hết các cơ sở lsy thuyết về thông tin số. Số hóa và truyền dẫn tín hiệu dạng số là một phương pháp tăng hiệu quả truyền dẫn và giảm thiểu sai sót thông tin do tác dụng của nhiễu so với thông tin tương tự, đồng thời phù hợp với các hệ thống xử lí ngày nay lấy cơ sở tốc độ và hiệu suất làm nền tảng nên các dữ liệu dạng số được sử dụng. Trong các phương pháp điều chế số, trong đó chúng ta phải nhắc đến phương pháp điều chế “khóa dịch biên” (ASK : Amplitude shift keying), nó là một phương pháp cơ bản nhất và đơn giản nhất để tiến hành điều chế một tín hiệu. Nó là nền tảng trước tiên cần nghiên cứu để có thể nghiên cứu thêm các hệ thống khác cao hơn. Đề tài là một vấn đề cũ trong viễn thông nhưng đối với bản thân những người nghiên cứu đề tài này là hoàn toàn mới mẻ. Đề tài nghiên cứu “ ứng dụng kỹ thuật ASK để truyền dữ liệu thoại”. II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Hiện nay , công nghệ viễn thông thế giới đã đạt đến một trình độ cao với việc không những truyền nhận tín hiệu thoại mà người ta có thể truyền các tín hiệu hình ảnh,phim ảnh cũng như bất kì một dữ liệu nào mà người ta có thể số hóa với tốc độ cực cao lên tới hàng Mhz với công nghệ di động và lên tới hàng Ghz với các hệ thống truyền dẫn chính như viba số. Việc điều chế tín hiệu để truyền đi trong không gian không chỉ đơn thuần là điều chế biên độ cổ xưa mà là các hệ thống điều chế phức tạp kết hợp cả điều chế tần số, pha và biên độ để đạt được hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên đó đều là thành quả nghiên cứu của các nước phát triển, còn với Việt Nam, công nghệ di động vẫn chỉ dừng ở mức ứng dụng chứ chưa thể đạt tới trình độ có thể nghiên cứu tạo ra một cách thức, một lý thuyết mới hay xây dựng được một hệ thống thông tin. Do vậy , việc nghiên cứu các cách thức điều chế cơ bản cũng nhằm để làm tiền đề cho việc nghiên cứu tìm hiểu cho các hệ thống phức tạp hơn, đồng thời đó cũng là cách để người nghiên cứu có thể nảy sinh từ đó những ý tưởng mới. III. NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ viễn thông ở nước ta hầu như vẫn rất hạn chế, chủ yếu là nhập công nghệ của nước ngoài về ứng dụng. Việc này một mặt khiến cho nước ta luôn bị động và phụ thuộc vào nước ngoài, một mặt làm cho nước ta sẽ tụt hậu so với các nước khác. Có rất ít các bài báo nghiên cứu khoa học về vấn đề viễn thông được thực hiện ở mức độ mô hình, một phần vì thiếu nguồn lực tài chính, một phần vì cơ sở vật chất không thể đáp ứng. Các thiết bị nghiên cứu viễn thông luôn có giá thành rất đắt đỏ nên việc đầu tư tiền để nghiên cứu mà chưa biết hiệu quả ra sao là điều mạo hiểm. Tóm lại, một phần vì lý do kinh tế, một phần vì điều kiện công nghệ và cơ sở vật chất thiếu thốn mà hiện tại công nghệ viễn thông nước ta vẫn đang ở trình độ thấp. PHẦN 2 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: Để nghiên cứu về cách thức truyền tín hiệu vô tuyến, nhóm tiến hành nghiên cứu sự truyền nhận tín hiệu thoại với hình thức điều chế đơn giản nhất là điều chế biên độ ASK . Nghiên cứu cách thức một tín hiệu tiếng nói được điều chế và truyền đi qua không gian, từ đó giải điều chế để khôi phục lại tín hiệu tiếng nói đã truyền đi để khôi phục và đưa ra loa. Đồng thời với việc nghiên cứu xây dựng hệ thống truyền nhận trên, mục đích của việc nghiên cứu cũng nhằm kiểm chứng các cơ sở lý thuyết về điều chế , mã hóa, thu phát, khuếch đại tín hiệu để từ đó phát triển các hệ thống tốt hơn về sau nếu có cơ hội. Cùng với các mục đích nghiên cứu tìm hiểu kiến thức đó là việc nhóm thực hiện công trình nghiên cứu để rèn luyện kỹ năng nghiên cứu khoa học, tích góp kinh nghiệm cho bản thân. II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Để nghiên cứu một vấn đề khoa học luôn có những con đường khác nhau để tiếp cận vấn đề. Có thể tiến hành nghiên cứu từ chi tiết đến tổng thể như các công trình nghiên cứu tạo ra sản phẩm thi công, hoặc cũng có thể tiến hành nghiên cứu đi từ cái tổng quan đến từng chủ điểm riêng như với các công trình nghiên cứu lý thuyết. Ở đây, để xây dựng mạch hoàn chỉnh, nhóm tiến hành nghiên cứu hoạt động từng khối một, test với từng khối riêng lẽ để thấy được hoạt động của mỗi khối, từ đó kết hợp các khối và điều chỉnh phù hợp để xây dựng nên mạch sản phẩm, tức là đã đi từ cái chi tiết đến cái tổng thể. Làm như vậy để chúng ta có thể dễ dàng kiểm tra hoạt động của mối khối riêng biệt và dễ dàng khắc phục nếu xuất hiện lỗi. Bởi vì các mạch điện tử rất dễ gặp vấn đề nếu xảy ra một lỗi nhỏ hoặc một thiếu sót gì đó và rất khó để phát hiện . Cụ thể quá trình nghiên cứu: Giai đoạn đầu nhóm tập trung nghiên cứu hoàn thành các mạch cơ bản đã được biết trong quá trình thực tập có tính chất đơn giản , dễ thực hiện. Tiếp theo nhóm tiến hành nghiên cứu thực hiện việc điêu chế và giải điều chế ASK với tín hiệu mẫu từ bộ tạo xung vuông. Sau khi test chạy ổn định việc điều chế ASK , nhóm sẽ đi tiến hành nghiên cứu việc mã hóa và giải mã PCM sử dụng IC TP3057. Đây là một vấn đề mới và rất ít tài liệu về nó cho nên nhóm phải dành thời gian nghiên cứu cụ thể. Cuối cùng nhóm tiến hành nghiên cứu xây dựng hệ thống thu phát tín hiệu điều chế qua anten Giai đoạn cuối cùng là hoàn thiện mạch và viết báo cáo khoa học. III. NỘI DUNG: Như đã giới thiệu ở trên , công trình nghiên cứu khoa học của chúng tôi đi vào nghiên cứu xây dựng một hệ thống truyền nhận tín hiệu dựa vào phương pháp điều chế biên độ ASK (Amplitude Shift Keying). Trước hết là thực hiện điều chế và , truyền và giải điều chế một tín hiệu mẫu tự tạo, tiếp theo đó, sẽ đi thực hiện điều chế tín hiệu thoại (tín hiệu giọng nói) để truyền đi, cuối cùng là sẽ là thực hiện truyền qua vô tuyến (không dây). Sau đây chúng ta sẽ tiến hành đi tìm hiểu sơ lược về điều chế ASK và việc truyền tín hiệu thông qua điều chế ASK và quá trình thi công mạch. 3.1 Sơ lược điều chế ASK ASK (Amplitude Shift Keying), tiếng Việt gọi là điều chế số theo biên độ tín hiệu. Tín hiệu ASK có dạng sóng dao động có tần số f, mỗi bit đặc trưng bởi biên độ khác nhau của tín hiệu. Ví dụ: tín hiệu ASK có tần số 100 KHz, biên độ tín hiệu = 1 cho bit 0 và biên độ tín hiệu = -1 cho bit 1. 3.1.1 Nguyên lý điều chế : Dùng 2 mức biên độ khác nhau của song mang để biểu diễn cho 0 và 1. Sử dụng một tần số sóng mang duy nhất. Hình 1:Nguyên lý điều chế Ngoài ra có thể điều chế ASK theo phương pháp OOK (on-off-keying) Hình 2:Dạng sóng 3.1.2 Biểu thức toán học Giả sử tín hiệu sóng mang: Tín hiệu điều chế: Tín hiệu sau khi qua bộ điều chế ASK: 3.1.3 Giải điều chế Giải điều chế ASK có thể là kết hợp hoặc không kết hợp Trong trường hợp thứ nhất thì mạch phức tạp nhưng chống nhiễu tốt. Trong trường hợp thứ hai thì mạch đơn giản và thường sử dụng mạch tách sóng hình bao. Hình 3: Dạng sóng 3.1.4 Ưu và nhược điểm : + Ưu điểm : Đơn giản Dùng 2 biên độ khác nhau của sóng mang để biểu diễn 0 và 1 (thông thường một biên độ bằng 0) Sử dụng một tần số sóng mang duy nhất Phương pháp này phù hợp trong truyền số liệu tốc độ thấp (~1200bps trên kênh truyền thoại) + Nhược điểm : Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu. Không phù hợp đối với các tín hiệu được truyền trong các kênh truyền yêu cầu tốc độ cao 3.2 Sơ đồ khối truyền nhận tín hiệu sử dụng điều chế ASK: Hình 4:Sơ đồ khối Nguyên lý : Điều chế: Tín hiệu điều chế trước tiên được lọc thông thấp để lấy thành phần tần số thấp và loại bỏ các nhiễu tần số cao trong tín hiệu. Sau đó tín hiệu được điều chế biên độ với một sóng mang nhờ một bộ nhân. Tín hiệu sau khi điều chế được cho qua một bộ lọc thông dải để lấy dải thông của tín hiệu cần truyền đi, tiết kiệm băng thông. Giải điều chế: Tín hiệu điều chế ASK được đưa qua bộ nhân để tách lấy tín hiệu cần thu và lược bỏ tín hiệu sóng mang, hoặc ta có thể cho qua một bộ tách sóng để tách lấy biên độ sóng để hồi phục dạng sóng tín hiệu tin tức , loại bỏ tín hiệu sóng mang Sau đó tín hiệu được lọc thông thấp để loại bỏ tạp nhiễu tần số cao còn sót lại. 3.3Thực hiện hệ thống truyền nhận tín hiệu sử dụng điều chế ASK 3.3.1 Sơ đồ khối : - Khối phát Khối tạo dữ liệu số Khối nhận tín hiệu từ MIC Khối điều chế PCM Khối tạo dao động Khối điều chế ASK Khối khuếch đại cao tần anten Hình 5: Sơ đồ khối Khối thu: Khối thu Khối khuếch đại trung tần Khối giải mã PCM Khối giải điều chế ASK Khối khuếch đại CSAT Speaker Anten Hình 6:Sơ đồ khối 3.3.2 Thiết kế và xây dựng mạch điện Để đảm bảo cho việc test và mạch thực thi được chắc chắn, nhóm nghiên cứu tiến hành xây dựng từng khối riêng lẻ để khảo sát hoạt động của mỗi khối, sau khi hoàn thành các khối, nhóm mới thực hiện ghép các khối trên một board . 3.3.2.1 Khối tạo dữ liệu số: Khối này có chức năng tạo dữ liệu tín hiệu điều chế ở dạng số để dễ dàng cho việc test các khối phía sau trước khi thực hiện điều chế tín hiệu thoại để truyền đi. Khối sẽ sử dụng nguồn dao động từ bộ dao động bên bộ phát để đưa vào làm nguồn xung tín hiệu, sau đó tín hiệu sẽ đưa qua các thanh ghi dịch (IC 7495) để tiến hành hành dịch dữ liệu nhờ các Switch để đưa ra dạng dữ liệu số mong muốn. Dữ liệu ở đây là dạng số 8 bit với các bit có thể thay đổi giá trị là “0” hoặc “1” tùy thuộc vào Switch . Có 8 led đơn để mô tả giá trị bit tương ứng với mỗi Switch, led sáng tương ứng với bit có mức logic “1” , led tắt tương ứng với mức logic “0” . Sơ đồ nguyên lý của mạch như sau: Hình 7: Mạch tạo dữ liệu Các điện trở R là điện trở hạn dòng cho LED, giá trị nằm trong khoảng từ 330R- 1K tương ứng với nguồn VCC là +5V để đảm bảo cho LED sáng tốt và không bị chết. 3.3.2.2 Khối nhận tín hiệu từ MIC: Để đơn giản và hoạt động ổn định, nhóm chọn giải pháp khuếch đại tín hiệu tiếng nói chỉ dùng Transistor BJT, kết hợp với một Opamp để khuếch đại biên độ và để điều chỉnh biên độ tín hiệu nếu cần. Mạch khuếch đại BJT được mắc dạng cầu phân áp với cực E chung, ngõ ra tín hiệu sẽ được khuếch đại về dòng và áp, dạng sóng tín hiệu bị đảo pha 180 so với tín hiệu gốc. Opamp khuếch đại dạng không đảo, hệ số khuếch đại có thể điều chỉnh nhờ biến trở 10K , có giá trị biến đổi từ 1 đến 10 lần tùy thuộc giá trị của biến trở. Sơ đồ nguyên lý của mạch như sau: Hình 8: Mạch khuếch đại tín hiệu micro 3.3.2.3 Khối mã hóa PCM : Có nhiều giải pháp để thực hiện việc mã hóa PCM như là Thực hiện mã hóa dựa trên các IC số thông dụng với các chức năng được chia nhỏ như là lấy mẫu, lượng tử và mã hóa, từ đó gom lại thành một hệ thống điều chế PCM. Phương pháp này dễ hiểu và dễ thực hiện, dễ dàng cho việc phân tích mạch. Tuy nhiên mạch thi công rất phức tạp, tốn nhiều IC, dễ bị lỗi và hoạt động không chính xác nếu thi công không đúng. Phương pháp thứ 2 là sử dụng VDK để thực hiện công việc mã hóa. Phương pháp này sẽ đơn giản nếu việc lập trình tốt, việc đồng bộ tín hiệu cũng tốt hơn do chỉ lấy tư một nguồn xung Thạch anh duy nhất. Tuy nhiên yếu điểm của phương pháp này là VDK chỉ xử lí được tín hiệu số dạng nhị phân mà tín hiệu thoại là tín hiệu tương tự nên ta không thể trực tiếp xử lí trên tín hiệu thoại mà phải qua khâu chuyển đổi tín hiệu từ analog sang digital trước khi mã hóa và thực hiện quá trình ngược lại khi giải mã. Từ đó nó cũng sẽ tạo ra sai số trong quá trình chuyển đổi dữ liệu dẫn đến làm sai khác tín hiệu gốc. Phương pháp thứ 3 là sử dụng IC TP3057/ TP3054 với chức năng đặc thù là thực hiện mã hóa PCM. Với tín hiệu đầu vào là tín hiệu cần mã hóa ở dạng analog và dữ liệu đầu ra là tín hiệu đã được mã hóa PCM ở dạng số. IC này đặc thù cho việc điều chế sử dụng trong truyền tín hiệu thoại, rất tiện dụng. IC TP3057 được sản xuất theo chuẩn của Bắc Mỹ, sử dụng xung clock luồng 2,048Mhz để mã hóa. Còn IC TP3054 thì sản xuất theo chuẩn của Tây Âu, sử dụng luồng xung clock 1,544Mhz để mã hóa. Ở đây, nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC đặc thù TP3057 để thực hiện mã hóa và giải mã PCM Sơ đồ nguyên lý mạch như sau: Hình 9: Mạch khối PCM Trong sơ đồ mạch ở trên, Các tụ C1 và C2 làm nhiệm vụ lọc nguồn cho IC , đảm bảo nguồn một chiều cấp cho IC là phẳng. Các trở R1 và R2 là trở tạo hệ số khuếch đại cho bộ khuếch đại đầu vào của IC TP3057. Tín hiệu Analog cần điều chế đưa vào chân 16 Tín hiệu số PCM ra ở chân 11 Chân số 9 là chân cấp xung clock master cho IC hoạt động Các chân FSX và FSR là chân nhận xung đồng bộ khung cho việc mã hóa và giải mã . Chân VFRO là chân dữ liệu analog ngõ ra khi thực hiện giải mã PCM Chân DR là chân dữ liệu PCM ngõ vào cần giải mã để khôi phục tín hiệu gốc. Chân số 7 BCLKR/CLKSEL có chức năng như bảng sau: Chân số 8 là chân nhận xung master clock cho việc giải điều chế khi tín hiệu vào chân này là xung, nếu nó được kết nối lên mức “1” liên tục thì power down thiết bị, khi kết nối liên tục xuống mức “0” thì nó sẽ lấy xung master clock bên phát để làm master clock cho bên nhận. Sơ đồ khối chức năng của IC TP3057: Rõ ràng, theo như sơ đồ khối trên ta thấy, IC TP3057 đã tích hợp hết các chức năng riêng lẽ các thành phần tạo nên một mạch mã hóa PCM như mạch lấy mẫu và giữ, mạch lượng tử và mạch mã hóa, chuyển đổi A/D , D/A Một IC TP3057 có thể đồng thời thực hiện công việc mã hóa và giải mã PCM bởi vì 2 khối này được thiết kế riêng lẻ trong cùng một IC, không ảnh hưởng gì đến nhau. 3.3.2.4 Khối tạo dao động Để tạo ra nguồn dao động ổn định cung cấp cho các khối trong hệ thống, nhóm thực hiện chọn phương án mạch dao động Thạch anh. Tinh thể thạch anh tạo ra dao động với độ ổn định cao và ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố bên ngoài. Mạch dao động gồm một tinh thể thạch anh 4 Mhz kết hợp với các cổng đảo và các tụ, điện trở tạo ra xung clock cố định có tần số 4 Mhz . Nguồn xung clock này sẽ được cho qua IC chia tần CD4040 đểm lấy các tần số ngõ ra mong muốn. Ngõ ra chân số 9 là xung clock tần số 2,048 Mhz để làm xung master clock cho PCM, các ngõ ra chân số 2 (64Khz) là xung bit clock và chân số 12 (8 Khz) là xung FSX cung cấp cho PCM. Ngõ ra chân số 6 là xung tần số 512 Khz sẽ được đưa đến mạch lọc PI để tạo ra dạng sóng sine làm sóng mang điều chế cho mạch điều chế ASK Mạch lọc PI gồm 2 loại linh kiện thụ động là tụ và cuộ cảm nhằm hiệu chỉnh xung vuông thành dạng sóng sine để dễ dàng cho việc điều chế ASK Sơ đồ nguyên lý của mạch như sau: Hình 10:Mạch tạo dao động 3.3.2.5 Khối điều chế ASK Điều chế ASK là nhằm biến đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo dạng của tín hiệu tin tức. Điều mà ta mong muốn chính là truyền tín hiệu tin tức đi xa(có dây hoặc không dây), tuy nhiên với các tín hiệu nằm ở dải tần số âm thanh(tín hiệu thoại) thì có tần số thấp (300 Hz – 3,4Khz) cho nên không thể thực hiện việc truyền đi xa vì tín hiệu sẽ dễ bị ảnh hưởng bởi vô số các loại nhiễu cùng tạp âm. Do vậy chúng ta cẩn phải nhờ đến một sóng có tần số cao vượt ra khỏi dải tần số âm thanh để mang tin tức đi. Việc ghép tín hiệu sóng mang và tin tức được gọi là điều chế. Có nhiều loại điều chế khác nhau như điều chế biên độ, điều chế tần số, điều pha,… Tuy nhiên ở đây ta chỉ xét phương pháp điều chế đơn giản và dễ thực hiện nhất là điều biên. Có nhiều cách điều chế biên độ khác nhau như sử dụng transistor, sử dụng IC chuyên dụng. Ở đây, để dễ dàng thực hiện và đảm bảo độ ổn định, nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC điều chế chuyên dụng là IC 1496 Sơ đồ nguyên lý của mạch như sau: Hình 11: Điều chế ASK Sơ đồ khối IC 1496 Mạch bao gồm một bộ khuếch đại vi sai 4 transistor ở trên dựa trên bộ khuếch đại vi sai tiêu chuẩn với nguồn dòng đôi. Cực thu ngõ ra được ghép chéo để mà dạng sóng đầy đủ được cân bằng khi phép nhân của 2 tín hiệu điện áp xảy ra. Đó là tín hiệungõ ra là một thòi hằng của phép nhân 2 tín hiệu ngõ vào. Các transistor và điện trở, tụ điện mắc thêm bên ngoài là nhằm để điều chỉnh dạng sóng điều chế cũng như hệ số điều chế. 3.3.2.6 Khối khuếch đại cao tần Tín hiệu sau khi điều chế có tần số của sóng mang có thể truyền được trên kênh truyền không dây. Tuy nhiên cường độ tín hiệu thì chưa đủ và nó sẽ bị suy hao gần như hoàn toàn nếu khoảng cách xa và việc khôi phục là sẽ rất khó khăn. Do vậy, ta phải tiến hành khuếch đại công suất phát đi để tín hiệu phát đi có công suất đủ lớn để truyền đi xa và bên nhận có thể thu và giải điều chế tín hiệu đó. Bộ khuếch đại đơn giản là dùng transistor khuếch đại công suất. Phải chọn loại đáp ứng tốt tần số cao và công suất đủ lớn. Sơ đồ mạch như sau: Hình 12: Khối KĐ công suất Các transistor mắc dạng phân cực, có 2 tầng khuếch đại , một tầng mắc dạng C chung để khuếch đại dòng, một tầng mắc dạng E chung khuếch đại cả dòng và áp. Tín hiệu sau khuếch đại đủ lớn để bù trừ suy hao qua kênh truyền. 3.3.2.7 Khối thu, khuếch đại cao tần và khuếch đại trung tần Sơ đồ khối của mạch như sau: Hình 12: Khối thu Mạch vào anten bao gồm các linh kiện thụ động là điện cảm và tụ điện hoạt động trên nguyên tắc mạch cộng hưởng tần số. mạch vào sẽ tạo ra tần số dao động nội chính là tần số của tín hiệu phát. Khi đó, ở đâu vào bộ thu, tín hiệu phát có cùng tần số với tần số dao động nội sẽ được thu vào. Trên đây là dạng giản lược của mạch thu đổi tần, tần số phát là cố định nên mạch thu sử dụng tần số cố định cho đơn giản. Mạch tiền khuếch đại : là để khuếch đại tín hiệu thu được, bởi vì tín hiệu thu được có cường độ rất thấp, không thể đưa đi giải điều chế được. Vì vậy, ta sẽ tiến hành khuếch đại mức tín hiệu lên một mức đáng kể. Mạch khuếch đại trung tần: Tiếp tục khuếch đại tín hiệu thu được và điều chỉnh độ lợi của mạch. Với một số mạch ta có thể sử dụng nhiều lớp khuếch đại trung tần để khuếch đại tín hiệu, nhưng ở đây , ta thực hiện truyền nhận gần nên chỉ cần sử dụng một tầng khuếch đại để khuếch đại tín hiệu trước khi đưa đi giải điều chế. 3.3.2.8 Khối giải điều chế ASK Việc giải điều chế ở đây sử dụng mạch tách sóng hình bao sử dụng Diode , kết hợp tụ và diode thực hiện lọc bỏ tín hiệu sóng mang tần số cao, giữ lại dạng biên độ của tín hiệu chính là tín hiệu tin tức cần lấy. Sau khi lọc lấy tín hiệu tần số thấp thì ta sẽ tiến hành đưa tín hiệu đó qua mạch quyết định để lấy lại dạng sóng vuông của tín hiệu PCM. Sóng vuông này chính là tín hiệu tin tức đã được mã hóa PCM. Tín hiệu này sẽ được đưa đến mạch giải mã PCM để khôi phục tín hiệu tin tức gốc (tín hiệu thoại). Sơ đồ nguyên lý của mạch : Hình 13:Giải điều chế ASK 3.3.2.9 Khối giải mã PCM Chỉ đơn giản sử dụng các chân ngõ ra của phần giải mã PCM của IC TP3057. Sơ đồ mạch cũng tương tự bên mạch mã hóa. Sơ đồ khối của mạch : Hình 14: Giải mã PCM 3.3.2.10 Mạch khuếch đại công suất âm tần Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần sử dụng IC TDA2003, khuếch đại công suất của tín hiệu thoại để đưa ra loa . Mạch ứng dụng này lấy từ datasheet do nhà sản xuất cung cấp. Mạch có thể khuếch đại công suất đến 6W Sơ đồ khối của mạch: Hình 15:Khuếch đại CS âm tần 3.3.3 Kết quả đo được : Các ngõ ra xung clock: Hình 16: Xung 2mHz Xung clock 2Mhz cung cấp cho mạch PCM Hình 17: Xung clock 8 Khz cung cấp cho mạch PCM Hình 18: Xung clock 64 Khz cung cấp cho mạch PCM Hình 19: Xung clock 128 Khz cung cấp cho mạch PCM Ngõ ra mạch tạo dữ liệu số : Hình 20:Tín hiệu đã được điều chế ASK với tín hiệu số từ bộ tạo dữ liệu số : Hình 21: Tín hiệu sau khi giải điều chế ASK : Hình 22: Dạng sóng của sóng mang 512 khz Hình 23: Sóng mang IV. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 1.Tính khoa học : Đề tài tuy không mang lại tính mới mẻ trong lĩnh vực nghiên cứu vì cũng đã từng có những đề tài liên quan đã thực hiện trước đó, nhưng con đường thực hiện lại khác và dựa trên một cách thức khác để tiến hành nghiên cứu. Nội dung đề tài cũng mang đậm tính khoa học nhằm tìm hiểu phân tích một ứng dụng khoa học viễn thông vào thực tế. 2. Khả năng triển khai ứng dụng vào thực tế : Kết quả cuối cùng của đề tài là nhằm tạo ra một sản phẩm thực tế , một KIT thí nghiệm về hệ thống truyền dẫn tín hiệu thoại có thể được ứng dụng để làm KIT thí nghiệm cho các sinh viên sau này , đồng thời làm tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu về sau về những vấn đề liên quan. Ngoài ra, việc nghiên cứu mạch mã hóa luồng dữ liệu PCM 2Mhz thành công sẽ tạo tiền đề cho các công trình nghiên cứu về sau bởi đây là cơ sở cho việc truyền dẫn các tín hiệu thoại với tốc độ cao. 3. Hiệu quả kinh tế : Công trình nghiên cứu không nhằm tạo ra một sản phẩm thực tế để áp dụng vào công việc sản suất và kinh doanh , cho nên hiệu quả kinh tế của đề tài chỉ thể hiện được trong việc tự xây dựng KIT thực tập cho các sinh viên sau này, nếu được hợp tác thi công, giảm được một khoảng chi phí đáng kể cho việc nhập các KIT thí nghiệm từ nước ngoài với giá thành cao. PHẦN 3 KẾT LUẬN I. KẾT LUẬN Với các điều kiện giới hạn về thời gian và điều kiện vật chất cũng như tài liệu tham khảo,tính phức tạp của mạch điện tử, do đó công trình chưa thể hoàn thành như mong đợi, một số khối vẫn chưa thể hoạt động, một phần cũng vì quỹ thời gian và kiến thức có phần giới hạn của nhóm nghiên cứu. Tuy nhiên kết quả đạt được của đề tài cũng vẫn có thể được ứng dụng để xây dựng một bộ KIT đơn giản, giảm tải việc nhập từ nước ngoài, phát huy tinh thần sáng tạo cho sinh viên, làm tiền đề cho các công trình về sau đi nghiên cứu sâu và xa hơn nữa. II. ĐỀ NGHỊ Việc tham gia NCKH là rất cần thiết cho sinh viên để nắm rõ hơn những gì mà mình đã được học và vận dụng chúng tạo ra được những sản phẩm thực tế có thể ứng dụng được. Nhà trường nên tập trung hơn vào đào tạo khoa học chuyên môn bắt đầu từ năm thứ 2, giảm tải chương trình học các môn khoa học cơ bản, có thể lồng ghép vào đào tạo khi dạy chuyên môn nếu có liên quan, không nên tốn quá nhiều thời gian cho các môn khoa học cơ bản mà thực sự không được sử dụng trong quá trình học chuyên môn. Từ đó tạo ra quỹ thời gian trống cho sinh viên tham gia nghiên cứu học tập, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững chuyên môn hơn nếu được tiếp cận sớm. Việc hỗ trợ sinh viên tham gia NCKH là cần thiết và rất bổ ích, cần tiếp tục phát huy và thu hút nhiều sự chú ý hơn từ phía sinh viên.