Điều chế biên độ

Bài tổng hợp http://tongquanvienthong.blogspot.com/2012/02/ly-do-can-ieu-che-va-cac-loai-ieu-che.htm
 
Điều chế biên độ hay còn gọi là điều biên là một kỹ thuật được sử dụng trong điện tử viễn thông, phổ biến nhất là dùng để truyền thông tin qua một sóng mang vô tuyến. Kỹ thuật này là thay đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo biên độ của tín hiệu thông tin cần gửi đi, hay nói cách khác là điều chế sóng mang bằng biên độ theo tín hiệu mang tin. Ví dụ, thay đổi cường độ tín hiệu có thể được dùng để phản ánh các âm thanh được tái tạo lại bởi một người nói, hoặc để xác định độ chói của các điểm ảnh truyền hình. (Trái ngược với điều biên là điều tần, cũng thường được sử dụng để truyền âm thanh, trong đó tần số truyền được thay đổi; và điều pha thường được sử dụng trong điều khiển từ xa, trong đó pha của tín hiệu sóng mang được thay đổi)

Vào giữa những năm 1870, một dạng điều biên—ban đầu được gọi là "những dòng gợn"—là phương pháp đầu tiên thành công tạo âm thanh chất lượng tốt qua các đường dây điện thoại. Bắt đầu với các thuyết minh âm thanh của Reginald Fessenden vào năm 1906, nó cũng là phương pháp đầu tiên được sử dụng cho đài phát thanh, và ngày nay vẫn được sử dụng cho nhiều hình thức viễn thông—"AM" thường được dùng để chỉ dải sóng quảng bá là dải sóng trung (xem vô tuyến AM).

Các dạng điều biên

Từ lúc bắt đầu được phát triển cho điện thoại, điều biên đã được sử dụng để thêm thông tin âm thanh vào dòng điện một chiều công suất thấp chảy từ một điện thoại phát đến điện thoại thu. Với giải thích đơn giản là, tại đầu cuối phía phát, micro điện thoại được sử dụng để biến đổi cường độ của dòng điện được truyền, theo tần số và âm sắc của âm thanh nhận được. Sau đó, tại đầu cuối phía thu của đường dây điện thoại, dòng điện tác động vào một nam châm điện, được tăng và giảm để phù hợp cường độ của dòng điện. Lần lượt, các nam châm điện tạo ra rung động trong màng rung của máy thu, vì thế tái tạo gần chính xác tần số và âm sắc của các âm thanh gốc nghe thấy ở phía phát.

Trái ngược với điện thoại, trong thông tin vô tuyến cái được điều chế là một tín hiệu vô truyến sóng liên tục (sóng mang) được tạo ra bởi một máy phát vô tuyến. Trong dạng cơ bản của nó, điều chế biến độ tao ra một tín hiệu với công suất tập trung ở tần số sóng mang và ở hai dải biên liền kề. Quá trình này được gọi là tạo phách. Điều chế biên độ mà kết quả là hai dải biên và một sóng mang thường được gọi là điều chế biên độ biên kép (DSB-AM). Điều biên kiểu này không có hiệu quả do năng lượng tập trung ít nhất 2 phần 3 ở tần số sóng mang nhưng lại không mang thông tin hữu ích, còn hai biên mang thông tin hữu ích thì chỉ có năng lượng thấp, mặc dù chỉ cần một trong hai dải biên là có thể truyền tin do hai dải biên chứa thông tin giống hệt nhau.

Để tăng hiệu quả máy phát, sóng mang có thể được loại bỏ (hay triệt bỏ một phần) khỏi tín hiệu AM. Kiểu điều biên này tạo ra tín hiệu giảm sóng mang hay tín hiệu biên kép triệt sóng mang (DSBSC). Giải pháp điều chế biên độ triệt sóng mang có hiệu quả về năng lượng gấp 3 lần so với DSB-AM thông thường. Nếu sóng mang chỉ bị triệt một phần, một tín hiệu biên kép triệt một phần sóng mang (DSBRC) được tạo ra. Các tín hiệu DSBSC và DSBRC cần sóng mang của chúng phải được khôi phục (ví dụ bằng một bộ dao động phách) để giải điều chế sử dụng các kỹ thuật thông thường.

Thậm chí hiệu quả cao hơn sẽ đạt được bằng cách triệt hoàn toàn cả sóng mang và một trong hai dải biên. Tương ứng với hiệu quả cao là độ phức tạp của máy thu và máy phát cũng tăng lên dẫn đến chi phí tăng. Đây là kiểu điều chế đơn biên, được sử dụng rộng rãi trong vô tuyến nghiệp dư do hiệu quả sử dụng năng lượng và dải tần.

Một dạng AM đơn giản thường được sử dụng cho truyền dẫn số là khóa bật tắt (on-off keying), một kiểu của ASK (amplitude-shift keying - khóa dịch biên), trong đó dữ liệu nhị phân được biểu diễn như việc có hoặc không có một sóng mang. Điều này thường được sử dụng trong các tần số vô tuyến để truyền mã Morse, được gọi hoạt động sóng liên tục (CW).

Năm 1982, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) phân loại các kiểu điều chế biên độ như sau:

Tên gọi	Miêu tả
A3E	hai dải biên và sóng mang đầy đủ - kiểu điều chế AM cơ bản
R3E	đơn biên và giảm một phần sóng mang
H3E	đơn biên và sóng mang đầy đủ
J3E	đơn biên triệt sóng mang
B8E	phát dải biên độc lập
C3F	dải biên còn sót
Lincompex	kết hợp bộ nén và bộ giãn

 Một tín hiệu âm thanh (phía trên) có thể được mang bởi một sóng vô tuyến AM hoặc FM (điều biên màu đỏ, điều tần màu xanh)

 Nguồn http://vi.wikipedia.org

Posted in: Các nguyên tắc và kỹ thuật cơ bản