Trong ngành viễn thông, sóng tải (sóng mang) là một dạng sóng (thường là sóng hình sin) được điều biến với một tín hiệu nhập liệu để chuyển vận thông tin. Loại sóng này thường được sử dụng để truyền thông tin xuyên qua không gian như là một sóng điện từ hoặc cho phép vài sóng tải tần số khác nhau chia sẻ chung một môi trường phát sóng vật lý bằng phương pháp ghép kênh phân chia theo tần số. Mời các bạn tìm hiểu tổng quan sóng mang là gì trong bài viết dưới đây.
Sóng mang là gì?
Trong viễn thông, sóng mang, tín hiệu sóng mang hay chỉ là sóng mang, là một dạng sóng (thường là hình sin) được điều chế (sửa đổi) với tín hiệu mang thông tin nhằm mục đích truyền tải thông tin. Sóng mang này thường có tần số cao hơn nhiều so với tín hiệu đầu vào. Mục đích của sóng mang thường là truyền thông tin trong không gian dưới dạng sóng điện từ (như trong truyền thông vô tuyến), hoặc cho phép một số sóng mang ở các tần số khác nhau chia sẻ một phương tiện truyền dẫn vật lý chung bằng cách ghép kênh phân tần (như trong truyền hình cáp hệ thống). Thuật ngữ này bắt nguồn từ truyền thông vô tuyến, trong đó sóng mang tạo ra các sóng mang thông tin (điều chế) trong không khí từ máy phát đến máy thu. Thuật ngữ này cũng được sử dụng cho phát xạ không điều chế trong trường hợp không có bất kỳ tín hiệu điều chế nào.
Trong sản xuất âm nhạc, tín hiệu sóng mang có thể được điều khiển bằng tín hiệu điều chế để thay đổi đặc tính âm thanh của bản ghi âm và thêm cảm giác về độ sâu và chuyển động.
Tổng quan về sóng mang
Thuật ngữ sóng mang bắt nguồn từ vô tuyến. Trong hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến, chẳng hạn như phát thanh hoặc truyền hình, thông tin được truyền trong không gian bằng sóng vô tuyến. Khi kết thúc gửi, thông tin, dưới dạng tín hiệu điều chế, được đưa vào một thiết bị điện tử gọi là máy phát. Trong máy phát, một máy phát dao động điện tử tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin có tần số vô tuyến điện; đây là sóng mang. Tín hiệu thông tin được sử dụng để điều chế sóng mang, làm thay đổi một số khía cạnh của sóng mang, để gây ấn tượng với thông tin trên sóng. Dòng điện xoay chiều được khuếch đại và đưa vào ăng-ten của máy phát, bức xạ sóng vô tuyến mang thông tin đến vị trí của máy thu. Tại máy thu, sóng vô tuyến đập vào ăng ten của máy thu, tạo ra một dòng điện dao động cực nhỏ trong nó, được đưa vào máy thu. Trong máy thu, tín hiệu điều chế được trích xuất từ sóng mang đã được điều chế, một quá trình được gọi là giải điều chế.
Hầu hết các hệ thống vô tuyến trong thế kỷ 20 đều sử dụng điều chế tần số (FM) hoặc điều chế biên độ (AM) để bổ sung thông tin cho sóng mang. Phổ tần số của tín hiệu AM hoặc FM được điều chế từ máy phát vô tuyến được trình bày ở trên. Nó bao gồm một thành phần mạnh (C) ở tần số sóng mang { displaystyle f_ {C}} { displaystyle f_ {C}} với điều chế nằm trong dải biên hẹp (SB) ở trên và dưới tần số sóng mang. Tần số của đài phát thanh hoặc đài truyền hình được coi là tần số sóng mang. Tuy nhiên bản thân sóng mang không hữu ích trong việc truyền thông tin, vì vậy năng lượng trong thành phần sóng mang là lãng phí công suất máy phát. Do đó, trong nhiều phương pháp điều chế hiện đại, sóng mang không được truyền đi. Ví dụ, trong điều chế đơn biên (SSB), sóng mang bị triệt tiêu (và trong một số dạng SSB, bị loại bỏ). Sóng mang phải được đưa vào máy thu bằng bộ dao động tần số nhịp (BFO).
Các sóng mang cũng được sử dụng rộng rãi để truyền nhiều kênh thông tin qua một cáp đơn hoặc phương tiện truyền thông khác bằng cách sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số (FDM). Ví dụ, trong hệ thống truyền hình cáp, hàng trăm kênh truyền hình được phân phối đến người tiêu dùng thông qua một cáp đồng trục, bằng cách điều chế mỗi kênh truyền hình trên sóng mang có tần số khác nhau, sau đó gửi tất cả các sóng mang qua cáp. Tại đầu thu, các kênh riêng lẻ có thể được tách ra bằng các bộ lọc thông dải sử dụng các mạch điều chỉnh để có thể hiển thị kênh truyền hình mong muốn. Một kỹ thuật tương tự được gọi là ghép kênh phân chia bước sóng được sử dụng để truyền nhiều kênh dữ liệu qua một sợi quang bằng cách điều biến chúng trên các sóng mang ánh sáng riêng biệt; chùm ánh sáng có bước sóng khác nhau.
Lĩnh vực hoạt động điều biến sóng mang
Theo Wikipedia:
Điều chế tần số (frequency modulation – FM) và điều chế biên độ (amplitude modulation – AM) là hai lãnh vực thường xuyên sử dụng các phương pháp để điều biến sóng mang. Trong trường hợp điều chế đơn biên hay điều chế SSB (single-sideband modulation – SSB) thì sóng tải bị triệt tiêu (and in some forms of SSB eliminated). Sóng mang phải được đưa vào trở lại bởi một bộ dao động phách (beat frequency oscillator – BFO).
Tần số của một đài phát thanh hay đài truyền hình thực chất là tần số trung tâm của sóng mang.
Xem thêm:
Điều chế hoạt động như thế nào?
Sóng mang là sóng thuần có tần số không đổi, hơi giống sóng sin. Bản thân nó không mang nhiều thông tin mà chúng ta có thể liên quan đến (chẳng hạn như lời nói hoặc dữ liệu).
Để bao gồm thông tin lời nói hoặc thông tin dữ liệu, cần phải đặt một sóng khác (được gọi là tín hiệu đầu vào) lên trên sóng mang. Quá trình áp đặt tín hiệu đầu vào lên sóng mang được gọi là quá trình điều chế. Nói cách khác, điều chế thay đổi hình dạng của sóng mang để mã hóa bằng cách nào đó lời nói hoặc thông tin dữ liệu mà chúng ta muốn mang theo. Điều chế giống như ẩn một đoạn mã bên trong sóng mang.
Bất kỳ sóng nào cũng có ba tính chất cơ bản:
- Biên độ – chiều cao của sóng
- Tần số – một số sóng truyền qua trong một giây nhất định
- Pha – trong đó pha ở bất kỳ thời điểm nào
Có nhiều chiến lược để điều biến sóng mang. Trước tiên, người dùng có thể điều chỉnh chiều cao của sóng mang. Nếu độ cao của tín hiệu đầu vào thay đổi theo độ lớn giọng nói của người dùng, thì biên sộ sóng mang sẽ thay đổi.
Tần số tín hiệu đầu vào cũng có thể thay đổi. Nếu tín hiệu đầu vào được thêm vào sóng mang thuần, nó sẽ làm thay đổi tần số sóng mang. Nhờ vào cách này, người dùng có thể dùng các thay đổi tần số để mang thông tin giọng nói.
Các sơ đồ điều chế có thể là kỹ thuật số hoặc tương tự. Cụ thể:
- Sơ đồ điều chế tương tự có sóng đầu vào thay đổi liên tục như sóng sin.
- Sơ đồ điều chế kỹ thuật số phức tạp hơn. Giọng nói đã được lấy mẫu ở một tốc độ và được nén, chuyển thành luồng bit gồm các số không và một.
Các tín hiệu đầu vào có thể được truyền bằng sóng điện từ tần số thấp. Thế nhưng điều này cần đến một chút khuếch đại để truyền đi những tần số thấp đó. Bởi các tín hiệu đầu vào không có nhiều công suất và cần một ăng ten lớn để truyền tin.
Muốn giữ thông tin liên lạc luôn giữ ở mức rẻ, thuận tiện và cần ít năng lượng hơn để truyền tải nhiều thông tin, hệ thống sóng mang với sóng mang được điều chế sẽ được sử dụng.
Tham khảo thêm
- Sóng RF là gì? Ứng dụng đa dạng các lĩnh vực trong cuộc sống
- Giá thị trường là gì? Nguyên tắc khảo sát, thu thập giá thị trường
Lời kết:
Có các chiến lược khác nhau để điều biến sóng mang là gì? Đầu tiên, người dùng có thể điều chỉnh chiều cao của sóng mang. Nếu độ cao của tín hiệu đầu vào thay đổi theo độ lớn của giọng nói của người dùng và sau đó thêm tín hiệu này vào sóng mang, thì biên độ của sóng mang sẽ thay đổi tương ứng với tín hiệu đầu vào được đưa vào đó. Ngoài ra Xuyenvietmedia còn cung cấp nhiều dịch vụ khác như: dịch vụ viết bài seo, dịch vụ quản trị webite, dịch vụ thiết kế web, dịch vụ mua bán web, dịch vụ backlink, seo tổng thể…
