BÀI GIẢNG CƠ SỞ THÔNG TIN SỐ

BÀI GIẢNG CƠ SỞ THÔNG TIN SỐ GV Nguyễn Thị Thu Hiền Chương I: Hệ thống truyền tin điện tử  Khái quát hệ thống truyền tin điện tử  Nguồn tin tín hiệu nguồn  Các phương thức truyền tin  Phân tích tín hiệu  Phân tích tạp âm  Cấu hình  Dung lượng thơng tin giới hạn Shannon  Hệ thống truyền tin số CSE 501035 – Data Communication 1.1 Khái quát hệ thống truyền tin điện tử CSE 501035 – Data Communication 1.1 Khái quát hệ thống truyền tin điện tử CSE 501035 – Data Communication 1.1 Khái quát hệ thống truyền tin điện tử  Dữ liệu nguồn :   Bộ phát:   Hệ thống tin đến phát chuyển đổi thành tín hiệu trước truyền Mơi trường truyền:   Là tập hợp tin tức dùng để lập tin khác để truyền Là nơi diễn truyền lan tín hiệu mang tin chịu tác động nhiễu Bộ nhận:  Tín hiệu nhận thu chuyển đổi thành tin tức ban đầu CSE 501035 – Data Communication 1.2 Nguồn tin tín hiệu nguồn CSE 501035 – Data Communication 1.2 Nguồn tin tín hiệu nguồn   Thường dùng tín hiệu số cho liệu số tín hiệu analog cho liệu analog Có thể dùng tín hiệu analog để mang liệu số   Modem Có thể dùng tín hiệu số để mang liệu analog  Compact Disc audio CSE 501035 – Data Communication 1.3 Các phương thức truyền tin CSE 501035 – Data Communication 1.3 Các phương thức truyền tin    Broadcast (quảng bá):  Là phương thức truyền tin gửi từ điểm đến tất điểm khác mạng Multicast (Đa điểm):  Là phương thức truyền tin gửi từ điểm đến tập hợp điểm khác Pear to pear:  Là phương thức truyền tin gửi từ điểm đến điểm CSE 501035 – Data Communication 1.4 Phân tích tín hiệu   Dữ liệu: Thực thể mang thông tin  Analog Các giá trị liên tục vài thời khoảng e.g âm thanh, video  Digital Các giá trị rời rạc e.g văn bản, số nguyên Tín hiệu: Biểu diễn điện điện từ liệu  Analog Biến liên tục Môi trường liên tục (wire, fiber optic, space) Băng thơng tiếng nói 100Hz tới 7kHz Băng thông điện thoại 300Hz tới 3400Hz  Digital Dùng thành phần chiều CSE 501035 – Data Communication 10 Chương5: Truyền dẫn tín hiệu số  Ưu điểm  Công nghệ số Công nghệ LSI/VLSI làm giảm giá thành  Tồn vẹn liệu Nhiễu suy giảm tín hiệu khơng bị tích lũy repeater Truyền khoảng cách xa đường truyền chất lượng  Bảo mật Các kỹ thuật mã hóa để bảo mật liệu dễ áp dụng CSE 501035 – Data Communication 110 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA FDMA (Frequency Division Multiple Access ) kỹ thuật đa truy nhập mà kênh cấp phát tần số cố định Ðộ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B MHz chia thành n băng con, băng tần ấn định cho kênh riêng có độ rộng băng tần B/n MHz  Phương pháp FDMA có ưu điểm nhậy cảm với phân tán thời gian, không cần đồng không xảy trễ khơng cần xử lí tín hiệu giảm trễ hồi âm  Nhược điểm sóng mang tần số vơ tuyến truyền Erlang thể trạm gốc cần cung cấp N Erlang cần N thu phát cho trạm cần phải kết CSE 501035 – Data Communication 111 hợp tần số vô tuyến cho phương pháp  5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA  Phân bổ tần số phương pháp FDMA/FDD CSE 501035 – Data Communication 112 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA  Phân bổ tần số phương pháp FDMA/TDD CSE 501035 – Data Communication 113 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA  TDMA (Time Division Multiple Access) phương pháp truyền tín hiệu tần số khoảng thời gian khác Q trình truyền thơng tin thực duới dạng cụm  Có hai phuong thức truy nhập TDMA : TDMA/FDD TDMA/TDD  So với FDMA, TDMA cho phép tiết kiệm tần số thiết bị thu phát Tuy nhiên nhiều hệ thống sử dụng cặp tần số khơng đủ đảm bảo dung luợng mạng đòi hỏi phải đồng tốt thiết bị phức tạp FDMA cần dung luợng truyền dẫn cao CSE 501035 – Data Communication 114 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA  TDMA/FDD CSE 501035 – Data Communication 115 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA  TDMA/TDD CSE 501035 – Data Communication 116 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA  Ða truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access) phương thức đa truy nhập mà kênh cung cấp cặp tần số mã    Có hai phương thức CDMA, CDMA/ FDD (ghép song công theo tần số) CDMA/TDD (ghép song công phân chia theo thời gian ) Cho dung luợng cao hơn, khả chống nhiễu, bảo mật thông tin tốt hơn, dễ dàng áp dụng cho hệ thống đòi hỏi cung cấp linh hoạt kênh cho nguời sử dụng quy hoạch mạng đơn giản Đồng phức tạp hơn, cần nhiều mạch điện tử xử lí số, mạng cho hiệu suất sử dụng cao nhiều nguời sử dụng tần số CSE 501035 – Data Communication 117 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA  CDMA/FDD CSE 501035 – Data Communication 118 5.1 Đa truy nhập : Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA  CDMA/TDD CSE 501035 – Data Communication 119 5.3 Khôi phục sóng mang  Sơ đồ khối Mạch khơi phục sóng mang CSE 501035 – Data Communication 120 5.3 Khôi phục sóng mang  Trong vơ tuyến số, tái sinh (khơi phục sóng mang) thường bố trí mạch tách bit, đưa vào sau giải điều chế tầng cân ngang Phù hợp với định thời Các tín hiệu đường dây vào qua biến áp đường dây mạch cân đến khuếch đại Từ khuếch đại có hai đầu ngược pha đưa vào tách sóng ngưỡng Ðồng thời đầu mắc đưa đến mạch định thời CSE 501035 – Data Communication 121 5.3 Khôi phục đồng hồ  Sơ đồ khối Mạch khôi phục đồng hồ CSE 501035 – Data Communication 122 5.3 Khôi phục đồng hồ  Mạch khơi phục định thời hay cịn gọi mạch khôi phục đồng hồ nhận bit số liệu vào tốc độ bit đuờng dây làm hoạt động mạch cộng huởng nối tiếp đưa đến vịng khóa pha Mạch thiết kế cho đầu khơng có xung đường dây Mạch định thời truờng hợp tạo sóng vng đầu ngược pha để điều khiển mạch tái tạo thời gian Khi đầu vào tách sóng nguỡng có tín hiệu hoạt động Sau truyền đến đầu Vì tín hiệu đầu vào tách sóng ngược pha nhau, thời điểm xác định có tách sóng hoạt động CSE 501035 – Data Communication 123 5.3 Khôi phục đồng hồ  Ðầu tách sóng hoạt động sau đưa đến mạch lip- lop loại D bao gồm mạch tái tạo thời gian Khi đầu vào D mức cao trạng thái ổn định chốt, truyền đến đầu Q Trạng thái trì đầu vào xuất xung xóa đường vào Vì xung định thời xung xóa nguợc pha nhau, nên đầu Q từ mạch tái tạo thời gian tạo dạng tín hiệu thời gian khơi phục tín hiệu vào Sử dụng biến áp để tạo nên tín hiệu song cực giống xuất đầu vào tái sinh để phối hợp trở kháng với đường dây CSE 501035 – Data Communication 124 ... mang liệu s? ??   Modem C? ? thể dùng tín hiệu s? ?? để mang liệu analog  Compact Disc audio CSE 501035 – Data Communication 1.3 C? ?c phương th? ?c truyền tin CSE 501035 – Data Communication 1.3 C? ?c phương... Communication 29 Chương II: Kỹ thuật điều chế xung mã PCM  C? ?c dạng điều chế xung  Điều  Mã chế xung mã PCM đường truyền CSE 501035 – Data Communication 30 2.1 C? ?c dạng điều chế xung  C? ?c. .. (PCM) Continuous-time, continuous-amplitude (analog) input signal  Digital bit stream output signal C? ?c xung lấy mẫu tần s? ?? R=2B Lượng tử hóa xung PAM    Discrete-time, discrete-amplitude signal