Chương 2 Truyền dẫn số Sơ đồ khối chức năng của hệ thống thông tin số đầy đủ Chức năng của các khối • Khối định dạng làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang dãy từ mã số • Khối mã hóa nguồn làm[.]
Chương Truyền dẫn số Sơ đồ khối chức hệ thống thông tin số đầy đủ Chức khối • • • • • Khối định dạng: làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang dãy từ mã số Khối mã hóa: nguồn làm giảm số bit nhị phân yêu cầu để truyền tin Khối mật mã hóa: làm nhiệm vụ mật mã hóa tin gốc nhằm mục đích an ninh Khối mã hóa kênh: làm nhiệm vụ đưa them bit dư vào tín hiệu số theo quy luật Giải mã nguồn,giải mật mã giải mã hóa kênh thực thu ,các trình ngược với q trình mã hóa bên phát tt • Khối ghép kênh: giúp cho tuyến truyền thơng tin chia sẻ đường truyền vật lý chung cáp,đường truyền vơ tuyến… • Khối điều chế: giúp cho dịng tín hiệu số truyền qua phương tiện vật lý cụ thể theo tốc độ cho trước,với mức độ méo chấp nhận được,yêu cầu băng thông tần số cho phép • Khối đa truy cập: liên quan đến kỹ thuật nguyên tắc đó,cho phép nhiều cặp thu phát chia sẻ phương tiện vật lý chung → Khái niệm mã hóa • Cho nguồn tin rời rạc X sinh N tin hay ký tự độc lập (x 1,x 2,.,x i,…,x N).Xét tập hợp M có M phần tử hữu hạn (m 1,m 2,…,m q) • Mã hóa (encoding) nguồn tin X tập M có nghĩa biến đổi tin x nguồn tin X thành tập phần tử thuộc M nhằm thỏa mãn yêu cầu hệ thống thơng tin: • Phép biến đổi ngược lại gọi giải mã (decoding) Các tham số mã hóa: • Tập M gọi mã hiệu(code),các phần tử m gọi ký hiệu mã (symbol),số ký hiệu mã khác mã gọi số mã • Dãy liên tục ký hiệu mã dùng để mã hóa tin nguồn gọi từ mã (codeword) • Số ký hiệu mã có từ mã gọi độ dài từ mã (codeword length) • Khoảng cách mã (distance),ký hiệu d,là số ký hiệu vị trí khác hai từ mã dài Các phương pháp biểu diễn mã a/Phương pháp liệt kê: • Chỉ cần liệt kê tin nguồn từ mã tương ứng • Ví dụ: nguồn tin có tin (ký tự),các tin mã hóa bảng đây: Các phương pháp biểu diễn mã(tt) b/Phương pháp ma trận: • Từ ví dụ trên,ta thấy:có từ mã tổ hợp tuyến tính từ mã khác.Chẳng hạn: • Ví dụ ma trân sinh tương ứng với bảng mã : Các phương pháp biểu diễn mã(tt) c/Phương pháp : • Cây mã(code tree) – – – nút gốc (root node), nút (leaf node) nút nhánh (branch) • Mỗi nhánh mang ký hiệu mã,đó giá trị nhánh • Nhánh bắt đầu nút mức i kết thúc nút mức i+1 • Từ nút nhánh phân tối đa q nhánh • Từ mã bao gồm ký hiệu mã giá trị nhánh theo thứ tự từ nút gốc qua nút nhánh đến nút Ví dụ • Hình ví dụ mã cho mã gồm từ mã 00, 01, 10, 1101, 11001 Các phương pháp biểu diễn mã(tt) d/Phương pháp đa thức: • Phương pháp dùng làm mơ hình tốn để biểu diễn mã vịng • Từ mã k bit m k-1m k-2…m 2m 1m (theo thứ tự từ trái qua phải msb đến lsb) biểu diễn đa thức sau: • Ví dụ từ mã nhị phân 1101001 biểu diễn đa thức: Mục đích mã hóa • Định dạng: để chuyển tin từ dạng gốc tự nhiên sang dạng chuẩn ví dụ sang dạng số PCM • Mã hóa đường: để đảm bảo dạng song ký tự truyền phù hợp với đặc điểm kênh truyền • Mã hóa nguồn (source encoding): nhằm giảm số ký tự trung bình u cầu để truyền tin • Mật mã hóa (encryption): để mã hóa tin khóa mật mã nhằm tránh thâm nhập trái phép,đảm bảo độ an tồn cho thơng tin • Mã hóa kênh truyền (channel encoding): cho phép bên thu phát hiện,kể sửa lỗi tin thu để tăng độ tin cậy thông tin.Do đặc điểm riêng,phần mã hóa khơng đề cập môn học Điều mã xung (Pulse code modulation- PCM) • Mã hóa: phương pháp biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số thơng tin đầu vào biến đổi theo mã tín hiệu thành tổ hợp bit nối tiếp đầu a/ Lấy mẫu giữ mẫu • Rời rạc hóa tín hiệu theo thời gian, thay truyền tín hiệu f(t) liên tục theo thời gian ta phải truyền tín hiệu thời điểm f(Ts), f(2Ts), f(3Ts)… tt • Ts : chu kỳ lấy mẫu, thỏa mãn định lý lấy mẫu • Định lý lấy mẫu (Shannon) : Nếu tín hiệu f(t) có phổ tần hữu hạn, fm thành phần phổ có tần số cao mẫu lấy với chu kỳ Ts 1/2fm • Chức lấy mẫu phát PCM lấy mẫu cách chu kỳ tt • Có hai kiểu lấy mẫu tuỳ theo dạng đỉnh độ rộng xung • + Lấy mẫu tự nhiên • + Lấy mẫu đỉnh phẳng b/ Lượng tử hóa • Lượng tử hóa biên độ: ánh xạ mẫu tín hiệu vào có biên độ liên tục tập hữu hạn mức biên độ tt • Đặc điểm: + Rời rạc hóa tín hiệu + Ép thang đo vào dải tín hiệu + Đo biên độ mẫu tín hiệu làm trịn tín hiệu đó, thành mức biên độ chuẩn định nghĩa sẵn dải biên độ tín hiệu cho trước tt • : Bước lượng tử hóa tt ... dụ sang dạng số PCM • Mã hóa đường: để đảm bảo dạng song ký tự truyền phù hợp với đặc điểm kênh truyền • Mã hóa nguồn (source encoding): nhằm giảm số ký tự trung bình yêu cầu để truyền tin •... cáp,đường truyền vơ tuyến… • Khối điều chế: giúp cho dịng tín hiệu số truyền qua phương tiện vật lý cụ thể theo tốc độ cho trước,với mức độ méo chấp nhận được,yêu cầu băng thơng tần số cho phép... tham số mã hóa: • Tập M gọi mã hiệu(code),các phần tử m gọi ký hiệu mã (symbol) ,số ký hiệu mã khác mã gọi số mã • Dãy liên tục ký hiệu mã dùng để mã hóa tin nguồn gọi từ mã (codeword) • Số ký