Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 8 Mã hóa dữ liệu 8 1 Tổng quan về mã hóa dữ liệu 8 2 Dữ liệu tương tự tín hiệu tương tự 8 3 Dữ liệu tương tự tín hiệu số 8 4 Dữ liệu số tín hiệu tương tự 8 5 Dữ liệu số tín hiệu số CuuDuongThan[.]
.c om Chương 8: Mã hóa liệu ng 8.1 Tổng quan mã hóa liệu an co 8.2 Dữ liệu tương tự - tín hiệu tương tự ng th 8.3 Dữ liệu tương tự - tín hiệu số du o 8.4 Dữ liệu số - tín hiệu tương tự cu u 8.5 Dữ liệu số - tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chức máy phát máy thu phối hợp liệu với đường truyền: Máy phát chuyển liệu thành tín hiệu phù hợp với mơi trường lan truyền – Máy thu phát tín hiệu cấu trúc thu tối ưu chuyển ngược tín hiệu thu thành liệu Phần cấu trúc thu tối ưu xét chương trước co ng – an ● c om 8.1 Tổng quan du o Phối hợp dạng lượng chứa thông tin với chất vật lý môi trường lan truyền chuyển đổi lượng (Transducer) thực Ví dụ ăng ten chuyển tín hiệu điện thành sóng điện từ Phối hợp xét môn liên quan vật lý u – ng th Phối hợp liệu với đường truyền phối hợp vật lý: cu ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng Phối hợp liệu với đường truyền phối hợp loại liệu với loại đường truyền (là phối hợp cần xem xét đây) Dữ liệu có hai loại: tương tự, số – Đường truyền có hai loại: tương tự, số – Chuyển liệu dạng với tín hiệu phù hợp với mơi trường lan truyền – Có phối hợp: Dữ liệu tương tự - tín hiệu tương tự; Dữ liệu tương tự tín hiệu số; Dữ liệu số - tín hiệu tương tự; Dữ liệu số - tín hiệu số u du o ng th an co – cu ● c om 8.1 Tổng quan CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu (hay liệu) dạng vật chất biến thiên liên tục có chứa thơng tin Biểu diễn theo thời gian hàm liên tục Các đặc tính biên độ (Amplitude), tần số (Frequency), pha (Phase) an Biên độ độ mạnh tín hiệu Biên độ tức thời độ lệch tức thời khỏi giá trị trung bình tín hiệu thời điểm Biên độ (biên độ lớn nhất) độ lệch cực đại tín hiệu khỏi trị trung bình u du o Biên độ đo đại lượng đo độ lớn đại lượng vật lý Volts, đo đại lượng tương đối dB (DeciBell) A(dB) = 10 lg(A) Đại lượng biên độ thường ký hiệu A cu ● ng th ● co ng ● c om 8.1.1 Dữ liệu/ Tín hiệu tương tự CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tần số tín hiệu số lần lặp lại (hay tốc độ thay đổi) tín hiệu đơn vị thời gian Thời gian để tín hiệu hồn thành chu trình từ điểm bắt đầu lại quay lại điểm bắt đầu gọi chu kỳ tín hiệu an Tần số tín hiệu thường ký hiệu F chu kỳ T Đơn vị đo tần số thường Hertz (Hz), đơn vị chu kỳ giây (Second) ng th ● co ng ● c om 8.1.1 Dữ liệu/ tín hiệu tương tự cu u du o ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Pha tín hiệu dịch chuyển thời điểm đầu tín hiệu so với thời điểm xem bắt đầu xuất điều kiện cụ thể ví dụ tín hiệu sin(wt) có giá trị thời điểm (thời điểm đầu) sin(0) = 0, Khi bắt đầu xuất thời điểm t0 khác 0, giá trị đầu sin(wt0) khác khơng wt0 pha tín hiệu sin th du o ng Cấu trúc phổ biên độ thành phần tần số có phổ tín hiệu u ● Đơn vị đo pha độ (Degree) cu ● an co ng ● c om 8.1.1.Dữ liệu/tín hiệu tương tự CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu số (hay liệu số) dạng vật chất lấy giá trị xác định khoảng thời gian gọi chu kỳ tín hiệu lấy giá trị tập giá trị xác định Đoạn tín hiệu chu kỳ tín hiệu gọi tín hiệu u du o ng th an Tín hiệu số nhị phân lấy hai giá trị trạng thái ON OFF hay hai mức cao (High), thấp (Low) thường mã hóa hay cu ● co ng ● c om 8.1.2 Dữ liệu/ Tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.1.2 Dữ liệu/ Tín hiệu số Các đặc trưng tín hiệu số biên độ A, chu kỳ Ts (Tb), tần số F ● Biên độ độ lệch mức so với mức trung bình co Chu kỳ khoảng thời gian ngắn hai lần chuyển mức (khoảng thời gian tín hiệu giữ mức) Đoạn tín hiệu chu kỳ gọi tín hiệu ng du o Tín hiệu số xem tổng nhiều tín hiệu điều hịa có tần số f + 3f + 5f + Ở f tần số tần số (thường nửa tần số tín hiệu) tồn hài bậc lẻ Khoảng 95% lượng tín hiệu tập trung hài đầu (f + 3f + 5f) Vì coi dải tần số tín hiệu số (dải phổ) gồm hài đầu) u ● Tần số số tín hiệu (hay số chu kỳ tín hiệu) đơn vị thời gian cu ● th an ● ng ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Để truyền tín hiệu số, kênh truyền phải có dải thơng đử rộng để truyền tần số hài 3f, 5f u du o Ví dụ truyền tín hiệu số nhị phân có tốc độ bít 2400 bit/s (tần số 1200 Hz) qua kênh thoại: cu ● ng th an co ng ● c om 8.1.2 Dữ liệu/ Tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong trường hợp này, liệu nhị phân (thơng thường) mã hóa thành xung rời rạc (điện áp), xung tín hiệu đường truyền đường truyền số ng th an Mã hóa liệu trường hợp cịn gọi mã hóa đường truyền Các mã dùng phương thức truyền liệu băng tần sở (Baseband Transmission) Tín hiệu loại cịn gọi tín hiệu băng tần sở Các tín hiệu tạo để truyền qua đường truyền số thỏa mãn tiêu chí : Khả miễn nhiễm với nhiễu tín hiệu – Khả đồng tín hiệu – Chống tượng thành phần chiều truyền – Phổ tín hiệu – Chi phí thực máy phát máy thu sử dụng tín hiệu u du o – cu ● co ng ● c om 8.2 Mã hóa liệu trường hợp Dữ liệu số - Tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt an co ng Có loại tín hiệu băng tần sở thường xem xét tài liệu truyền thông số mã NRZ (NRZ – L), mã NZ (NZ – L), mã Biphase (Biphase – L) mã Miller (Miller – L) Mã khơng có chữ L (Level) cuối mã sử dụng mức điện áp cho giá trị nhị phân mức điện áp khác cho giá trị lại – Mã có chữ cuối L (Level) mã sử dụng hai mức điện áp ngược cho hai giá trị nhị phân u du o ng th – cu ● c om 8.2 Dữ liệu số - Tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Khả miễn nhiễm với nhiễu tín hiệu thể khả cho quãng cách tín hiệu lớn để tăng hiệu máy thu tối ưu ng ● c om 8.2 Dữ liệu số - Tín hiệu số co Khả đồng tín hiệu khả thông tin xung nhịp truyền/ nhận cho tín hiệu lồng vào tín hiệu Máy thu tách thông tin nhịp để đồng nhịp nhận cho trùng với nhịp phát th an ● u du o ng Hầu hết đường truyền (chứa khuyêch đại điện tử) không cho qua thành phần chiều làm cho xụng thành phần chiều Các mã làm cho thành phần chiều chống việc thành phần chiều cu ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Dải thông đường truyền phải chứa dải phổ tín hiệu không bị thông tin → dải phổ tín hiệu càn nhỏ tốt ng ● c om 8.2 Dữ liệu số - Tín hiệu số co Chi phí triển khai máy thu máy phát phần liên quan đến mã tương ứng với thuật toán mã hóa giải mã an ● du o ng th Có loại tín hiệu băng tần sở thường xem xét tài liệu truyền thông số mã NRZ (NRZ – L), mã NZ (NZ – L), mã Biphase (Biphase – L) mã Miller (Miller – L) Mã khơng có chữ L (Level) cuối mã sử dụng mức điện áp cho giá trị nhị phân mức điện áp khác cho giá trị lại – Mã có chữ L cuối (Level) mã sử dụng hai mức điện áp ngược cho hai giá trị nhị phân u – cu ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt u du o ng th an co ng Tín hiệu NRZ bít có giá trị (bit 1) mức cao V, tín hiệu bít có giá trị (bit 0) mức (với logic dương) Với NRZ-L, tín hiệu bit bít lấy hai mức V -V nên khơng có thành phần chiều Ví dụ tín hiệu cho chuỗi bít 010011010 sau: cu ● c om 8.2.1 Tín hiệu NRZ (Non Return to Zero) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om 8.2.1 Tín hiệu NRZ TÍn hiệu NRZ/ NRZ-L có thuật tốn tạo giải mã đơn giản ● Tín hiệu NRZ/ NRZ-L đảm bảo đồng xung nhip với chuỗi bít 010101 co Phổ NRZ? NRZ-L xung dirac nằm vị trí tần số trung tâm hàm phổ xung chữ nhật có độ rộng Tb P xác suất xuất bít u cu ● du o ng th an ● ng ● CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng du o ng th an co Hiệu máy thu với tín hiệu NRZ: u ● Tín hiệu NRZ có thành phần chiều V/2 xác suất xuất hiên bit bit Tín hiệu NRZ có thành phần chiều cu ● c om 8.2.1 Tín hiệu NRZ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu RZ khác tín hiệu NRZ tín hiệu bit mức cao V nửa chu kỳ Tb đầu, nửa chu kỳ sau giá trị Với tín hiệu RZ-L tins hiệu bít nửa chu kỳ đầu V nhửa chu kỳ sau 0, tín hiệu bít nằm mức -V (có phiên tín hiệu bit -V nủa chu kỳ Tb đầu nửa sau 0) 1 0 cu u du o ng th ● an co ng ● c om 8.2.2 Tín hiệu RZ(Return to Zero) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu RZ ln có chuyển mức tín hiệu với bít để đồng với phiên tín hiệu bít chuyển chu kỳ cho phép đồng bít ng du o Tín hiệu RZ-L với phiên tín hiệu bit trở có thành phần chiều u ● Phổ tín hiệu RZ rộng NRZ xung RZ hẹp cu ● th an co ● Thuật toán tạo RZ đơn giản ng ● c om 8.2.2 Tín hiệu RZ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt u du o ng th an co ng Hiệu thu máy thu với tín hiệu RZ-L Với phiên tín hiệu bit trở hai tín hiệu ngược pha nhau, hiệu thu RZ-L NRZ-L cu ● c om 8.2.2 Tín hiệu RZ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tín hiệu Bi-phase tạo theo luật sau: Tín hiệu bit chuyển mức tín hiệu nằm chu kỳ tín hiệu Tb Chuyển bít ngược với chuyển bit Nếu qui định chuyển mức bit từ mức thấp lên mức cao chuyển mức bít từ cao xuống thấp Tín hiệu Bi-phase có mức cao V, mức thấp Tín hiệu Bi-phase-L có mức cao V mức thấp -V để thành phần chiều tín hiệu th ng 1 0 1 du o u ● Để đảm bảo tính liên tục tín hiệu, khoảng thời gian ngồi điểm chuyển tín hiệu giũ mức trước đầu tín hiệu thứ hai hai bit hay bít liên tiếp có chuyển mức phụ cu ● an co ng ● c om 8.2.3 Tín hiệu Bi-phase hay Manchester code CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... đến mã tương ứng với thuật tốn mã hóa giải mã an ● du o ng th Có loại tín hiệu băng tần sở thường xem xét tài liệu truyền thông số mã NRZ (NRZ – L), mã NZ (NZ – L), mã Biphase (Biphase – L) mã. .. om 8. 2 Mã hóa liệu trường hợp Dữ liệu số - Tín hiệu số CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt an co ng Có loại tín hiệu băng tần sở thường xem xét tài liệu truyền thông số mã NRZ... rạc (điện áp), xung tín hiệu đường truyền đường truyền số ng th an Mã hóa liệu trường hợp gọi mã hóa đường truyền Các mã dùng phương thức truyền liệu băng tần sở (Baseband Transmission) Tín hiệu