Tìm hiểu tổng quan về hệ thống chuyền số chuyển tương tự các môi trường truyền thông. Tìm hiểu các vấn đề sử lý chuyền thông, điều chế tương tự và số với những bài tập ví dụ và những sơ đồ về hệ thống viễn thông giúp ta hiểu sau hơn
Hệ thống Viễn thơng TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM BÀI GIẢNG TÓM TẮT: (File Powerpoint) ThS Trần Duy Cường 2011 GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng Môn học: 60 tiết HỆ THỐNG VIỄN THÔNG Điều kiện: Lý thuyết thông tin, Mạch điện tử 3, Kỹ thuật siêu cao tần Mục tiêu: Tìm hiểu tổng quan hệ thống truyền số, truyền tương tự, mơi trường truyền thơng Tìm hiểu vấn đề xử lý truyền thông, điều chế tương tự số Tài liệu: [1] Hệ thống viễn thông TG: Vũ Đình Thành NXB: Khoa Học Kỹ Thuật,1997 Chương 1: [2] Principles of communication system TG: H.Taub and D.L.Schilling NXB: Mc.Graw Hill,1987 [3] Systèmes de télécommunication TG: P.G.Pontolliet NXB: Dunod,1985 KHÁI NIỆM CƠ BẢN I- KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG: 1.1- KHÁI NIỆM VỀ TIN TỨC: Nguồn Một chiều Đích Đa chiều TV, Radio, Đo từ xa, Phonelink Hai chiều - Hội nghị từ xa - Đào tạo từ xa - Thông tin đơn công (simplex): đàm (không xảy đồng thời) - Song công (full duplex) - Bán song công (half-duplex): máy fax GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng ® Tin tức đại lượng mà trước Lượng tin tin thứ i: Hi (information content ) tin tức i là: H i log log[ P(i )] P ( i ) Trong : p(i ) - xác suất tin i tập hợp tin Đánh giá tin thứ i xem tin cao hay thấp P(i) giảm H(i) tăng Entropy nguồn tin (đánh giá chung nguồn tin): N H P (i ) log P (i ) [ Shannon ] i 1 ==> Hmax P(i) = P = 1/N=const, với i Các khái niệm: Nguồn tin số tạo tập hữu hạn đọan tin có Máy đánh chữ ví dụ điển hình nguồn số Có số hữu hạn kí tự (đoạn tin) tạo từ nguồn Nguồn tin tương tự tạo đoạn tin xác định dãy liên tục Một Microphone ví dụ điển hình Điện áp đầu mơ tả tin tức âm phân bố khoảng liên tục giá trị Symbol: kí hiệu nguồn tin Ví dụ nguồn nhị phân BPSK có symbol; nguồn 4-PSK có symbol; nguồn mã ASCII có 128 symbol kí tự Baud: tốc độ truyền symbol hay số symbol truyền đơn vị thời gian (1 giây) Ví dụ 100 baud =100 symbol/s Bit: đơn vị thơng tin, nhận giá trị Là lượng tin mang symbol Ví dụ nguồn tin 4-PSK, symbol mang bit Bit rate: Là tốc độ truyền tin (bit/s ; bps) số lượng bit truyền đơn vị thời gian s Message: chuỗi symbol tạo nên lượng tin có nghĩa Encryption: Giúp bảo mật thơng tin cách mã hóa tin tức truyền với khóa mã Error Control Coding: Giúp phía thu phát sửa lỗi tín tức nhận Line Coding/Pulse Shaping: Đảm bảo dạng sóng tín hiệu truyền thích ứng với đặc tính kênh truyền GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng 1.2- MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG TIN CƠ BẢN: Source encoder Information Source 0 1 0 PCM, DM, DPCM, LPC -Source decoder -DeMultiplexing -Source encoder -Multiplexing Voice Audio Video Data user channel decoder channel encoder demodulator modulator channel polar 10110 channel encoder 1 on-off Modulator Nguoàn tin: Tin tức chuyển thành tín hiệu điện ngược lại cách thông qua cảm biến (micro-loa, camera-màn hình, đầu dò –bộ phận thi hành ) Mã hoá nguồn: Tín hiệu có xác suất cao mã hóa thành ký tự ngắn, tín hiệu có xác suất thấp mã hóa thành ký tự dài, nhằm để: - Nâng cao hiệu suất sử dụng thông tin - Bảo mật thông tin Ghép kênh: Cho phép khả truyền tín hiệu từ nhiều nguồn khác kênh truyền Mã hoá kênh: Là phương thức biến đổi tín hiệu cho có dạng phù hợp với đặc tính kênh truyền, đó, có khả chống nhiễu cho tín hiệu kênh Ngoài ra, mã hoá kênh cho phép lập mã phát sai sửa sai Điều chế số: Khi sử dụng đường truyền vô tuyến, phải ý đến đặc tính anten Vì anten thiết bị băng hẹp, có kích thước phụ thuộc tần số hoạt động nên để truyền tín hiệu số dãy (baseband) phải sử dụng kỹ thuật điều chế số chuyển thành tín hiệu dãy thông (bandpass) cho phù hợp với đặc tính kênh truyền Trong thực tế kênh truyền chịu ảnh hưởng tác nhân sau: + Sự méo dạng, suy giảm tín hiệu truyền suốt chiều dài kênh + Nhiễu cộng nhiễu nhân, nhiễu xuyên kênh GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng 1.3- CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN 1.3.1- Nguồn âm người: 80Hz ÷ 12kHz 12kHz f Trong thực tế, phổ âm giọng nói người trải dài từ 80Hz đến 12kHz, giảm nhanh vùng tần số cao Trong kỹ thuật điện thoại, nguồn âm có đặc trưng sau: - Dải phổ giới hạn khoảng 300-3400Hz, hết dải âm tần điện thoại, dải phổ đủ cho nhận dạng thông tin - Biên độ thấp nguồn âm vùng tần số cao nén dải cho chống nhiễu - Sự lệch pha âm nhận biết tai người Trong liên lạc điện thoại, lúc nguồn ngưng phát âm (câu ngắt nói chuyện), người ta xen đàm thoại khác vào, kênh thông tin cự ly xa chi phí cao GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng 1.3.2- Chất lượmh kênh thông tin Suy giảm kênh truyền: Phát Kênh Thu LE [dBm] [dB ] dBm mw; dB lan LR [dBm] Công suất phát: PE[mw] Mức công suất phaùt: L E [ dBm ] 10 log 10 PE [ mw ] Công suất thu: PR[mw] Mức công suất thu: L R[ dBm ] 10 log 10 PR[ mw ] Độ suy hao kênh truyền: Dạng khác: PE [ mw ] PR[ mw ] [lan ] dB 10 log 10 lan 10 log 10 PE [ mw ] 10 log 10 PR[ mw ] L E [ dBm ] L R[ dBm ] Tín hiệu GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thông Suy hao GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thông Méo dạng Nhiễu 1.3.3- Thời gian trễ: Phát Thu 400ms Với thông thọai hai chiều, thời trễ cảm nhận lớn 150ms cho chiều Nếu thời trễ chiều lớn 400ms, gây khó chịu cho người nghe 1.3.4- Méo Phi Tuyến: ID VD D qV KT I D f (V D ) I e q I D a a1V D a 2V D2 a3V D3 Neáu VD V1 cos 1t V2 cos t I D a a1 (V1 cos 1t V cos t ) a (V1 cos 1t V cos t ) GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng 1.4 ĐẶC TÍNH CHUNG TRONG KHÔNG GIAN THỜI GIAN ® Quan hệ giữ đáp ưng không gian tần số thời gian Ui(f) H(f) H(f) đường truyền chiều dài l phụ thuộc vào số truyền sóng U0(f) =Ui(f).H(f) u0(t)=ui(t)*h(t) u o (t ) u ( ).h (t ) d i ® Sự ghép kênh truyền UA(t) Kênh UB(t) ~ Near end UC(t) Far end Kênh UD(t) Sự ghép kênh truyền xảy dựa ba nhân tố ghép: - Ghép thông qua điện trở chung, với điện trở đất dùng chung cho nhiều kênh thông tin - Ghép dung tính tụ điện ký sinh đường - Ghép cảm tính hỗ cảm đường Các yếu tố đưa đến ghép xuyên kênh Người ta phân biệt hai loại ghép xuyên kênh hai đầu kênh thụ động: ► Xuyên kênh gần (near end crosstalk) => Tín hiệu Uo(0) ► Xuyên kênh xa (far end crosstalk) => Tín hieäu Uo (l) GV Trần Duy Cường Hệ thống Viễn thơng 1.5 MÔI TRƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN: GV Trần Duy Cường 10 Hệ thống Viễn thông a a a a S T M -1 # S T M -1 # b b b b c c c c S T M -1 # S T M -1 # S T M -4 a a a a b b b b c c c c S T M -4 # S T M -4 # d c b a d c b a d d d d S T M -4 # S T M -4 # MUX 1/ MUX /1 d d d d c c c c b b b b a a a a S T M -1 d d d d 45 Mbit/s 140Mbit/s 34 Mbit/s 34 Mbit/s 1,544 Mbit/s SDH Mbit/s 6,322 Mbit/s 140Mbit/s Mbit/s 1,544 Mbit/s 45 Mbit/s GV Trần Duy Cường 6,322 Mbit/s 80 Hệ thống Viễn thơng Chương 5: HỆ THỐNG TRUYỀN TƯƠNG TỰ ĐẶC TÍNH CỦA ĐƯỜNG TƯƠNG TỰ Phát Kênh tương tự Thu suy hao dB/km Trong đường truyền tương tự, tín hiệu tương tự thể thông qua thay đổi liên tục thông số tín hiệu truyền Truyền tương tự coi trường hợp đặc biệt truyền số, mức trạng thái m moment tăng lên đến Phát Kênh tương tự nhiễu lKm Suy hao Mức công suất nhiễu phát LNE[dBm] nhiễu trêm kênh có sinh nguồn nhiễu Thuê bao -> tổng đài Cáp đồng trục, song hành Pphat [ mw ] Pthu [ mw ] suy hao Mức công suất tín hiệu phaùt LSE[dBm] lan / km Thu ; phaùt – phát hình môi trường không gian Mức công suất tín hiệu thu LSR[dBm] Mức công suất nhiễu thu LNR[dBm] dB / km 10 log 10 lan / km ; LdBm 10 log 10 Pmw L SR [ dBm ] L SE [ dBm ] l[ dB ] Tỉ số S/N (SNR: Signal to noise ratio): lan PS [ mw] PN [ mw] ; dB 10 log 10 lan 10 log 10 dB LS [ dBm ] L N [ dBm ] GV Trần Duy Cường PS [ mw] PN [ mw] E [ dB ] R[ dB ] 10 log 10 PS [ mw] 10 log 10 PN [ mw] 81 Hệ thống Viễn thông BỘ KHUẾCH ĐẠI ĐƯỜNG TRUYỀN - Là khuếch đại tín hiệu đặt dọc theo kênh truyền, mục đích tránh cho biên độ tín hiệu suy hao thấp (khi biên độ tương đương mức nhiễu dẫn đến ta không thu tín hiệu) Vậy đường truyền dài phải có nhiều khuếch đại - Mạch khuếch đại nhằm bù lại mát suy giảm tín hiệu môi trường truyền, để đạt mức tín hiệu thu LSR đủ lớn - Để bù lại méo tuyến tính (về biên độ pha) đường truyền hệ số khuếch đại G(f) phải có quy luật ngược lại với độ suy giảm môi trường ►E(f) Khối khuếch đại cân (Equaliser) ►G0 khuếch đại cố định Hệ số khuếch đại công suất: G 0[ lan ] Po[ mw ] Pi[ mw ] hay G 0[ dB ] 10 log 10 G 0[ lan ] L0[ dBm ] Li[ dBm ] Nhiễu khuếch đại đường truyền gồm ba loại: ► Nhiễu chuyển động nhiệt điện trở khuếch đại ► Nhiễu khuếch đại, tượng ngẫu nhiên xảy phần tử tích cực, thể hệ số nhiễu (noise figure) ► Nhiễu hài trộn tần, phi tuyến phần tử tích cực GV Trần Duy Cường 82 Hệ thống Viễn thơng ► Nhiễu chuyển động nhiệt (chủ yếu điện trở) L Nthx k=1,38x10-23J/0K k Ta B (ref 1mW) 10log10 1mW Ta=T0+ 0C [dBm] B: Băng thông (Hz) ► Nhiễu (chủ yếu Transistor, FET, Diode…): Do va chạm hạt mang điện với Ta định nghóa hệ số nhiễu (noise figure) F độ sai biệt logarithm hệ số S/N đầu vào Nhiễu nhiệt: L Nthx (ref 1mW) 10log10 k Ta B 1mW [dBm] Nhieãu tương đương: L Nx 10 log 10 k (Ta TN ) B Nhiễu Nền: F L Nx L Nthx 10 lg T k (T0 TN ) B kT B 10 lg 10 lg1 N 1mW 1mW T0 F 10 15 [dB] TN 75 170 627 2610 8880 [K] LSx G1 LN1 GV Trần Duy Cường G1 G1 LN2 LN3 G1 LNn LSy LNy 83 Hệ thống Viễn thông ► Nhiễu hài trộn tần: D qV I D f (V D ) I e KT q I D a a1V D a 2V D a3V D3 ID VD Neáu VD V1 cos1t V2 cos2 t I D a a1 (V1 cos 1t V2 cos t ) a (V1 cos 1t V2 cos t ) vieäc sinh nhiều tần số đặc tính phi tuyến, gọi thành phần sinh hài trộn tần (Intermodulation) SƠ ĐỒ NHIỄU Giản đồ công suất tín hiệu nhiễu PSx[mw]: P Sx Tại nơi phát: x P Nx Tại nơi thu: y GV Trần Duy Cường PSy PNy 84 Hệ thống Viễn thơng ª Giản đồ mức công suất tín hiệu nhiễu LSx[dBm]: PNR [ mw] PNR [ mw ] PNy1[ mw ] PNy 2[ mw ] Tính theo: L NR [dBm] lan PS [:mw] PN [ mw] P[ mw] 10 L[ dBm ] / 10 LNR [ dBm ] 10 log10 PNR [ mw] [ dB ] LS [ dBm ] L N [ dBm ] NÉN DÃN DẢI ĐỘNG Với tín hiệu vào có mức danh định LSnominal , việc nén tín hiệu cho tín hiệu có biên độ LSC với mức danh định LSCnominal không đổi 10 GV Trần Duy Cường 85 Hệ thống Viễn thơng Dải động (dynamic range) tín hiệu định nghóa hiệu số hai giá trị: - Mức tín hiệu cực đại mà khuếch đại cung cấp, không bị méo phi tuyến - Mức tín hiệu cực tiểu truyền đi, mức tùy thuộc vào chất lượng đường truyền - Nếu tín hiệu truyền kênh có dải động lớn gây vấn đề sau: * Mức cực đại tín hiệu dễ gây méo phi tuyến, tạo nhiễu hài trộn tần * Mức cực tiểu tín hiệu dễ bị nhiễu tác động * Với mức cực đại cực tiểu cách xa nhau, có nhiều kênh truyền đặt gần nhau, dễ gây nhiễu ghép ký sinh từ kênh đến kênh Để giảm bớt tác dụng trên, người ta dùng phương pháp nén dải động tín hiệu trước đưa đến kênh truyền đầu kênh truyền, dùng phương pháp dãn dải động để khôi phục dải động ban đầu Quy luật nén (compression): LSC LSno al LS LSno al Quy luật dãn (decompression): LS LSno al LSC LSno al Theo CCITT chọn 11 Mô hình LSC (nén) LS LSmax Kênh LSC (nén) Dãn Nén Mức danh định 0dBm Mức danh định 0dBm LSmin LSmax Dải động Bị nén LSmin LN , LN 12 GV Trần Duy Cường 86 Hệ thống Viễn thơng ► Trường hợp nén – dãn: 10lg LS LN LS LSnominal LSnominal LN LS LSnominal 10lgno minal ► Trường hợp có nén – dãn: Nhờ quy luật nén – dãn dải rộng, nhiễu khuếch đại G từ mức LN đầu khuếch đại giảm đến mức L'N LSno al L'N LSno al LN 10 lg no al S N dB ► Vậy ta có: tỉ số với khuếch đại có nén – dãn đầu vào đầu kênh: 10 lg C LS L'N LS LSno al LSno al L'N 10 lg ( 1)10 lg no al 13 HỆ THỐNG TRUYỀN TƯƠNG TỰ DÙNG SÓNG MANG Hệ thống truyền sóng mang (carrier system) hệ thống truyền tương tự ghép nhiều kênh theo phương pháp tần số FDM, dùng phương pháp điều chế SSB Hệ thống dùng môi trường truyền dây song hành cáp đồng trục, sóng vi ba mặt đất hay vệ tinh Một hệ thống truyền sóng mang bao gồm thành phần sau: ► Các thiết bị đầu cuối làm nhiệm vụ ghép kênh tách kênh theo tần số dựa nguyên lý điều chế giải điều chế SSB ► Các thiết bị đường truyền, gồm khuếch đại đường truyền, để bù lại suy hao phân bố dọc đường truyền loại méo tần số Với môi trường truyền vô tuyến, khuếch đại lặp (trạm) có tác dụng giúp luồng sóng vượt qua chướng ngại khỏang caùch xa 14 GV Trần Duy Cường 87 Hệ thống Viễn thơng a Sự phân chia khỏa ng h kên h 15 Hệ thống truyền tương tự chủ yếu dùn g sóng điều chế SSB để tiết kiệm dải thôn g Để ghép nhiều kên h thang tần số, việc ghép chồng chất kênh đòi hỏi giới hạn băn g thông nghiêm ngặt cho kênh Điều thực mạch lọc dải băng Các mạch lọc phần tử then chốt hệ thốn g truyền tương tự Khỏa ng h fp: fp > B1 16 GV Trần Duy Cường 88 Hệ thống Viễn thơng b Phả hệ nhóm kênh Việc ghép nhiều kênh không thực đơn phép điều chế ghép kênh, mà phải từ nhiều giai đọan điều chế liên tiếp tạo thành hệ thống phả hệ với nhóm ngày tăng lên Ưu điểm phả hệ dạng là: ►Một nhóm kênh tạo thành từ việc di chuyển ghép nhiều nhóm kênh cấp thấp trước ►Mỗi nhóm coi đơn vị chuẩn, trích riêng ra, di chuyển, ghép thêm vào tách kênh riêng rẽ ►Điều naỳ cho phép chuyển tòan nhóm mà không giải điều chế đến giải tần ►Các thiết bị đầu cuối chuẩn hóa thành modules, cho phép ghép nhóm sơ cấp, di chuyển nhóm Các mạch lọc điều chế, giải điều chế chuẩn hóa 17 Số kênh Băng thông Dải tần Pilot Kênh thoại 3.1KHz 0.33.4KHz Nhóm cấp 12 48KHz 60108KHz 84.08KHz Nhóm cấp 60 240KHz 312552KHz 411.92KHz Nhóm cấp 300 1232KHz 8122044KHz 1552KHz Nhóm cấp 900 3872KHz 851612388KHz 11096KHz c Thiết bị đầu cuối hệ truyền sóng mang: Điều chế lần đầu (Sóng mang fp1 biên trên) 0 fp1 Điều chế lần hai (Sóng mang fp2 biên trên) fp2 fp1 fp1 18 GV Trần Duy Cường 89 Hệ thống Viễn thơng Tín hiệu đạo tần Pilot: Các tín hiệu pilots tín hiệu phụ hình sin có tần số mức biên độ cố định xác Dù tín hiệu kênh bị bất ổn biên độ, cao điểm thông tin, tín hiệu pilots phải giữ chuan nơi phát Pilots dùng để: ► Điều chỉnh mức thu danh định phát danh định ► Giám sát họat động chủa hệ (tìm hư hỏng) ► So sánh tần số sóng mang a Dây song hành b Cáp đồng trục c Bộ khuếch đại đường truyền 19 GV Trần Duy Cường 90 Hệ thống Viễn thơng ƠN TẬP CUỐI KỲ Phần I: LÝ THUYẾT Câu 1: Vẽ sơ đồ khối hệ thống Viễn thông trình bày nhiệm vụ khối Câu 2: Anh/Chị so sánh ưu - nhược điểm loại điều chế số: ASK, FSK PSK Câu 3: Anh/Chị trình bày phương pháp điều chế giải điều chế BPSK (sơ đồ khối, tín hiệu vào khối miền thời gian có giải thích) Câu 4: Nêu ưu điểm phương pháp ”lấy mẫu giữ” so với phương pháp ”lấy mẫu” (về mặt thời gian chuyển đổi A/D, phổ tần số tín hiệu lấy mẫu, ), giải thích Câu 5: Sử dụng phương pháp luận Anh/chị phân tích hình sau: Giá thành/1 kênh Giá thành liên lạc kênh đơn vị chiều dài Không trộn kênh Trộn kênh mux + C.l -C1mux = C N N Phải trả số tiền trước tiên C mux N Giá cước cho người liên lạc C1=C.l Chiều dài đường liên lạc C1C1mux l Câu 6: Phỏng theo hình sau vẽ sơ đồ khối chi tiết dạng phổ tần vào khối chi tiết (bắt đầu từ 12 kênh thoại đến ngõ supergroup) GV Trần Duy Cường 91 Hệ thống Viễn thông Phần II: BÀI TẬP Câu 1: Một tín hiệu âm nhạc chất lượng cao có dải thông từ đến 8kHz lấy mẫu tần số fs phát đến nơi thu Xung lấy mẫu có độ rộng 5s a) Vẽ phổ tín hiệu lấy mẫu fs= 14kHz giải thích b) Vẽ phổ tín hiệu lấy mẫu fs= 24kHz giải thích c) Theo câu (b) nơi thu người ta khôi phục lại dải cách dùng mạch lọc thông thấp để giữ lại dải tần gốc (đồng dạng với dải nền) lọai bỏ dải bậc cao phía Biết mạch lọc thông thấp cho phép thành phần tần số dải có biên độ lớn lần biên độ thành phần tần số dải bậc cao Tính độ dốc mạch lọc thông thấp (đơn vị dB/decade) Câu 2: Một luồng tín hiệu số 8-PSK truyền kênh C có thông lượng kênh C = 6Mbits/s a) Tính tốc độ moment tối đa Mmax mà nguồn tín hiệu phát truyền kênh Từ suy băng thông Bmax nguồn b) Nếu ta dùng kênh C để truyền tín hiệu ghép kênh FDM từ bốn nguồn giống hệt Tính tốc độ moment tốc độ bit tối đa nguồn Biết lề an tòan tần số kênh 10% băng thông nguồn Câu 3: Ta muốn ghép 08 kênh tín hiệu để truyền đường thông tin, có chi phí truyền tin C=100,000USD/km Thiết bị ghép tách kênh hai đầu đường truyền có chi phí tổng Cmux=2,000,000USD a) Tính cự li thông tin tối thiểu lmin để việc ghép tách kênh có hiệu kinh tế b) Nếu đường truyền đơn, cần phải đặt khuếch đại có chi phí CKĐ=200,000USD Hãy tính lmin trường hợp Câu 4: Một khung (mành) PCM gồm 22 khe thời gian (time slots) có cấu trúc phân bố time slots tương tự mành PCM chuẩn sở 2,048Mbit/s Tuy nhiên, trường hợp này, tần số lấy mẫu kênh thọai 10KHz mẫu chuyển đổi A/D thành bit nhị phân a) Vẽ giản đồ khung (mành) tính chu kỳ khung Từ đó, suy tốc độ bit D khung b) Tính số khung đa khung (liên mành) cho chuyển tải hết bits báo hiệu (đánh dấu), tương tự mành PCM chuẩn Vẽ giản đồ đa khung Tính chu kỳ đa khung? GV Trần Duy Cường 92 Hệ thống Viễn thơng c) Suy tốc độ bit tín hiệu đồng khung Dđbk tín hiệu đồng đa khung Dđbđk? Câu 5: Anh/Chị thiết kế hệ thống PCM để truyền 08 nguồn tín hiệu tương tự, kênh đồng mành kênh đánh dấu có cấu trúc phân bố timeslots tương tự mành PCM chuẩn sở 2,048Mbps Biết nguồn thoại sau lấy mẫu với tần số 10Khz mã hóa dùng bit Để truyền đầy đủ tín hiệu đánh dấu cho 08 kênh thoại, kênh từ ->4 dùng bit đánh dấu đầu kênh 5->8 dùng bit đánh dấu cuối kênh đánh dấu tạo thành liên mành Biết kênh đánh dấu mành liên mành sử dụng để đồng liên mành Yêu cầu: a Để đảm bảo định lí lấy mẫu Nyquist, tần số cắt lọc thông thấp cần phải đặt sau nguồn thoại bao nhiêu? b Vẽ giản đồ mành, tính chu kì mành, chu kì bit mành? Từ suy tốc độ bit mành? c Hãy tính chu kì liên mành? Tốc độ bit tín hiệu đồng liên mành tốc độ bit đánh dấu cho kênh liên mành này? d Trong kênh đánh dấu chưa sử dụng hết bit Vậy người ta thường tận dụng bit dự trữ để truyền nguồn số Hỏi nguồn số có tốc độ bit để ghép chung vào hệ thống trên? Câu 6: Một kênh thông tin chiều dài l=100km, suy hao 0,4dB/km, dùng hai khuếch đại đường truyền: Bộ khuếch đại 1: đặt cách nơi phát 50km, hệ số khuếch đại G1=10dB, mức nhiễu tương đương đầu vào -30dBm Bộ khuếch đại 2: đặt cách nơi phát 80km, hệ số khuếch đại G2=12dB, mức nhiễu tương đương đầu vào -25dBm Trên kênh truyền có thêm nguồn nhiễu -20dBm xảy điểm cách nơi thu 40km Biết mức công suất tín hiệu thu -11dBm công suất nhiễu nơi phát 0,00316[mw] a) Vẽ giản đồ mức công suất kênh truyền tính công suất tín hiệu nơi phát PSphát[mw] S S [dB] Từ so sánh tỉ số nơi phát nơi thu ta có nhận xét N Thu N b) Tính lựa chọn số khuếch đại phân bố dọc đường truyền? S N c) Từ Anh/Chị có đề xuất giải pháp gì? để cho tăng tỷ số nơi thu GV Trần Duy Cường 93 Hệ thống Viễn thông Câu 7: Một kênh thơng tin tương tự có chiều dài l=150Km, hệ số suy hao α=0.5dB/Km dùng khuếch đại (KĐ) có băng thơng 10Ghz, hệ số nhiễu 3.69dB hoạt động nhiệt độ môi trường 27oC Bộ KĐ đặt cách nơi phát 40Km, KĐ cách nơi thu 50 Km, KĐ đặt nơi thu Biết mức cơng suất tín hiệu nhiễu nơi phát 0dBm -40dBm Người ta mong muốn mức cơng suất tín hiệu ngõ KĐ mức cơng suất tín hiệu nơi phát a Hãy tính độ lợi KĐ? b Tính mức cơng suất nhiễu tương đương đầu vào KĐ độ tăng nhiệt độ tương đương? c Vẽ giản đồ mức cơng suất tính tỉ số (S/N)thu[dB]? S nơi thu N d Anh/Chị có đề xuất giải pháp gì? để cho tăng tỷ số Câu 8: Cho đường truyền thông tin có chiều dài l=10km, với hệ số suy hao 1dB / km Tại nơi thu có đặt khuếch đại có độ lợi G= l hệ số nhiễu tương đương đầu vào LNx=-20dBm biết nơi phát ta có mức công suất phát LSphát=2dBm a) Hãy vẽ giản đồ mức công suất cho trường hợp có Nén-Dãn dải động S b) Hãy tính tỷ số trường hợp có Nén-Dãn Nén-Dãn theo N Thu hình Câu 9: Cho đường truyền thông tin có chiều dài l=20km, với hệ số suy hao 0.5dB / km Tại nơi thu có đặt khuếch đại có độ lợi G=8dB hệ số nhiễu tương đương đầu vào LNx=-20dBm biết nơi phát ta có mức công suất phát LSphát=2dBm mức nhiễu phát LNphát=-30dBm a) Hãy vẽ giản đồ mức công suất cho trường hợp có Nén-Dãn dải động S b) Hãy tính tỷ số trường hợp có Nén-Dãn Nén-Dãn theo N Thu hình GV Trần Duy Cường 94