Truyền tin tương tự Truyền tin số Vô số dạng sóng Khoảng thời gian của dạng sóng là không giới hạn Hữu hạn dạng sóng Khoảng thời gian của dạng sóng là giới hạn Đơn giản Đặt bản tin lên sóng mang, rồi qua kênh truyền lấy bằng cách nhân với bộ Local Oscillator Bộ thu tín hiệu tương tự bị ảnh hưởng bởi nhiễu nhiều hơn Phức tạp hơn Cần có bộ Mapping symbol (Ánh xạ tổ hợp bit với dạng sóng) và bên thu cần có bộ Sampling (Lấy mẫu) và Decision (Quyết định) Bên thu có bộ quyết định là do ta biết trước các giá trị năm xung quanh giá trị bao nhiêu nên khi truyền tin, dù có nhiễu, các giá trị sau khi bị dính nhiễu vào cũng vẫn luôn nằm xung quanh các giá trị đó, từ đó xác suất lựa chọn đúng sẽ cao hơn. Vì vậy bộ thu tín hiệu số ít ảnh hưởng bởi nhiễu hơn
TRUYỀN THƠNG SỐ VÀ MÃ HỐ I Truyền tin số truyền tin tương tự Sự khác biệt tín hiệu hệ thống Truyền tin tương tự Tín hiệu Truyền tin số - Vơ số dạng sóng - Hữu hạn dạng sóng - Khoảng thời gian dạng sóng - Khoảng thời gian dạng sóng giới không giới hạn hạn Hệ thố ng - Đơn giản - Đặt tin lên sóng mang, qua kênh truyền lấy cách nhân với Local Oscillator - Bộ thu tín hiệu tương tự bị ảnh hưởng nhiễu nhiều - Phức tạp - Cần có Mapping symbol (Ánh xạ tổ hợp bit với dạng sóng) bên thu cần có Sampling (Lấy mẫu) Decision (Quyết định) - Bên thu có định ta biết trước giá trị năm xung quanh giá trị nên truyền tin, dù có nhiễu, giá trị sau bị dính nhiễu vào ln nằm xung quanh giá trị đó, từ xác suất lựa chọn cao Vì thu tín hiệu số ảnh hưởng nhiễu Ưu nhược điểm loại II TRUYỀN DẪN BĂNG CƠ SỞ Cách rút tiêu chuẩn Nyquist chống ISI a, Khái niệm: ISI (Interface Symbol Interference) tượng dạng sóng đại diện cho tổ hợp bit gửi tách biệt lần lượt, song nhận lại có phần chồng lấn lên gây khó khăn cho việc nhận diện dạng sóng bên thu Nguyên nhân: Dạng sóng số giới hạn miền thời gian vơ hạn miền phổ Kênh truyền thường có băng thơng (bandwidth) giới hạn, nên dạng sóng truyền qua phổ bị cắt cịn giới hạn Phổ giới hạn có nghĩa dạng sóng xoải rộng vơ hạn dẫn đến trồng lấn lên dạng sóng Tác hại; ISI gắn liền với việc truyền tin số, gây nên hậu dạng sóng có phần chồng lấn lên bên thu, khiến cho giá trị lấy mẫu bên thu sai lệch, từ định sai b, Cách xây dựng tiêu chuẩn chống ISI theo quan điểm Nyquist Do tính chất vật lý kênh truyền chất giới hạn dạng sóng số thời gian, nên tượng ISI tránh khỏi Tuy nhiên truyền tin số bên thu quan tâm tới tín hiệu nhận lại thời điểm lấy mẫu nên có cách tạo lại dạng tín hiệu trước lấy mẫu để thời điểm lấy mẫu không xảy ISI(hay ISI zero) đạt yêu cầu, thời điểm khác chồng lấn không Giải tốn miền tần số dạng sóng mong muốn Nyquist đến tiêu chuẩn tạo dạng miền tần số: Công thức diễn tả: chồng chập phiên dịch P(f), tức phổ dạng sóng mong muốn số Có thể thấy tiêu chuẩn có nhiều nghiệm thỏa mãn Đặc điểm lọc lý tưởng lọc Cosin tăng Nghiệm lý tưởng Nghiệm cosin tăng Phổ có dạng hình chữ nhật Phổ mở rộng theo đường cong cosin thêm tỷ lệ 𝛼, B = W(1+𝛼) với 0 M Độ dài ràng buộc số bước dịch mà qua bit đơn ảnh hưởng lên lối Thanh ghi dịch có M tầng nên độ dài ràng buộc K = M + - Biểu diễn theo đa thức : Mỗi lối vào vào hợp kênh coi lối kênh đơn mà kết chập đáp ứng xung kênh liệu liệu vào Đáp ứng xung kết lối kênh lối vào cấp xung đơn vị Phép chập chuyển sang miền đa thức chuyển thành phép nhân đại số thơng thường Do để đặc trưng mã chập cần biết đa thức sinh ứng với đáp ứng xung kênh đơn Mã giải mã theo sơ đồ sơ đồ lưới Sơ đồ cây: Biểu diễn đại số thuận tiện cho nghiên cứu tốn học song khơng thuận tiện cho việc mã giải mã Sơ đồ cách thuận tiện cho thực Theo bên phát thu đầu có mã giống Mỗi nút rẽ sang nhánh lên hay xuống ứng với lối vào mã bít hay Trên lưng nhánh kết lối mã xác định theo sơ đồ mã chập cụ thể Thực mã hóa theo sơ đồ nhanh cách có nhóm bít thông tin đường theo qui tắc dẫn lấy tất kết lưng nhánh mà qua từ mã Giải mã thực lâu phải dò tìm đường từ gốc đến nhánh cuối xem đường gần (tính theo khoảng cách Hamming) với từ mã nhận Tổng cộng có 2k đường từ gốc đến ngọn, tức có 2k phép dị tìm Sơ đồ lưới: Sơ đồ theo thời gian phát triển lớn không gian, không thuận tiện cho nhớ Sơ đồ lưới đưa thêm thơng tin trạng thái có ghi Theo đường lưới vừa cho biết kết lối biết bít vào vừa cho biết nhớ chuyển sang trạng thái từ trạng thái trước Sơ đồ lưới cho phát triển theo thời gian mà không tăng không gian nhớ (không gian phụ thuộc tổng số trạng thái ghi) Do tính tuần hồn lặp lại, sơ đồ lưới rút gọn sơ đồ rút gọn hay sơ đồ tương đương Sơ đồ tương đương dùng để giải tốn tính khoảng cách tối thiểu đường từ mã theo hàm đáp ứng, tính từ phương trình mạng lưới Tính độ lợi mã (Asymptotic code gain) So sánh lỗi khơng có mã ~ exp(-Eb/N0) có mã chập ~ exp(dfreerEb/2N0) Ta có độ lợi mã kênh truyền BSC (kênh đối xứng nhị phân) : (dB) Đối với kênh binary-input AWGN (sử dụng khoảng cách Euclide cải thiện 3dB) (dB) Thuật toán Viterbi ý nghĩa Bên giải mã tốn thời gian bên mã hóa phải dị tìm đường lưới có khoảng cách Hamming nhỏ với từ nhận Có tổng cộng k phép dị tìm Khi k lớn thời gian cho dị tìm lớn khơng đáp ứng việc truyền tin thời gian thực (real-time) Thuật toán Viterbi rút ngắn tính tốn dị tìm biến ứng dụng mã chập khả thi thời gian thực Thuật toán dựa lập luận sau: - Đường từ A→B có khoảng cách với từ nhận ngắn tất phần đường tính từ A có khoảng cách với phần từ nhận tương ứng ngắn - Do có đường vào nút lưới, đường có khoảng cách lớn chắn khơng phải phần đường ngắn - Tiến hành loại bỏ đường có khoảng cách lớn tất nút có lối vào lưới, để lại đường sống sót Cuối số đường sống sót số trạng thái ghi Tiến hành so sánh đường này, chọn đường có khoảng cách nhỏ Sau ngược lại đường cuối ngày ta tìm số bít thông tin cần giải mã Bài tập