TU_GT_KTTDL_V1 potx

Bài giảng: KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU  Nội dung  Khái niệm: Hệ thống truyền tin, rời rạc hoá một nguồn tin liên tục, Độ đo thông tin, Mã hóa, Điều chế  Mã hiệu, phương pháp biểu diễn mã  Kênh tin và giao tiếp truyền dữ liệu  Kỹ thuật truyền dữ liệu, Mô hình hệ thống truyền dữ liệu, Mạng truyền số liệu  Dồn kênh, phân kênh và chuyển mạch Chương 1: Những khái niệm chung 1. HTTT  Trong cuộc sống -> có nhu cầu tđtt (Communication): âm điệu, sóng điện từ, sóng ánh sáng… -> vật mang tin (carrier) chứa TT trong nó -> tín hiệu (signal).  Truyền tin giữa các năng lượng khác nhau -> XD chuẩn -> đánh giá -> thiết lập mô hình, đb tốc độ, chính xác… 1. HTTT: Dựa trên cs năng lượng mang tin:  HT điện tín -> dùng điện 1 chiều  HT TT vô tuyến -> dùng nlượng sóng điện từ  HT TT quang -> báo hiệu, ttin hồng ngoại, lazer.  HT TT dufng sóng âm, siêu âm. Dựa trên cs biểu diễn bên ngoài của TT:  HT truyền số liệu  HT truyền hình  HT TT thoaji Để đảm bảo tính logic: HT TT rời rạc và liên tục Định nghĩa:  Truyền tin (transmission) là dịch chuyển thông tin từ điểm này -> đ khác (IS -> ID).  Môi trường truyền tin (transmission media)-> gọi là kênh tin (Channel).  Sơ đồ khối: IS -> Channel -> ID.  Kênh tin là môi trường lan truyền TT: Truyền tín hiệu theo dây, qua các tầng điện ly, lan truyền trong đất, nước… Môi trường lan truyền bao gồm:  MT trong đó tác động nhiễu cộng là chủ yếu -> do nguồn công nghiệp vũ trụ  MT trong đó tác động nhiễu nhân là chủ yếu -> tác động nhân và t/h.  Cả hai S v (t) -> Kênh -> S r (t) , N n (t): nhiễu nhân, N c (t) : nhiễu cộng S r (t) = N n (t). S v (t) + N c (t) : lý tưởng Thực tế: S r (t) = N n (t). S v (t). H(t)+ N v (t) , H(t): đặc tính xung của kênh Chú ý: Hiệu suất TT là tốc độ truyền của ht Độ chính xác TT là khả năng chống nhiễu của HT. Nguồn tin nguyên thủy (NTNT)  NTNT là tập hợp những tin nguyên thủy:  Tiếng nói, âm nhạc, hình ảnh, các biến đổi khí tượng.  NTNT là một hàm liên tục theo t/g f(t)  Hình ảnh đen trắng h(x,y,t): x,y là tọa độ kg hình  Những IS có thể được đưa trực tiếp hoặc bằng những phép biến đổi như rời rạc hóa theo t/g và theo mức rồi đưa vào kênh-> IS rời rạc (NTRR). Trước khi truyền -> mã hóa thông tin  Mã hóa là phép biến đổi thống kê và chống nhiễu của IS. Các quá trình  Để n/c định lượng NT cũng như HTTT, c/ta mô hình hóa toán học NT bằng 4 quá trình: - QT ngẫu nhiên liên tục: Nguồn tiếng nói, âm nhạc, hình ảnh trong httt thoại, truyền hình với FM, AM  QT ngẫu nhiên rời rạc: là qt nn l/tục sau khi được lượng tử hóa. VD: 1 ngôn ngữ, t/h điện tín, các lệnh đkhiển.  Dãy ngẫu nhiên liên tục: là nguồn lt đã được gián đoạn hóa theo t/g. VD: Hệ TT xung điều biên xung (PAM: Pulse Amplitude Modulation), điều pha xung (PPM), điều tần xung (PFM)… không bị lượng tử hóa.  Dãy ngẫu nhiên rời rạc: Các httt xung có lượng tử hóa như FM, AM, điều biên xung lượng tử hóa, điều xung mã (PCM) VD: Sơ đồ truyền số liệu  Ứng dụng dữ liệu  Ứng dụng âm thanh, tiếng nói. Sơ đồ khối tổng quát (mô hình Shannon)            Ví dụ     VD: Quá trình biến đổi tín hiệu   !"#$%&'%( )*+, /.%01 2%#3  4 256)-'  7. '/!86)-&/$49 :4);< 2. Rời rạc hóa một nguồn tin liên tục (NTLT) Phép biến đổi NTLT –> RR gồm 2 bước: b1: Khâu rr hóa theo tg gọi là khâu lấy mẫu b2: Khâu lượng tử hóa theo mức + Lấy mẫu: là một hàm tin là tính mẫu tại thời điểm nhất định. Định lý: Một hàm s(t) có phổ hữu hạn, không có thành phần tần số lớn hơn ω max có thể được thay thế bằng các mẫu của nó lấy tại những điểm cách nhau 1 khoảng Δt ≤  /ω max + Lượng tử hóa: Hàm S(t) thể hiện NT lt, bđổi lt trong phạm vi (S min , S max ), ta phân chia phạm vi đó thành một số mức nhất định, đánh số các mức từ S min S 0 S 1 S 2 …, S max . Việc biến dạng hóa sự biến đổi biên độ của S(t) là cho biên độ lấy mức S i nhất định khi nó tăng hoặc giảm gần đến mức đó. Như vậy S(t) sẽ trở thành hàm biến đổi theo bậc thang gọi là hàm lượng tử hóa S’(t) Một NTLT sau khi lấy mẫu và lượng tử hóa -> NTRR 3. Độ đo thông tin (Metric)  Độ đo của một đại lượng là cách ta xác định độ lớn của đại lượng đó. Mỗi M phải thỏa mãn 3 tính chất sau: - M phải cho phép ta xđ được độ lớn của đlượng - M phải không âm  M phải tuyến tính, tức là gtrij tự đo được của đlượng tổng cộng phải bằng tổng g trị của các đl riêng phần.  M là hàm tỷ lệ nghịch với xsxh của tin f(1/p(x i )) cho tin x i có xsxh p(x i ) (khi p=1 -> một tin không cho ta lượng tin)  Khi 2 tin đồng thời xh: f(1/p(x i ,x j )) = f(1/p(x i )) +f(1/p(xj)) Vì 2 tin là độc lập thống kê nên: p(x i ,x j ) = p(x i ).p(xj) ⇒ F là một làm log. Vậy lượng đo TT của 1 tin x i là: I(x i ) = log b (1/ p(x i )) (Hiện nay thường dùng các độ đo b=2, b=e, b= 10) . nhau - > XD chuẩn - > đánh giá - > thiết lập mô hình, đb tốc độ, chính xác… 1. HTTT: Dựa trên cs năng lượng mang tin:  HT điện tín - > dùng điện 1 chiều  HT TT vô tuyến - > dùng. xuất phát - > tiếp tục phân ra. VD: Cây mã cho bộ mã 00, 01, 100, 1010, 1011 S T S S T T T SS TSS ST TSTS TSTT U$=S > UT=VT > UW=VW > UX=VX > UY=VY > S . 1 cách duy nhất các từ mã. VD: SI: a,b,c,d được mã hóa theo qui luật a- > 00, b- > 01, c- > 10, d- > 11. aabcdb - > 000001101101 Khi giải mã tách từng nhóm 2 ký hiệu mã tương ứng Nếu đem