Thực hành truyền thông số và mạng viễn thông bài 3 truyền dẫn số cho dữ liệu tương tự

Nguyên lý biến đổi ADC: Câu 1: Cho mô hình lấy mẫu tín hiệu tương tự dải gốc như bên dưới: 1... Vẽ tín hiệu thứ 1 của Scope và cho biết giá trị đỉnh của tín hiệu.. Vẽ tín hiệu tại ngõ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG



BÁO CÁO 03

THỰC HÀNH TRUYỀN THÔNG SỐ VÀ MẠNG

VIỄN THÔNG

Bài 3: TRUYỀN DẪN SỐ CHO DỮ LIỆU

TƯƠNG TỰ

Giảng viên: Nguyễn Thị Xuân Uyên

Sinh viên thực hiện: Phan Nguyễn Trà Giang

MSSV: 20200182

Ca học: ca 2 (09:15–11:00)

TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 4 năm 2023

THỰC HÀNH

1 Nguyên lý biến đổi ADC:

Câu 1: Cho mô hình lấy mẫu tín hiệu tương tự dải gốc như bên dưới:

1 Tạo 2 sóng sin:

• Sine wave: 2V, 500Hz

• Sine wave1: 1, 1500Hz

• Sample time: 1/80000 (s)

2 Tần số lấy mẫu tín hiệu là 8000 Hz

3 Vẽ tín hiệu thứ 1 của Scope và cho biết giá trị đỉnh của tín

hiệu

 Vđỉnh = 2.2V

4 Vẽ tín hiệu tại ngõ 3 của Scope So sánh với tín hiệu đầu tiên

 Tín hiệu ở ngõ 3 khi lấy mẫu và giữ tín hiệu, thì rời rạc hơn so với tín hiệu ở ngõ đầu tiên

5 Sử dụng mã hóa 8bit và giá trị đỉnh là 3 cho khối

Uniform Encoder Với thông số trên, xác định số mức

lượng tử của tín hiệu và giá trị mỗi bước lượng tử

 Số mức lượng tử = 2^8=256bits

 Giá trị đỉnh là 3 => khoảng biên độ = 6

 Giá trị mỗi bước lượng tử = 6/256=0.0234375

6 Sử dụng Probe để xác định tốc độ bit? So sánh với lý thuyết:

❖ Khối Probe:

❖ Lý thuyết:

𝑇ố𝑐 độ 𝑏𝑖𝑡 = 𝑡ố𝑐 độ 𝑙ấ𝑦 𝑚ẫ𝑢 × 𝑠ố 𝑏𝑖𝑡 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑚ộ𝑡 𝑚ẫ𝑢

= 𝑓𝑠 × 𝑛 = 8000 × 8 = 64000 Suy ra: 𝑇𝑠 = 1/64000 = 1.5625𝑒 − 0.5

 Kết quả giống với lý thuyết

Câu 2: Thiết kế bộ thu như hình bên dưới để khôi phục lại tín hiệu gốc?

• Buffer:

Output buffer size (per channel): 8

Buffer overlap: 0

Initial conditions: 0

• Bit to Integer Converte:

Number of bits per integer(M): 8

• Uniform Decoder:

Peak: 3

Bits: 8

• Analog Filter Design:

Filter order: 8

Passband edge frequency (rad/s): 2*pi*4000

 Tín hiệu đã được khôi phục lại như tín hiệu ban đầu

(Hết mục 1)

2 Lượng tử hóa không đều:

Câu 1: Thiết lập mô phỏng như trên với thông số khối Ramp như sau:

❖ Slope: 1; Start time: 0; Initial output: -1

1 Vẽ tín hiệu tại: XY Graph, XY Graph 1 và so sánh với công thức lý thuyết?

Tín hiệu tại XY Graph: Tín hiệu tại XY Graph 1

2 Thay đổi các chỉ số 𝜇 Quan sát kết quả và cho biết chỉ số μ ảnh hưởng như thế nào đến kết quả nén Chỉ số 𝜇 được xác định như thế nào trong các hệ thống truyền thông

 Chỉ số 𝜇 -law được xác định bởi bảng 𝜇 -law Chỉ số 𝜇 càng cao thì

sự biến động của tín hiệu càng được nén nhiều, dẫn đến tín hiệu đầu

ra có độ chính xác thấp

Câu 2: Thiết kế lại mô hình truyền 2 tín hiệu Sin sử dụng luật nén µ:

❖ Các thông số:

• Sine wave: biên độ 0.3V, tần số 500Hz, sample time:1/80000

• Sine wave1: biên độ 0.7V, tần số 3000Hz, sample time:1/80000

• Pulse Generator: biên độ 1, period: 1/8000, pulse width: 50, phase

delay: 0

• Rate Transition: output port sample time: 1/8000

• Mu-Law Compressor: mu value: 255, peak signal magnitude: 1

• Uniform encoder: peak:1, bits:8

• Integer to bit converter: number of per integer: 8

• Buffer: output buffer size: 8

• Uniform decoder: peak:1, bits:8

• Mu-Law Expander: mu value: 255, peak signal magnitude: 1

• Analog filter design: filter order: 8, passband edge frequency:

4000Hz

❖ Scope:

(Hết mục 2)

3 Pulse Code Modulation (PCM):

Cho mô hình phía phát và phía thu lần lượt tương ứng như hình bên dưới:

1 Cho biết vai trò của khối Delay:

Khi tín hiệu tách thành hai nhánh thì mỗi nhánh tín hiệu sẽ bị trễ 1bits

=> 2 nhánh trễ 2 bits, mà một chu kỳ là 8bits mà 2 nhanh là 16bits suy ra delay sẽ là z-14

2 Sử dụng khối Probe để xác định tốc độ bit của đường truyền, và

so sánh với lý thuyết:

❖ Khối Probe:

❖ Lý thuyết:

𝑇ố𝑐 độ 𝑏𝑖𝑡 = 𝑡ố𝑐 độ 𝑙ấ𝑦 𝑚ẫ𝑢 × 𝑠ố 𝑏𝑖𝑡 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑚ộ𝑡 𝑚ẫ𝑢

= 𝑓𝑠 × 𝑛 = 8000 × (8 + 8) = 128000 Suy ra: 𝑇𝑠 = 1/128000 = 7.8125𝑒 − 0.6

 Kết quả giống với lý thuyết

3 Xác định thời gian của một khe thời gian (time slot):

4 Xác định số bit mỗi frame là bao nhiêu, vẽ hai frame đầu tiên:

 Số bit trong mỗi frame = 8(bit) x 32 = 256 (bit/frame)

5 Xác định thời gian mỗi fram:

Tfram = 2Tbit = 2 1

128000 = 1,5625 10

−5s