Kỹ Thuật Truyền Số Liệu : Kỹ thuật mã hóa tín hiệu part 5 potx

2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 38 Data Communication and Computer Networks Dữ liệu tương tự, tín hiệu số • Ứng dụng – Dùng để truyền dữ liệu tương tự trên mạng truyền dữ liệu số • Tận dụng các ưu điểm của truyền dẫn số (thiết bị rẻ, dùng repeater, TDM, …) – Số hóa • Dữ liệu số có thể truyền dùng NRZ-L hay các loại mã khác • Thiết bị – CODEC (COder-DECoder) • Kỹ thuật – Điều chế xung mã: Pulse Code Modulation (PCM) – Điều chế Delta: Delta Modulation (DM) Analog  Digital DMPCM Analog and digital transmission Analog data Analog Analog Analog signal signal signal Digital Digital signal signal Digital data Analog Analog Analog signal signal signal Digital Digital Digital signal signal signal 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 39 Data Communication and Computer Networks Điều chế xung mã (PCM) • Lý thuyết lấy mẫu – “Nếu tín hiệu f(t) được lấy mẫu đều với tốc độ lấy mẫu cao hơn tối thiểu 2 lần tần số cao nhất của tín hiệu, thì các mẫu thu được chứa đủ thông tin của tín hiệu ban đầu. T/h f(t) có thể được tái tạo, dùng bộ lọc thông thấp” – Công thức Nyquist: N >= 2f • N: tốc độ lấy mẫu • f: tần số của tín hiệu được lấy mẫu – Dữ liệu tiếng nói • Giới hạn tần số <4000Hz • Tốc độ lấy mẫu cần thiết 8000 mẫu/giây 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 40 Data Communication and Computer Networks Điều chế xung mã (PCM) 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 41 Data Communication and Computer Networks Điều chế xung mã (PCM) • PAM (Pulse Amplitude Modulation) – Các xung được lấy mẫu ở tần số R=2B • Lượng tử hóa các xung PAM – Xác định giá trị của điểm được lấy mẫu, rơi vào khoảng nào thì lấy giá trị khoảng đó – Tùy thuộc vào các mức lượng tử 2 n (n là số bit cần thiết để số hóa 1 xung) • Mã hóa dữ liệu – Thực hiện các thao tác mã hóa thông tin trước khi truyền đi • Nhiễu lượng tử (quantizing noise) – SNR = 6.02n + 1.76 (dB) – Mỗi bit dùng thêm cho lượng tử hóa sẽ tăng SNR 6dB 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 42 Data Communication and Computer Networks Điều chế xung mã (PCM) 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 43 Data Communication and Computer Networks Non-Linear encoding • Mức lượng tử không đều • Giảm méo tín hiệu • Companding (compressing-expanding) 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 44 Data Communication and Computer Networks Companding 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 45 Data Communication and Computer Networks Điều chế Delta (DM) • Tín hiệu tương tự được xấp xỉ bởi hàm cầu thang (staircase) • Hành vi nhị phân – Đi lên hay xuống 1 mức () tại mỗi thời khoảng lấy mẫu • Hiệu suất – Để tái tạo tiếng nói tốt • PCM - 128 mức (7 bit) • Băng thông thoại 4khz • Cần 8000 x 7 = 56kbps đối với PCM – Kỹ thuật nén dữ liệu có thể làm giảm tốc độ bit • Ví dụ: kỹ thuật mã xen khung (interframe coding) cho video làm giảm tốc độ bit từ 92Mbps xuống 15Mbps 2008 dce ©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu 47 Data Communication and Computer Networks Điều chế Delta (DM) . Computer Networks Dữ liệu tương tự, tín hiệu số • Ứng dụng – Dùng để truyền dữ liệu tương tự trên mạng truyền dữ liệu số • Tận dụng các ưu điểm của truyền dẫn số (thiết bị rẻ,. repeater, TDM, …) – Số hóa • Dữ liệu số có thể truyền dùng NRZ-L hay các loại mã khác • Thiết bị – CODEC (COder-DECoder) • Kỹ thuật – Điều chế xung m : Pulse Code Modulation. của tín hiệu ban đầu. T/h f(t) có thể được tái tạo, dùng bộ lọc thông thấp” – Công thức Nyquist: N >= 2f • N: tốc độ lấy mẫu • f: tần số của tín hiệu được lấy mẫu – Dữ liệu