Hệ thống viễn thông - chương 2 pps

LOGO Đà Nẵng, năm 2009 Nội dung 3 3 2 4 3 GiỚI THIỆU CHUNG 1 KỸ THUẬT SỐ HOÁ VÀ ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU 3 5 HỆ THỐNG THÔNG TIN VI BA –VỆ TINH CÁC VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN DẪN HỆ THỐNG SỐ - HỆ THỐNG TƯƠNG TỰ 6 3 7 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH Chương2: KỸ THUẬT SỐ HOÁ VÀ ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G 2 2 1 GIỚI THIỆU PP PCM 2 ĐiỀU CHẾ XUNG MÃ PCM 3 CÁC KỸ THUẬT SỐ HOÁ GiẢM BĂNG THÔNG ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU SỐ 4  Chuyển t/h tương tự sang tín hiệu số  Phương pháp biến đổi tín hiệu tương tự sang số phổ biến hơn cả là điều chế xung mã PCM  PCM bao gồm các bước sau: Lấy mẫu, lượng tử hoá và mã hoá.  PCM có những biến thể khá thông dụng là PCM delta, điều chế xung mã vi sai DPCM điều chế delta DM, DM thích nghi ADM  Các phương pháp sau cho tốc độ tín hiệu số thấp hơn so với PCM, nên sử dụng băng thông tiết kiệm hơn [...]... đầu  Để chống ảnh hưởng của chồng phổ, đặt ngay trước bộ lấy mẫu một bộ lọc thông thấp để loại bỏ các thành phần tần số lớn hơn fs /2 2 .2. 1 Lượng tử hoá  Sự xấp xỉ hóa các giá trị của các mẫu tương tự bằng cách sử dụng số mức hữu hạn M  m(t): t/h vào bộ lượng tử hoá  mq(t): t/h ra của bộ lượng tử hoá  m -2 , m-1, m0, m1, m2 : các mức lượng tử hoá  m(t) và mq(t) cắt nhau tại nữa bước lượng tử  Sự... PCM fs là tần số lấy mẫu R = n.fs • Băng thông của t/h PCM  Để tránh chồng phổ thì tần số lấy mẫu phải là B ≥ 2fs với B là băng thông của tín hiệu tương tự tương ứng  Băng thông của t/h PCM:  Vậy băng thông của t/h PCM lớn hơn băng thông của tín hiệu tương tự → Khuyết điểm của hệ thống thông tin sử dụng PCM b Ảnh hưởng của nhiễu lên t/h PCM  Nhiễu lượng tử hóa gây bởi bộ lượng tử hóa M mức ở bên... chung là bộ nén - giãn (compandor )  Để quá trình nén - giãn không làm ảnh hưởng đến chất lượng của tín hiệu khôi phục thì đây phải là một quá trình tuyến tính, nghĩa là tổng hai đặc tuyến nén và giãn phải là một đường thẳng 2. 2.4 Một số đặc điểm của t/h PCM a Băng thông • • • R là số bit truyền đi trong một giây của t/h PCM n là số bit của một từ mã PCM fs là tần số lấy mẫu R = n.fs • Băng thông của t/h... (PCM word)  Có thể sử dụng mã Gray hoặc mã nhị phân để biểu diễn từ mã PCM  Gọi n là số bit cần thiết để mã hoá mỗi từ mã PCM Vì cả mã gray và mã mã nhị phân đều là mã cơ số 2 nên ta chọn n sao cho: log2 M ≤ n ≤ log2(M+1) 2. 2.3 Lượng tử hoá và mã hoá không đều  Nhiễu lượng tử hóa phụ thuộc vào kích thước bước S  Nếu S không thay đổi thì tỷ số SNR sẽ nhỏ đối với tín hiệu có biên độ nhỏ và lớn đối... nhỏ Tụ C nạp đến điện áp bằng với giá trị điện áp của tín hiệu tương tự vào  lấy mẫu - Sau đó khóa mở ra Do RC rất lớn nên điện áp trên tụ C gần như không thay đổi Đây chính là giai đoạn giữ mẫu 2. 1 .2 Khôi phục tín hiệu  Nếu fs thỏa định lý lấy mẫu, từ t/h PAM, có thể khôi phục được tín hiệu gốc nhờ một bộ lọc thông thấp tần số cắt fm  Nếu fs không thỏa định lý lấy mẫu thì do ảnh hưởng của hiện... được chuẩn hoá : Luật µ và luật A Cả hai luật đều theo hàm logarit và có 25 6 mức  Luật µ  Luật A Giá trị đỉnh s1(t) và s2(t) = ± 1, µ là hằng số dương s1(t): t/h vào bộ nén s2(t): t/h ra bộ nén Giá trị A điển hình: A = 87,6 • Với A = 87.6, Dunlop và Smith đã chứng minh rằng: so với lượng tử hóa đều thì tỷ số (S/N) tăng được 24 dB khi x < 1/A và tăng 38 dB khi x > 1/A Với luật μ , tỷ số (S/N) tăng... thoại tương tự có phổ: lấy mẫu là 16KHz 0.3 - 3.4 kHz, theo định lý lấy mẫu có: n = int(3.4/3.1) = 1 Suy ra fs ≥ 6.8 kHz Thực tế, CCITT quy định fs = 8 kHz  Nếu fs không thoả mãn định lý lấy mẫu Shannon, thì xảy ra hiện tượng các phiên bản phổ chồng lấn lên nhau  Ta gọi đây là hiện tượng chồng phổ hay mập mờ phổ (aliasing) 2. 1.1 Bộ lấy mẫu và giữ mẫu - Vào thời điểm lấy mẫu, khóa đóng lại Tụ C... thước bước → tăng kích thước bước, có thể giảm bớt sự tích luỹ nhiễu • Tăng kích thước bước thì sẽ dẫn đến sự sai khác giữa tín hiệu gốc và tín hiệu lượng tử hoá: sai khác này gọi là nhiễu lượng tử hoá 2. 2 .2 Mã hoá  Sự kết hợp giữa hoạt động lấy mẫu và lượng tử hóa tạo ra tín hiệu PAM lượng tử hóa (quantized PAM)  Dãy xung rời rạc cách nhau Ts và có biên độ cũng rời rạc hóa với M mức biên độ  Trước... tương tự ban đầu từ tín hiệu PAM  Định lý lấy mẫu Shannon: fs ≥ 2fm fs : tần số của tín hiệu PAM fm : tần số cực đại của phổ tín hiệu tương tự  Trường hợp tín hiệu tương tự là tín hiệu thông dải có phổ từ fL đến fH thì fs được chọn: VD: Tốc độ lấy mẫu 8KHz Sử dụng trong mạng điện thoại : PSTN, ISDN Bộ mã hoá băng rộng dí dụ như: WB-GIPS (Wide bandGlobal IP Sound ( sử dụng trong skype),sử dụng tốc... tử  Sự khác nhau giữa m(t) và mq(t) nhiều hay ít phụ thuộc vào kích thước bước S (Step size)  Gọi V: Biên độ đỉnh của t/h tương tự vào M: Số mức lượng tử hoá n: Số bit dùng để mã hoá S = V/M n = log2M  Nhiễu lượng tử hoá: • Giả sử tín hiệu lượng tử hoá được truyền đến trạm lặp, chịu ảnh hưởng của nhiễu nên bị méo • Tín hiệu này đi vào bộ lượng tử hoá một lần nữa gọi là tái lượng tử hoá, được t/h . năm 20 09 Nội dung 3 3 2 4 3 GiỚI THIỆU CHUNG 1 KỸ THUẬT SỐ HOÁ VÀ ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU 3 5 HỆ THỐNG THÔNG TIN VI BA –VỆ TINH CÁC VẤN ĐỀ VỀ TRUYỀN DẪN HỆ THỐNG SỐ - HỆ THỐNG TƯƠNG TỰ 6 3 7 HỆ THỐNG. THỐNG THÔNG TIN QUANG HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH Chương2 : KỸ THUẬT SỐ HOÁ VÀ ĐỊNH DẠNG TÍN HiỆU C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G 2 2 1 GIỚI THIỆU PP PCM 2 ĐiỀU CHẾ XUNG MÃ PCM 3 CÁC KỸ THUẬT SỐ HOÁ GiẢM BĂNG THÔNG ĐỊNH. không đắt lắm trong hệ thống • Tín hiệu PCM xuất phát từ tất cả các nguồn tín hiệu tương tự có thể kết hợp với tín hiệu số liệu (ví dụ từ máy tính) và truyền chung qua hệ thống truyền tin số