Lý thuyết thông tin

Lý thuyết thông tin

CH ƯƠ NG 1 GI I THI U CHUNG Ớ Ệ 1.1 S l ơ ượ c v s phát tri n thông tin s ề ự ể ố

- Telegraphy: là h th ng thông tin liên l c b ng đi n tín, đánh d u s phát tri n đ uệ ố ạ ằ ệ ấ ự ể ầ tiên c a h th ng truy n thông đi n Đây là m t h th ng truy n thông s Truy nủ ệ ố ề ệ ộ ệ ố ề ố ề thông đi n báo đệ ược kh i xở ướng b i Samuel Morse và đở ược công b vào năm 1837.ốMorse đã phát minh ra mã nh phân có chi u dài thay đ i b ng cách s d ng chu i cácị ề ổ ằ ử ụ ỗ

- Năm 1875: G n 40 năm, sau th i kỳ c a Morse, Emile Baudot đã đ xu t m t lo iầ ờ ủ ề ấ ộ ạ

mã dành cho truy n thông đi n tín trong đó các m u t trong b ng Alphabet Ti ngề ệ ẫ ự ả ế Anh được mã hóa b i các t mã nh phân có chi u dài t mã c đ nh b ng 5 V i mãở ừ ị ề ừ ố ị ằ ớBaudot, các thành ph n c a t mã nh phân này là các bit d u “1” ho c bit tr ng “0”.ầ ủ ừ ị ấ ặ ố

Minh hoa ma Baudot:̣ ̃

M c dù Morse đã kh i xặ ở ướng cho s phát tri n c a h th ng truy n thông sự ể ủ ệ ố ề ố

b ng đi n đ u tiên là h th ng đi n tín (Telegraphy), cũng đằ ệ ầ ệ ố ệ ược xem nh là truy nư ề thông s hi n đ i, đăc biêt la b t ngu n cho nghiên c u c a Nyquist năm 1924.ố ệ ạ ̣ ̣ ̀ ắ ồ ứ ủNyquist đã t p trung vào vi c xác đ nh t c đ truy n tín hi u t i đa có th đ t đậ ệ ị ố ộ ề ệ ố ể ạ ượ cqua m t kênh truy n đi n tín v i đ r ng băng kênh cho trộ ề ệ ớ ộ ộ ước mà không có nhi u liênễ

ký hi u (ISI) Ông đã đ a ra đệ ư ược mô hình toán h c c a m t h th ng truy n thôngọ ủ ộ ệ ố ề

đi n tín (Telegraph) trong đó tín hi u phát đi có d ng t ng quát:ệ ệ ạ ổ

n

s t = ∑ a g t nT −

Trong đo an la chuôi d liêu nhi phân ́ ̀ ̃ ư ̣ ̣ { }±1 được truyên v i tôc đô ̀ ớ ́ ̣ 1 T bit sb Nyquist

đa xac đinh đ̃ ́ ̣ ược dang xung tôi u co băng tân gi i han t i W Hz đam bao tôc đô bit tôị ́ ư ́ ̀ ớ ̣ ớ ̉ ̉ ́ ̣ ́

đa ma không gây ra nhiêu ky hiêu (ISI).̀ ̃ ́ ̣

1.2 H th ng thông tin s ệ ố ố

1.2.1 Khái ni m v thông tin s ệ ề ố

Trước h t ta c n hi u khái ni m “digital” đây có nghĩa là giá tr r i r c và cóế ầ ể ệ ở ị ờ ạhàm ý r ng tín hi u có m t bi n giá tr nguyên đ c l p Thông tin s bao g m các conằ ệ ộ ế ị ộ ậ ố ồ

s và các ký hi u (ví d nh các ký t trên bàn phím) Máy tính d a trên d ng thố ệ ụ ư ự ự ạ ể

hi n s (digital) c a thông tin đ x lý Các ký hi u (symbols) không có giá tr s vàệ ố ủ ể ử ệ ị ố

m i ký hi u đỗ ệ ược máy tính bi u di n b i m t s duy nh t Ví d nh mã ASCII bi uể ễ ở ộ ố ấ ụ ư ể

di n ký t “a” tễ ự ương ng v i giá tr s ứ ớ ị ố ( )97 10 và ký t “A” tự ương ng v i giá tr sứ ớ ị ố

( )65 10

1.2.2 Mô hình h truy n tin s nói chung ệ ề ố

Hinh 1.1: Cac thanh phân c ban cua môt hê thông thông tin sồ ́ ̀ ̀ ơ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ́

Hình 1.1 minh h a s đ ch c năng và các thành ph n c b n c a h th ngọ ơ ồ ứ ầ ơ ả ủ ệ ố truy n thông s đó, đ u ra c a ngu n phát tin cũng có th là tín hi u tề ố Ở ầ ủ ồ ể ệ ương t nhự ư tín hi u audio hay video ho c tín hi u s ch ng h n nh đ u ra c a máy đi n báoệ ặ ệ ố ẳ ạ ư ầ ủ ệđánh ch (teletype) Trong h th ng truy n thông s , các b n tin đư ệ ố ề ố ả ượ ạc t o ra t cácừngu n phát tin đồ ược chuy n thành chu i ký hi u nh phân (binary digits) M t cách lýể ỗ ệ ị ộ

tưởng là chúng ta mong mu n b n tin đ u ra ngu n phát tin là có ít hay không cóố ả ở ầ ồthành ph n d th a Quá trình chuy n đ i hi u qu các b n tin đ u ra c a ngu n phátầ ư ừ ể ổ ệ ả ả ầ ủ ồtin tương t hay s thành m t chu i các ký hi u nh phân đự ố ộ ỗ ệ ị ược g i là mã hóa ngu nọ ồ hay nén d li u.ư ệ

Chu i ký hi u nh phân t o ra b i b mã hóa ngu n mà chúng ta còn g i làỗ ệ ị ạ ở ộ ồ ọchu i thông tin, đỗ ược đ a qua b mã hóa kênh Chu i nh phân t i đ u ra c a b mãư ộ ỗ ị ạ ầ ủ ộhóa kênh l i đạ ược cho qua b đi u ch s đ t o d ng thích h p v i kênh truy nộ ề ế ố ể ạ ạ ợ ớ ề thông

1.2.3 Kênh truy n tin ề

Kênh truy n thông là môi trề ường đ truy n tín hi u t máy phát đ n máy thu.ể ề ệ ừ ế

V i truy n d n vô tuy n, kênh có th là áp su t khí quy n (kho ng không t do) V iớ ề ẫ ế ể ấ ể ả ự ớ môi trường khác nh các kênh tho i h u tuy n, thư ạ ư ế ường là ch t li u v t lý nh cácấ ệ ậ ưdây d n kim lo i, cáp s i quang.ẫ ạ ợ

- Kênh s dung dây dân kim loai (wireline)ử ̣ ̃ ̣

- Kênh s dung s i quang (Fiber Optic Channels)ử ̣ ợ

- Kênh vô tuyên s dung điên t tŕ ử ̣ ̣ ừ ường (Wireless Electromagnetic Channels)

Hình 1.2: Đường truyên tin s dung song tr i va song đât:̀ ử ̣ ́ ờ ̀ ́ ́

- Kênh truyên tin hiêu âm thanh d̀ ́ ̣ ướ ưới n c (underwater acoustic channels)

- Kênh l u tr (storage channels).ư ư

1.3 Tín hi u băng c s và tín hi u băng thông d i ệ ơ ở ệ ả

1.3.1 Tín hi u băng c s ệ ơ ở

Thuật ngư băng cơ sở chỉ miền tần số của tín hiệu b nả tin và thường đó là

tin hi u ệ băng thông thấp Tín hi uệ băng cơ sở có thể ở dạng số hay tư nơ g tự Đối

v iớ tín hi uệ tương t :ự cả th iờ gian và biên độ là liên tục Đối v iớ tín hi uệ s :ố Th iờ gian và biên độ (dạng sóng) đ uề rời rạc (ví dụ lối ra c aủ máy tính có thể coi là tín

hi uệ số băng cơ s ).ở

1.3.2 Tín hi u băng thông d i ệ ả

Để truy nề dẫn, tín hi uệ b nả tin ph iả được chuy nể thành tín hi u ệ phát có

tính chất phù hợp v iớ kênh truyền Trong truyền dẫn băng cơ sở: Băng t nầ kênh hỗ trợ phù hợp với băng t nầ tín hi uệ bản tin nên có thể truyền trực ti pế tín hi uệ bản tin Trong truyền d nẫ băng thông dải: Băng t nầ của kênh có t nầ số trung tâm lớn hơn nhiều t nầ số cao nhất c aủ tín hiệu b nả tin Khi đó tín hi uệ được phát đi là tin hiệu băng thông d iả (phù hợp v iớ kênh truy n)ề mang thông tin của tín hiệu b nả tin Việc t oạ ra tín hi u ệ băng thông d iả này goi là đi u ề chế Khi nghiên c uứ tín hi uệ băng thông dải, thường người ta dùng phương pháp đ aư về tín hi uệ băng cơ sở tương

Liên hệ nghịch đảo gi a ữ th i ờ gian và t n ầ số:

Theo nh ng tính ch t c a bi n đ i Fourier trong lý thuy t x lý tín hi u có thư ấ ủ ế ổ ế ử ệ ể rút ra nh ng tính ch t căn b n sau:ư ấ ả

- Mô t mi n th i gian c a m t tín hi u thay đ i có chi u ngả ề ờ ủ ộ ệ ổ ề ược v i mô tớ ả

mi n t n s c a tín hi u: ví d chu kỳ c a tín hi u tăng thì t n s c a nó gi m, xungề ầ ố ủ ệ ụ ủ ệ ầ ố ủ ảcàng h p thì ph càng r ng…ẹ ổ ộ

- N u tín hi u là gi i h n trên mi n t n s , thì mô t trên mi n th i gian s làế ệ ớ ạ ề ầ ố ả ề ờ ẽ

vô h n dù biên đ c a nó ngày càng nh (xung sinc(t) là m t ví d ) Ngạ ộ ủ ỏ ộ ụ ượ ạ ế c l i n utín hi u b gi i h n trong mi n th i gian thì ph c a nó r ng vô cùng ( chú ý là khôngệ ị ớ ạ ề ờ ổ ủ ộ

có tín hi u đ ng th i gi i h n c v t n s l n th i gian song l i có th có tín hi uệ ồ ờ ớ ạ ả ề ầ ố ẫ ờ ạ ể ệ

vô h n c v t n s l n th i gian).ạ ả ề ầ ố ẫ ờ

1.4 u, nh Ư ượ c đi m c a h th ng thông tin s ể ủ ệ ố ố

1.4.1 Nh ng u đi m c a thông tin s ữ ư ể ủ ố

(1) Tăng được kh năng truy n d n d li uả ề ẫ ư ệ

(2) Tăng kh năng tích h p, đ ph c t p và s tin c y c a các h th ng đi n t sả ợ ộ ứ ạ ự ậ ủ ệ ố ệ ử ố trong vi c x lý tín hi u, đ ng th i v i giá thành gi m.ệ ử ệ ồ ờ ớ ả

(3) D dàng trong vi c mã hóa đ nén d li u.ễ ệ ể ư ệ

(4) Kh năng mã hóa kênh đ t i thi u hóa các nh hả ể ố ể ả ưởng c a t p và nhi u.ủ ạ ễ

(5) D dàng cân đ i công su t, th i gian và đ r ng d i thông đ t i u hóa vi c sễ ố ấ ờ ộ ộ ả ể ố ư ệ ử

d ng tài nguyên có h n này.ụ ạ

(6) D dàng chu n hóa các tín hi u, b t k ki u, ngu n g c và d ch v mà chúngễ ẩ ệ ấ ể ể ồ ố ị ụcung c p d n t i vi c thi t l p m t m ng s liên k t đa d ch v ấ ẫ ớ ệ ế ậ ộ ạ ố ế ị ụ

1.4.2 M t s nh ộ ố ượ c đi m c a thông tin s ể ủ ố

(1) H th ng thông tin s thệ ố ố ường ph c t p h n m t h th ng tứ ạ ơ ộ ệ ố ương t tự ươ ng

CH ƯƠ NG 2 TRUY N TIN BĂNG C S Ề Ơ Ở 2.1 Nhi u giao thoa ký hi u (ISI) ễ ệ

2.1.1 Nh ng v n đ v nhi u giao thoa ký hi u ữ ấ ề ề ễ ệ

V i b t kỳ kênh th c t nào, không th tránh kh i hi n tớ ấ ự ế ể ỏ ệ ượng tr i r ng các kýả ộ

hi u d li u riêng l khi đi qua kênh V i các ký hi u liên ti p nhau, m t ph n năngệ ư ệ ẻ ớ ệ ế ộ ầ

lượng ký hi u ch ng l n sang các ký hi u bên c nh, hi n tệ ồ ấ ệ ạ ệ ượng này được g i làọnhi u giao thoa gi a các ký hi u (ISI-Intersymbol Interference) Ngoài ra, quá trình l cễ ư ệ ọ trong máy phát và máy thu cũng có th t làm suy gi m ISI Khi các bể ự ả ước thi t kế ế

được th c hi n th n tr ng thì ISI có th suy gi m đáng k , b tách d li u có khự ệ ậ ọ ể ả ể ộ ư ệ ả năng phân bi t đệ ược m t chu i các ký hi u riêng bi t t m t năng lộ ỗ ệ ệ ừ ộ ượng h n h pỗ ợ

c a các ký hi u bên c nh Th m chí, n u t p âm không tham gia vào kênh thì có thủ ệ ạ ậ ế ạ ể tách l i g i là t l l i t i gi n và đó ít nh t s gi m b t t s l i bit hay l i kýỗ ọ ỷ ệ ỗ ố ả ở ấ ẽ ả ớ ỷ ố ỗ ỗ

hi u trong trệ ường h p có t p âm.ợ ạ

H ình 2.2: Yêu cầu cho đáp ng xung NyquistứĐáp ng xung Nyquist đứ ược đ c tr ng b i hàm truy n đ t có băng t n chuy nặ ư ở ề ạ ầ ể

đ ượ c tính toán chính xác đ gi m t i đa nhi u giao thoa gi a các ký hi u ISI ể ả ố ễ ữ ệ

Khi thi t k các h th ng, c n quan tâm đ c bi t đ n t p âm ho c suy gi mế ế ệ ố ầ ặ ệ ế ạ ặ ả

l n c a đớ ủ ường truy n đ khôi ph c chính xác thông tin đ nh th i ký hi u Đ nh th iề ể ụ ị ờ ệ ị ờ

ký hi u không chính xác luôn d n đ n trôi đ nh th i.ệ ẫ ế ị ờ

Hình 2.3: M ch l c Nyquistạ ọ

2.1.2 Đáp ng kênh Nyquist ứ

Ít kênh truy n không có đề ược đ c tính truy n đ t Nyquist, do đó thi t k hặ ề ạ ế ế ệ

th ng c n ph i đ a thêm b l c bù đ thu đố ầ ả ư ộ ọ ể ược đáp ng mong mu n.ứ ố

Hình 2.4: L c cosin tăng v i ISI b ng 0.ọ ớ ằ

M ch l c Nyquist đạ ọ ượ ức ng d ng trong nhi u lĩnh v c thông tin s , m t thí dụ ề ự ố ộ ụ

được nêu ra là thông tin vô tuy n s , kênh truy n d n t nó không ch u nh hế ố ề ẫ ự ị ả ưở ng

c a vi c l c qua đ r ng băng t n đi u ch và vi c l c tín hi u ch y u đủ ệ ọ ộ ộ ầ ề ế ệ ọ ệ ủ ế ược th cự

hi n máy thu và máy phát Quá trình l c ph n l n đệ ở ọ ầ ớ ược được th c hi n phía phátự ệ ở

đ đi u ch đ r ng băng t n thích h p phía thu, quá trình l c c n thi t choể ề ế ở ộ ộ ầ ợ Ở ọ ầ ế

vi c chuy n vô s các tín hi u khác nhau t i máy thu và t i thi u hoá t p âm r i đ aệ ể ố ệ ớ ố ể ạ ồ ư vào b gi i đi u ch Thông thộ ả ề ế ường, đáp ng l c Nyquist c n có h s ISI b ng 0ứ ọ ầ ệ ố ằ

được chia đ u cho c hai h th ng phát và thu b ng cách s d ng m t c p b l cề ả ệ ố ằ ử ụ ộ ặ ộ ọ cosin-tăng nghi m (RRC).ệ

Hình 2.5: S d ng các b l c RRC-Root Raised Cosine Filter ử ụ ộ ọ

V n đ ISI luôn t n t i trong kênh băng t n h n ch (vì nó c t b t t n s caoấ ề ồ ạ ầ ạ ế ắ ớ ầ ốtrong xung tin hi u) làm các xung c nh nhau nh hệ ạ ả ưởng lên nhau, song v i k thu tớ ỹ ậ truy n tin s , đi u này có th ề ố ề ể đ ượ c gi i quy t ‘hoàn h o’n u t i ‘th i đi m’ l y ả ế ả ế ạ ờ ể ấ

m u 1 ký hi u thi các nh h ẫ ệ ả ưở ng c a ký hi u khác ủ ệ

ph i dao đ ng c t zero, ho c n u khác zero thì ph i xác đ nh đ ả ộ ắ ặ ế ả ị ượ c giá tr nh ị ả

h ưở ng là bao nhiêu Đi u này liên quan đ n t o d ng xung p(t) đ theo đó ISI b lo iề ế ạ ạ ể ị ạ

tr ừ

2.1.3 Tiêu chu n Nyquist cho truy n tin băng c s ẩ ề ơ ở

Tiêu chu n này làm cho ISI là zero Thông thẩ ường hàm truy n c a kênh và d ngề ủ ạ xung c a tín hi u b n tin là đủ ệ ả ược xác đ nh trị ước, v n đ ti p đó là xác đ nh hàmấ ề ế ịtruy n c a b l c phát và l c thu th nào đ t o l i đề ủ ộ ọ ọ ế ể ạ ạ ược dãy d li u nh phân {bư ệ ị k}

được chính xác Vi c tách là l y m u t i t=iTệ ấ ẫ ạ b, vi c gi i mã đúng yêu c u không cóệ ả ầđóng góp c a các xung khác thông qua aủ kp(iTb-kTb) v i k≠i (t c là không có ISI hay ISIớ ứzero), đi u này yêu c u ta ph i có đề ầ ả ược xung p(t) sao cho

(2.1)Lúc đó thì y(ti)=µai

Đây chính là đi u ki n thu hoàn h o khi không có n Phân tích đi u ki n nàyề ệ ả ồ ề ệ

b ng cách chuy n sang vùng t n s : Theo lý thuy t x lý tín hi u, ph c a tín hi uằ ể ầ ố ế ử ệ ổ ủ ệ

l y m u là ch ng ch p các phiên b n d ch c a ph c a tín hi u đấ ẫ ồ ậ ả ị ủ ổ ủ ệ ượ ấc l y m u (p(t))ẫnhân v i nhân t t l 1/Tớ ử ỷ ệ b Các bước d ch là b i l n c a t c đ m uị ộ ầ ủ ố ộ ẫ

(2.2)

đó R

Ở b=1/Tb là t c đ bit trên giây.ố ộ

M t khác Pặ δ(f) cũng có th bi u di n là biên đ i Fourier c a dãy vô h n cácể ể ễ ́ ổ ủ ạxung delta l p l i v i chu kỳ Tặ ạ ớ b, được tr ng s b i giá tr m u c a p(t):ọ ố ở ị ẫ ủ

(2.3)

Đ t m=i-k (khi i=k, m=0; khi i≠k, m≠0) và d a trên đi u ki n l y m u không cóặ ự ề ệ ấ ẫISI c a p(t) ta có:ủ

(2.4)

K t h p (2.2 và 2.4), đi u ki n ISI zero s là:ế ợ ề ệ ẽ

Hình 2.6: (a) Ph tín hi u c s (b) Ph th a mãn phổ ệ ơ ở ổ ỏ ương trình ISI b ng zeroẳ

1) Nghi m lý t ệ ưở : Cách đ n gi n nh t th a mãn đi u ki n ISI zero nói trên là hàm ng ơ ả ấ ỏ ề ệP(f) có d ng ch nh tạ ư ậ

Hình 2.7 Đáp ng t n s và d ng xung c s lý tứ ầ ố ạ ơ ở ưởngGiá tr đ c bi t c a t c đ bit Rị ặ ệ ủ ố ộ b=2W g i là t c đ Nyquist, W g i là đ r ngọ ố ộ ọ ộ ộ băng Nyquist H truy n xung băng c s mô t nh trên g i là h có kênh Nyquist lýệ ề ơ ở ả ư ọ ệ

tưởng

Tuy nhiên d ng xung sinc không th c t (xu t phát t -∞) đ ng th i p(t) gi mạ ự ế ấ ừ ồ ờ ả

ch m theo ậ 1 t khi t tăng (s gi m này gây nh hự ả ả ưởng lên nhi u xung khác xungềquanh) Khi có l i đ ng h (l i l y m u) các ph n c ng vào thêm c a các xung xungỗ ồ ồ ỗ ấ ẫ ầ ộ ủquanh vào m u chính có th t o thành chu i phân kỳ gây nên l i l n.ẫ ể ạ ỗ ỗ ớ

2) Nghi m th c t ệ ự ế

Ph cosin tăng ổ

Chúng ta có th kh c ph c nh ng nhể ắ ụ ư ược đi m c a kênh Nyquist lý tể ủ ưởng b ngằ cách m r ng đ r ng băng t n kênh t giá tr t i thi u W=Rở ộ ộ ộ ầ ừ ị ố ể b/2 đ n m t giá tr thíchế ộ ị

h p gi a W và 2W đ t o nên d ng xung th c t h n trong mi n th i gianợ ư ể ạ ạ ự ế ơ ề ờ

Ta duy trì 3 s h ng trong phố ạ ương trình ISI zero và h n ch băng t n quan tâmạ ế ầtrong kho ng [0,W]:ả

Hay: P ( ) ω + ω − ω = P ( b) Tb

Chú ý là có th t o ra nhi u hàm s có ph h n ch th a mãn phể ạ ề ố ổ ạ ế ỏ ương trình trên

M t d ng có nhi u u đi m mong mu n là d ng hàm ph cosin tăng Tính ch t c aộ ạ ề ư ể ố ạ ổ ấ ủ

Phô nh trên đ̉ ư ược goi la phô vêt (vestigial spectrum) Đô rông băng cua ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̣ ̉ P( )ω là

lượng ISI gây nên do l i đ nh th i m u s gi m khi r tăng t 0 đ n 1.ỗ ị ờ ẫ ẽ ả ừ ế

Môt trong sô ho phô thoa man tiêu chuân Nyquist la:̣ ́ ̣ ̉ ̉ ̃ ̉ ̀

(2.13)Hay co thê viêt d́ ̉ ́ ưới dang rut gon h n:̣ ́ ̣ ơ

Đăc tich nay cua ̣ ́ ̀ ̉ P( )ω được goi la đăc tinh cosin-tăng (raised – cosine) Bi n đ ị ̀ ̣ ́ ế ổ

Fourier ngược cho đáp ng th i gian:ứ ờ

(2.14)

Hình 2.9: Dang dung thoa man tiêu chuân Nyquist.̣ ̉ ̃ ̉

Quan sat dang xung trên ta nhân thây: ́ ̣ ̣ ́

- Băng thông cua xung ̉ p t( ) la ̀ R Hzb

- p t( ) co gia tri c c đai la ́ ́ ̣ ự ̣ ̀ Rb tai t = 0 va căt zero không chi tai nh ng điêm bao hiêụ ̀ ́ ̉ ̣ ư ̉ ́ ̣

ma con căt zero tai ca nh ng điêm gi a hai khoang bao hiêu.̀ ̀ ́ ̣ ̉ ư ̉ ư ̉ ́ ̣

- xung giam nhanh theo ̉ 1 3

t

Bài t p ví d ậ ụ: Xác đ nh yêu c u đ r ng băng cho đị ầ ộ ộ ường truy n d n T1 (Đ yề ẫ ấ

là đường h p kênh c a 24 tín hi u l i vào đ c l p d a trên mã PCM, T1 dùngợ ủ ệ ố ộ ậ ự

d ng lạ ưỡng c c) có Tb=0.647µs và t o d ng xung cosin tăng có r=1/2.ự ạ ạ

Gi i: N u coi kênh là thông th p lý tả ế ấ ưởng thì đ r ng kênh Nyquist đ truy nộ ộ ể ề tín hi u qua là W=1/2Tệ b=772kHz

Tuy nhiên m t đ r ng th c t dùng tín hi u cuôn c t có r=1/2 s là:ộ ộ ộ ự ế ệ ắ ẽ

T

B =1.158MHz

2.2 M t đ ph công su t c a mã đ ậ ộ ổ ấ ủ ườ ng

M t s thu c tính c n có c a mã đ ộ ố ộ ầ ủ ườ ng truy n: ề

(1) Đ r ng băng thông truy n d n: yêu c u càng nh càng t t.ộ ộ ề ẫ ầ ỏ ố

(2) V i m t đ r ng băng và xác su t l i bit cho trớ ộ ộ ộ ấ ỗ ước thì yêu c u công su tầ ấ truy n d n càng nh càng t t.ề ẫ ỏ ố

(3) Có kh năng phát hi n và s a l i (d a trên vi ph m lu t mã hóa).ả ệ ử ỗ ự ạ ậ

(4) M t đ ph công su t có ích: c n có PSD b ng zero t i t n s 0 (DC).ậ ộ ổ ấ ầ ằ ạ ầ ố(5) Mã đường ph i ch a đả ứ ược thông tin đ nh th i.ị ờ

(6) Mã đường c n đ t đầ ạ ược tính thông su t.ố

Hình 2.10: (a) Mã đóng m RZ (b) Mã c c RZ (c) Mãở ự

lưỡng c c RZ (d) Mã đóng m NRZ (e) Mã c c NRZ.ự ở ự

Công th c chung đ xác đ nh m t đ ph công su t c a mã đ ứ ể ị ậ ộ ổ ấ ủ ườ ng

Ta xem xét đoàn xung y t( ) được hình thành t xung c s ừ ơ ở p t( ) trong hình 2.11 Trong đó m i xung có kho ng th i gian kéo dài là ỗ ả ờ Tb, biên đ c a xung t i th iộ ủ ạ ờ

đi m ể t kT= b là ak Xung th k trong đoàn xung ứ y t( ) là a k p t( ) ( ), v i giá tr ớ ị ak là đ cộ

l p và ng u nhiên Đoàn xung nh th g i là tín hi u PAM, và các mã đậ ẫ ư ế ọ ệ ường truy nề (line codes) đóng-m , mã c c, mã lở ự ưỡng c c là các trự ường h p đ c bi t c a đoànợ ặ ệ ủxung y t( ) Vì v y ta có th phân tích đậ ể ược nhi u lo i mã đề ạ ường khác nhau khi bi tế

v PSD c a ề ủ y t( ) Đáng ti c là nó có đi u không thu n l i vì b h n ch b i d ngế ề ậ ợ ị ạ ế ở ạ xung nh t đ nh Khó khăn này có th đấ ị ể ược gi i quy t b ng s khéo léo đ n gi n làả ế ằ ự ơ ảxét tín hi u PAM ệ x t( ) hình 2.11c v i chu kỳ l p l i là ớ ặ ạ Tb, đ l n xung t i ộ ớ ạ t kT= b là k

a

Hình 2.11 Tín hi u PAM ng u nhiênệ ẫ

N u cho ế x t( ) tác đ ng vào l i vào c a m t m ch l c có đáp ng xung đ n v làộ ố ủ ộ ạ ọ ứ ơ ị

( ) ( )

h t =p t , thì l i ra ố y t( ) Vì v y PSD ậ Sy( )ω c a ủ y t( ) s là: ẽ ( ) ( ) 2 ( )

S ω = P ω S ω Cách này phù h p vì nó t ng quát Bây gi ta c n tìm ợ ổ ờ ầ ℜ τy( ), hàm t tự ương quan th iờ

gian c a dãy xung ủ x t( ) Đi u này d dàng th c hi n khi coi các xung là gi i h n c aề ễ ự ệ ớ ạ ủ xung ch nh t nh hình 2.12a M i xung có đ r ng ư ậ ư ỗ ộ ộ ε → 0 và chi u cao c a xung thề ủ ứ

k là hk Do đ l n c a xung th k là ộ ớ ủ ứ ak nên ta có ak =hk⋅ε N u ký hi u dãy xungế ệ

ch nh t tư ậ ương ng là ứ ˆx t( ), theo đ nh nghĩa v hàm t tị ề ự ương quan trung bình, ta có:

(2.15)

Vì ℜ τˆx( ) là hàm ch n v i ẵ ớ τ nên ta ch c n xét v i ỉ ầ ớ τ dương

Hình 2.12

- Tr ườ ng h p ợ τ < ε

Khi đó tích phân đây s là di n tích dở ẽ ệ ưới tín hi u ệ ˆx t( ) nhân v i ớ ˆx t( ) tr ễ τ τ < ε( )

Quan sát hình 2.12b, di n tích liên h v i xung th k là ệ ệ ớ ứ 2( )

k 2 T

k o b

2 b

T1T

ˆx t− τ không ch ng lên ồ ˆx t( ) n a Nh ng khi ta tăng ư ư τ lên n a, ta th y xung th kư ấ ứ

c a ủ ˆx t( − τ) l i b t đ u ch ng lên xung th k+1 c a ạ ắ ầ ồ ứ ủ ˆx t( ) khi τ →To L p l i ký hi uặ ạ ệ

nói trên, ta th y ấ ℜ τˆx( ) l i là m t xung tam giác khác có đ r ng ạ ộ ộ ộ 2ε tâm t i ạ τ →To và

TWith : lim a a

P

2 cos n TT

Trong trường h p này giá tr c a ợ ị ủ ak là 1 hay 0 Trong kho ng ả T T,

v trí xung Gi thi t “1” và “0” có xác su t b ng nhau, khi đó ị ả ế ấ ằ ak =1 cho

b

T2T xung và

a =1 chi m ½ th i gian Tế ờ ương t v i ự ớ ak n+ Vì v y ta có 4 kh năngậ ả

(1 1;1 0;0 1;1 1× × × × ) t t c có xác su t b ng nhau Vì v y ấ ả ấ ằ ậ a ak k n+ s là 1 cho ¼ s xung,ẽ ố

và 0 cho s còn l i V i s xung trong kho ng th i gian xét T là ố ạ ớ ố ả ờ TTb, ta có:

( )

b n

Và PSD mong mu n c a d ng sóng đóng-m (On-Off) là:ố ủ ạ ở

2 y

b

1

f = T

- Đ r ng d i ch y u c a tín hi u là ộ ộ ả ủ ế ủ ệ 2fb, trong đó fb là t n s đ ng h Đó là 4 l nầ ố ồ ồ ầ

đ r ng d i lý thuy t đ i h i (Đ r ng d i Nyquist) V i xung đ r ng đ y đ , độ ộ ả ế ỏ ỏ ộ ộ ả ớ ộ ộ ầ ủ ộ

r ng d i t n ch y u gi m còn là ộ ả ầ ủ ế ả fb

- Báo hi u đóng-m c u đi m là đ n gi n hóa thi t b đ u cu i nh ng nó cũng cóệ ở ơ ư ể ơ ả ế ị ầ ố ư

m t s nhộ ố ược đi m V i m t công su t truy n cho trể ớ ộ ấ ề ước, nó kém kháng nhi u h n soễ ơ

v i s đ c c, trong đó dùng xung dớ ơ ồ ự ương cho “1” và xung âm cho “0” Đó là vì sự kháng nhi u ph thu c vào s khác nhau c a các biên đ xung đ i di n cho “1” vàễ ụ ộ ự ủ ộ ạ ệ

“0” Vì v y, n u cùng đ kháng nhi u, khi báo hi u đóng-m dùng các xung có biênậ ế ộ ễ ệ ở

d i truy n đòi h i quá cao Thêm vào đó, báo hi u đóng-m không có kh năng phátả ề ỏ ệ ở ả

hi n l i hay kh năng tệ ỗ ả ương quan và cu i cùng là không thông thông su t M t chu iố ố ộ ỗ dài các s 0 (hay m ) có th t o nên l i khi c n trích ra thông tin đ nh th i.ố ở ể ạ ỗ ầ ị ờ

Ví d áp d ng ụ ụ :

Tìm PSD c a báo hi u đóng-m , n u “1” và “0” có sác xu t không b ng nhau.ủ ệ ở ế ấ ằ

Gi thi t r ng xác su t truy n “1” là Q và truy n “0” là ả ế ằ ấ ề ề (1 Q 0 Q 1− ) ( ≤ ≤ ) Đi u đó cóề

nghĩa là n u N s xung đế ố ược truy n đi, thì tính trung bình NQ s xung là 1 và N(1-Q)ề ố

s xung là 0 (khi ố N → ∞)

Gi i: Trong trả ường h p này, có ợ

b

TQ

T xung th c s , do đó:ự ự

( )2

b o

T các ak là “1” V i m iớ ỗ giá tr c a các ị ủ ak này, xác su t tìm th y ấ ấ ak n+ =1 là Q Vì v y:ậ

P

2 cos n TT

P

Q 1 2Q cos n TT

2.2.3 Báo hi u c c (Polar Signaling) ệ ự

Trong báo hi u c c, “1” đệ ự ược truy n đi b i xung ề ở p t( ) và “0” được truy n điề

b i xung ở −p t( ) Trong trường h p này, các ợ aklà gi ng nhau b ng “1” hay “-1” và ố ằ 2

k

aluôn là 1 Vì v y ta có:ậ

( ) b 2 by

Hình 2.14: M t đ ph công su t c a báo hi u c c (Polar)ậ ộ ổ ấ ủ ệ ự

Ph này hoàn toàn gi ng thành ph n c a tín hi u đóng-m Nh đã th o lu nổ ố ầ ủ ệ ở ư ả ậ

trước đó, báo hi u c c có hi u su t l n h n báo hi u đóng m Th c v y, v i m tệ ự ệ ấ ớ ơ ệ ở ự ậ ớ ộ công su t cho trấ ước, báo hi u c c là s đ hi u qu nh t Thêm vào đó là thông su t.ệ ự ơ ồ ệ ả ấ ố

Nh ng nó còn có t t c nh ng như ấ ả ư ược đi m c a báo hi u đóng-m C n chú ý làể ủ ệ ở ầkhông có thành ph n t n s đ ng h r i r c trong tín hi u c c Tuy nhiên, ch nh l uầ ầ ố ồ ồ ờ ạ ệ ự ỉ ư tín hi u c c có th nh n đệ ự ể ậ ược m t tín hi u tu n hoàn c a thành ph n đ ng h và cóộ ệ ầ ủ ầ ồ ồ

th dùng cho vi c rút ra đ nh th i.ể ệ ị ờ

2.2.4 Báo hi u l ệ ưỡ ng c c Bipolar (AMI: Alternate Mark Inverted) ự

Đây là s đ báo hi u dùng cho PCM hi n nay Bit “0” đơ ồ ệ ệ ược truy n đi b ngề ằ

tr ng thái không có xung và “1” đạ ược truy n đi b i xung ề ở p t( ) hay −p t( ) ph thu cụ ộ

vào trước đó, “1” được truy n b i xung ề ở p t( ) hay −p t( ) V i s thay đ i xung liênớ ự ổ

ti p, ta có th tránh đế ể ược rung pha ch m c a thành ph n m t chi u và do đó có thậ ủ ầ ộ ề ể

có thành ph n m t chi u b ng không trong PSD Báo hi u lầ ộ ề ằ ệ ưỡng c c th c t dùng 3ự ự ế

ký hi u ệ p t ,0, p t( ) − ( ), vì v y th c t nó là c s 3 ch không ph i báo hi u c s 2.ậ ự ế ơ ố ứ ả ệ ơ ố

Đ tính PSD, ta có:ể

2 b

11,10,01,00 v i xác su t x y ra là nh nhau Tích ớ ấ ả ư a ak⋅ k 1+ cho các trường h p này làợ

( )−1 , 0,0,0 Và a ak⋅ k 1+ =0 tương ng v i 3 trứ ớ ường h p cu i, có nghĩa là trung bình cóợ ố

Hình 2.15: PSD c a báo hi u lủ ệ ưỡng c c, c c và tách pha đãự ựchu n hóa cho có công su t b ng nhau.ẩ ấ ằ

Quan sát d ng ph c a tín hi u lạ ổ ủ ệ ưỡng c c ta th y, đ r ng d i ch y u c aự ấ ộ ộ ả ủ ế ủ

tín hi u là ệ b

b

1f

V nhề ược đi m, tín hi u lể ệ ưỡng c c đòi h i công su t g p 2 l n (3Db) côngự ỏ ấ ấ ầ

su t c n thi t cho tín hi u c c Đó là vì báo hi u lấ ầ ế ệ ự ệ ưỡng c c là tự ương đương v i báoớ

hi u đóng-m theo quan đi m tách sóng Thêm vào đó là báo hi u lệ ở ể ệ ưỡng c c cũng cònự

nhược đi m là không thông su t.ể ố

2.2.5 Báo hi u tách pha (hay Manchester) ệ

Vì PSD Sy( )ω là tích c a ủ ( ) 2

P ω và Sx( )ω , ph này ch có th t o d ng b ngổ ỉ ể ạ ạ ằ

cách đi u khi n ề ể P( )ω hay Sx( )ω Thành ph n m t chi u b ng 0 thu đầ ộ ề ằ ược trong

trường h p lợ ưỡng c c b ng cách cho ự ằ Sx( )ω =0 t i ạ ω = 0 Vì:

m t chi u trong PSD b ng 0 Có nhi u cách đ th c hi n đi u này V i xung chộ ề ằ ề ể ự ệ ề ớ ư

nh t, m t d ng xung kh dĩ c a ậ ộ ạ ả ủ p t( ) được cho trên hình 2.16a đây m i bit đỞ ỗ ượ c

bi u di n b ng 2 xung liên ti p có c c tính ngể ễ ằ ế ự ược nhau Bit “0” được truy n b ngề ằ xung −p t( ) nh trên hình 2.16b.ư

Hình 2.16: a D ng xung c s cho báo hi u Manhchesterạ ơ ở ệ

b D ng tín hi u Manchester (hay báo hi u tách pha)ạ ệ ệCách báo hi u này g i là báo hi u Manchester hay tách pha (hay c s 2 sinh đôi) Vìệ ọ ệ ơ ốđây là tín hi u c c, PSD ệ ự Sy( )ω tính theo phương trình:

2 y

b

PS

Bên c nh k thu t t o d ng đ ISI b ng zero còn có k thu t ch p nh n m tạ ỹ ậ ạ ạ ể ằ ỹ ậ ấ ậ ộ

ph n ISI (t c là t o d ng xung có ISI bi t trầ ứ ạ ạ ế ước hay đi u khi n đề ể ược) có th đ tể ạ

đượ ốc t c đ truy n tin b ng t c đ Nyquist t c là 2W ký hi u/giây mà v n ch yêuộ ề ằ ố ộ ứ ệ ẫ ỉ

c u kênh đ rông W Hz Đó là k thu t mã tầ ộ ỹ ậ ương quan m c hay báo hi u đáp ngứ ệ ứ riêng ph n Tầ ương quan m c th hi n m c đ ISI đứ ể ệ ứ ộ ược bi t trế ước (thông qua tươ ngquan c a các m c mã) Thi t k s đ này d a trên gi thi t sau: Vì bi t đủ ứ ế ế ơ ồ ự ả ế ế ược m cứ

đ ISI đ a vào tín hi u truy n, nên nh hộ ư ệ ề ả ưởng c a nó có th phân gi i b thu màủ ể ả ở ộkhông nh m l n Mã tầ ẫ ương quan m c có th coi là phứ ể ương pháp th c t đ t đự ế ạ ượ c

t c đ báo hi u lý thuy t c c đ i là 2W ký hi u /giây trên kênh r ng W (Hz) nh trênố ộ ệ ế ự ạ ệ ộ ưkênh Nyquist lý tưởng Sau đây là m t s lo i tộ ố ạ ương quan m c c th :ứ ụ ể

2.3.1 Báo hi u nh phân đúp ệ ị

Ý tường c b n c a mã tơ ả ủ ương quan m c đứ ược minh h a b ng báo hi u nhọ ằ ệ ị phân đúp đó đup là g p đôi dung lỞ ấ ượng truy n c a h nh phân tr c ti p D ngề ủ ệ ị ự ế ạ

đ c bi t này c a mã tặ ệ ủ ương quan m c còn g i là đáp ng riêng ph n lo i I Xét dãyứ ọ ứ ầ ạ

nh phân ị bk g m các ký hi u nh phân không tồ ệ ị ương quan 1, 0 có đ dài ộ Tb Dãy này

c p lên b đi u ch biên đ xung t o ra dãy các xung ng n 2 m c biên đ ấ ộ ề ế ộ ạ ắ ứ ộ ak

k k

k

1 with b 1a

Hình 2.17: S đ báo hi u nh phân đúpơ ồ ệ ị

Bi n đ i này làm dãy 2 m c không tế ổ ứ ương quan ak chuy n thành dãy xung 3ể

m c có tứ ương quan là -2,0,2 Tương quan này gi a các xung c nh nhau có th coi như ạ ể ư ISI được đ a m t cách nhân t o vào tín hi u truy n, song dư ộ ạ ệ ề ướ ự ểi s ki m soát c aủ

người thi t k Ph n t tr có hàm truy n ế ế ầ ử ễ ề e− πj2 fT b Vì v y hàm truy n toàn th c a bậ ề ể ủ ộ

l c n i ti p v i kênh Nyquist lý tọ ố ế ớ ường là:

j fT Nyquist b

1

b b

b 2 b

Hình 2.18: Đáp ng biên đ và đáp ng pha theo t n s c a b l c nh phân đúpứ ộ ứ ầ ố ủ ộ ọ ị

Ta th y ch có 2 giá tr khác 0 t i các th i đi m l y m u Đi u này gi i thíchấ ỉ ị ạ ờ ể ấ ẫ ề ả

t i sao ta coi mã tạ ương quan nh báo hi u đáp ng m t ph n Đáp ng v i m t xungư ệ ứ ộ ầ ứ ớ ộvào tr i dài h n kho ng báo hi u, nói cách khác đáp ng trong kho ng báo hi u ch làả ơ ả ệ ứ ả ệ ỉ

m t ph n Chú ý là đuôi c a ộ ầ ủ h t1( ) cũng gi m nh ả ư 1 2

t

Hình 2.19: Đáp ng xung theo th i gian c a b l c nh phân đúpứ ờ ủ ộ ọ ị

Dãy 2 m c ứ ak ban đ u có th t o l i t dãy mã đup ầ ể ạ ạ ừ ck B ng cách ký hi u ằ ệ ˆak

là x p x c a xung ấ ỉ ủ ak b thu t i ở ộ ạ t kT= b và th c hi n: ự ệ aˆk = −ck aˆk 1− Rõ ràng n u ế ck

nh n đậ ược không l i và ỗ ướ ược l ng trước đó ˆak 1− t i ạ t− −(k 1 T) b cho quy t đ nh đúngế ị

thì m ch ạ ướ ược l ng ˆak cũng đúng Ta th y qui trình tách là ngấ ược v i ho t đ ng c aớ ạ ộ ủ

b l c tr b phát K thu t l u gi đ s d ng quy t đ nh trộ ọ ễ ở ộ ỹ ậ ư ư ể ử ụ ế ị ước đó g i là ph nọ ả

h i quy t đ nh ồ ế ị

Tuy nhiên đi u không thu n l i c a qui trình này là khi có l i nó s truy n l iề ậ ợ ủ ỗ ẽ ề ỗ

đ n l i ra (l i trế ố ỗ ước kéo theo l i sau) Đi u này là do quy t đ nh lên l i vào ỗ ề ế ị ố ak hi nệ

t i l i ph thu c quy t đ nh lên l i vào trạ ạ ụ ộ ế ị ố ước đó ak 1− Đ tránh hi n tể ệ ượng truy n l iề ỗ

này người ta th c hi n ự ệ mã tr ướ tr c ước khi mã nh phân đup Mã trị ước chuy n dãy ể bk

thành dk nh sau: ư dk =bk ⊕dk 1−

Dãy dk s c p lên b đi u ch biên đ xung đ t o ra ẽ ấ ộ ề ế ộ ể ạ ak = ±1 nh trư ướ ồ c r idãy này c p lên b mã hóa nh phân đup (chú ý là mã nh phân dup là tuy n tính còn mãấ ộ ị ị ế

trước là không tuy n tính).ế

Hình 2.20: S đ nhi phân đúp s d ng mã trơ ồ ử ụ ước

T ng h p k t qu :ổ ợ ế ả

k k

k

0 with b 1c

Ví d 1: Xét dãy vào là: 0010110 Đ i chi u v i s đ ta có k t qu sau:ụ ố ế ớ ơ ồ ế ả

Ví d 2: Xét m ch t o mã vi phân n i ti p v i b mã tụ ạ ạ ố ế ớ ộ ương quan (hình 2.21) Ch cứ năng th c hi n là: ự ệ yk =xk +y ; zk 1− k =yk −yk 1− B t đ u v i bit tùy ý (ví d là 1) Taắ ầ ớ ụ

ph n lo i IV chúng là s m r ng tầ ạ ự ở ộ ương quan c a 2 dãy nh phân D ng tủ ị ạ ương quan

đ c bi t này đ t đặ ệ ạ ược b ng cách tr các xung đi u ch biên đ đ t cách ằ ừ ề ế ộ ặ 2Tb

B mã trộ ước là b tr ộ ễ 2Tb giây, l i ra c a b nh phân dup s a đ i liên h v iố ủ ộ ị ử ổ ệ ớ

l i vào: ố ck =ak−ak 2− đây m t l n n a t o ra tín hi u 3 m c 2,0,-2.Ở ộ ầ ư ạ ệ ứ

Hình 2.22: S đ báo hi u nh phân đúp s a đ i.ơ ồ ệ ị ử ổHàm truy n t ng c ng c a h khi n i ti p v i kênh Nyquist lý tề ổ ộ ủ ệ ố ế ớ ưởng là:

Hình 2.23: Đáp ng biên đ và pha trong mi n t n s c a b l c nh phân đúp s a đ iứ ộ ề ầ ố ủ ộ ọ ị ử ổ

u đi m c a b mã nh phân đup s a đ i là không có thành ph n dc, đi u này

thích h p v i vi c truy n đ n băng (m t phía ph ) Chú ý là d ng th 2 c a mã m cợ ớ ệ ề ơ ộ ổ ạ ứ ủ ứ

tương quan cũng cho s liên t c t i biên c a băng gi ng nh báo hi u nh phân đúp.ự ụ ạ ủ ố ư ệ ị

T trên ta th y đáp ng xung c a mã nh phân đúp s a đ i g m 2 xung sinc cách nhauừ ấ ứ ủ ị ử ổ ồ

IV

b b

b 2 b

Hình 2.24: Đáp ng xung c a b l c nh phân đúp s a đ iứ ủ ộ ọ ị ử ổĐáp ng xung cho th y có 3 m c t i th i đi m l y m u, và cũng gi ng nhứ ấ ứ ạ ờ ể ấ ẫ ố ư báo hi u nh phân đúp, đuôi c a các xung suy gi m nh ệ ị ủ ả ư 1 2

t Đ lo i tr kh năngể ạ ừ ảtruy n l i trong s đ nh phân đup s a đ i, ta dùng mã trề ỗ ơ ồ ị ử ổ ước nh đ i v i nh phânư ố ớ ịđúp C th trụ ể ước đó th c hi n:ự ệ

k k k 2

d =b ⊕d −

đó

Ở bk là dãy nh phân đ n, ị ế dk là dãy ra c a b mã trủ ộ ướ ẽ ược s đ c c p ti pấ ế

đó lên b đi u ch biên đ xung, r i b l c nh phân đúp s a đ i ộ ề ế ộ ồ ộ ọ ị ử ổ ck s nh n các giáẽ ậ

tr 2,0,-2 B quy t đ nh th c hi n quy t đ nh theo qui t c:ị ộ ế ị ự ệ ế ị ắ

2.3.3 D ng t ng quát c a mã t ạ ổ ủ ươ ng quan

S đ t o mã đơ ồ ạ ược xây d ng theo công th c:ự ứ

B ng phân lo i h đáp ng riêng ph n nh sau:ả ạ ệ ứ ầ ư

Hình 2.25: S đ mã tơ ồ ương quan t ng quátổ

K t lu n ế ậ :

Nh ng d ng sóng ISI zero hay có ISI khác zero ch u đi u khi n nh trên làư ạ ị ề ể ư ở

nh ng d ng sóng sau cùng (đã đi qua b phát – kênh - b thu) thì m i đáp ng đư ạ ộ ộ ớ ứ ượ cyêu c u l y m u và quy t đ nh không nh m l n Tuy nhiên n u đầ ấ ẫ ế ị ầ ẫ ế ường truy n làề

nh ng y u t khó xác đ nh ho c luôn thay đ i theo th i gian thì khó ch ng ISI b ngư ế ố ị ặ ổ ờ ố ằ

phương pháp t o d ng xung mà ph i th c hi n b ng các phạ ạ ả ự ệ ằ ương pháp khác, ch ngẳ

h n k thu t cân băng kênh (Equalizer).ạ ỹ ậ

2.4 Bi u đ m t ể ồ ắ

2.4.1 S hình thành c a các bi u đ m t ự ủ ể ồ ắ

Bi u đ m t là m t phể ồ ắ ộ ương pháp quan sát thu n ti n cho vi c ch n đoán cácậ ệ ệ ẩ

v n đ c a h th ng d li u Bi u đ m t thông thấ ề ủ ệ ố ư ệ ể ồ ắ ường đượ ạc t o ra b ng cách sằ ử

d ng máy hi n sóng ô-xi-lô đụ ệ ược n i v i dòng ký hi u đã đố ớ ệ ượ ọc l c và gi i đi u chả ề ế

trước khi bi n đ i các ký hi u thành các con s nh phân.ế ổ ệ ố ị

Máy hi n sóng đệ ược kích ho t l i m i chu kỳ ký hi u ho c b i s c đ nhạ ạ ở ỗ ệ ặ ộ ố ố ị

c a các chu kỳ ký hi u b ng cách s d ng tín hi u đ nh th i ký hi u đủ ệ ằ ử ụ ệ ị ờ ệ ượ ấ ừ c l y t

d ng sóng thu đạ ược D a vào s hi n th liên t c trên màn hình c a máy hi n sóng, sự ự ể ị ụ ủ ệ ự

ch ng lên nhau liên ti p c a các m u ký hi u thu đồ ế ủ ẫ ệ ược hình thành m t m u “hìnhộ ẫ

m t” trên màn hình.ắ

2.4.2 Ch n đoán b ng bi u đ m t ẩ ằ ể ồ ắ

T bi u đ m t đừ ể ồ ắ ược hi n th trên máy hi n sóng chúng ta có th đ a raể ị ệ ể ư

nh ng ch n đoán v m t k thu t v kh năng th c hi n và nguyên nhân gây suyư ẩ ề ặ ỹ ậ ề ả ự ệ

gi m tín hi u khi th c hi n thông tin gi a các tuy n m t cách ch c ch n.ả ệ ự ệ ư ế ộ ắ ắ

Hình 2.26: Các bi u đ m tể ồ ắ

L i đ nh th i đỗ ị ờ ược th hi n b ng các bi u đ m t g n sóng và m c để ệ ằ ể ồ ắ ợ ứ ộ

“nh m m t” b i vì chu i ký hi u thu đắ ắ ở ỗ ệ ược không dài h n tín hi u đơ ệ ượ ấc l y m u t iẫ ạ

đi m l y m u có ISI b ng 0 Nhi u c ng vào tín hi u mong mu n nh hể ấ ẫ ằ ễ ộ ệ ố ả ưởng đ nế

m ch khôi ph c đ nh th i và đó cũng là nguyên nhân chung x y ra hi n tạ ụ ị ờ ả ệ ượng “nh mắ

m t” cho đ n khi có k t qu là nhi u đôi khi x y ra đó là nguyên nhân ch y u làmắ ế ế ả ễ ả ủ ếcho “nh m m t” và l i xu t hi n.ắ ắ ỗ ấ ệ

2.4.3 Gi i thích bi u đ m t ả ể ồ ắ

Hình 2.27: Mô t g n đúng c a m u m tả ầ ủ ẫ ắ(1).Đ r ng c a m t m : Là kho ng th i gian có th l y m u mà không có l i ISI.ộ ộ ủ ắ ở ả ờ ể ấ ẫ ỗ

được đi u ch là 4 tr ng thái và 16 tr ng thái Đi u này cũng tề ế ạ ạ ề ương t nh miêu tự ư ả

lo i đi u ch 16QAM (Đi u ch c u phạ ề ế ề ế ầ ương) và đi u ch 256 QAM Ngày nay,ề ế

phương pháp bi u đ m t đóng vai trò là công c tr c quan miêu t đ c tr ng tínể ồ ắ ụ ự ả ặ ư

hi u, nó th hi n rõ ràng đ c đi m n i b t t ng “m t” gi a t ng tr ng thái riêng l ,ệ ể ệ ặ ể ổ ậ ừ ắ ư ừ ạ ẻ minh h a đọ ượ ớ ạc t i h n th i gian l y m u đ phát hi n tín hi u t i đi m m m t c cờ ấ ẫ ể ệ ệ ạ ể ở ắ ự

đ i.ạ

Hình 2.28: Bi u đ m t ph c h pể ồ ắ ứ ợ

Đ c bi t c n th n tr ng khi s d ng bi u đ hình m t trong ch n đoán đặ ệ ầ ậ ọ ử ụ ể ồ ắ ẩ ể

đ m b o vi c quan sát là đả ả ệ ược th c hi n sau t t c quá trình l c bên trong h th ng.ự ệ ấ ả ọ ệ ố