Kỹ thuật truyền băng tần cơ bản và xử lý tín hiệu số MCM33EV

Kỹ thuật truyền băng tần cơ bản và xử lý tín hiệu số MCM33EV

KỸ THUẬT TRUYỀN BĂNG TẦN CƠ BẢN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ MCM33/EV BÀI 1:MÔ HÌNH CHUNG CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN TIN BĂNG GỐC MỤC ĐÍCH:  Giới thiệu mô hình tổng quát hệ thống số với tín hiệu băng sở  Đảm bảo việc truyền dẫn thông tin từ nguồn đến đầu cuối xác SƠ ĐỒ CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN BĂNG GỐC - Mã nguồn: hạn chế tốc độ tín hiệu kênh rời rạc (giảm số lượng bit (ký hiệu) - cần truyền đơn vị thời gian) cách loại phần dư thừa nguồn Mã kênh: Tạo khả kiểm soát lỗi cách thêm phần dư vào tín hiệu Mã hóa dòng: có nhiệm vụ sau ◦ Giới hạn phổ mật độ công suất ◦ Thuận tiện cho việc khôi phục tín hiệu đồng (clock) ◦ Cho phép kiểm tra chất lượng đường truyền - Bộ lọc phát, kênh truyền lọc thu: Là thành phần kênh vật lý Trên kênh truyền xảy tượng suy hao méo tín hiệu dẫn đến nhiễu liên ký tự Ta phải kiểm soát méo tín hiệu xung nhận Điều thực nhờ định dạng xung (hay lọc phát), cân (bộ lọc thu) Trong phát xung có mạch hoạt động đồng thời: ◦ Mạch tái tạo tín hiệu thời gian (clock) ◦ Mạch lấy mẫu (sử dụng tín hiệu đồng clock khôi phục) THỰC HÀNH: Các chức băng sở: • • Khi module bật lên trình truyền mặc định NRZ Kiểm tra led thị tiền mã 3B-4B NRZ, differential bật 9B0.4: Trả lời câu hỏi Q trình thực hành Trước tiến hành tập, kiểm tra tất kết nối cần thiết để Module nguồn ( +12V, -12V đất) sau cung cấp nguồn cho Module MCM33 9B0.4.1 : Các chức truyền băng sở: Q1: Loại mã chứa đầu cuối truyền nhận: a b c d Mã nguồn mã kênh Mã đường Mã vi phân Mã gray Đáp án:a Q2:Chức thuộc kênh rời rạc: a b c d Mã nhị phân Mã đường truyền Làm giảm dư thừa thông tin truyền Lấy mẫu kí hiệu truyền Chọn đáp án:d Q3: Module hiển thị LCD biểu diển “phổ” từ chuỗi kí hiệu đến từ mã đường truyền lọc nhận Trong giá trị biểu diễn hai sơ đồ phạm vi tần số? a b c d Các giá trị xác suất Các giá trị pha Các giá trị biên độ Các giá trị công suất cho HZ(mật độ công suất) Đáp án :c Q4: Ảnh hưởng làm hạn chế băng truyền chuổi kí hiệu chuyển tới thiết bị thu là? a b c d Tăng nhiễu Biến thiên tốc độ tín hiệu Nhiễu xuyên kí tự Sự tách xung Đáp án :c Q5: Bộ định thời lấy mẫu kí hiệu nhận là: a Lấy mẫu kí hiệu khoản xác định clock để đồng với có mặt chúng tín hiệu b Lấy mẫu kí hiệu chu kì thời gian đặn c Lấy mẫu kí hiệu chu kì thời gian cố định d Lấy mẫu kí hiệu chu kì thời gian phụ thuôc vào biên độ chúng Đáp án:a BÀI 2:BỘ TRUYỀN MỤC ĐÍCH: Mô tả chức truyền như: module định thời,mô nguồn,mã hóa kênh.Tấc chức thể truyền FPGA THỰC HÀNH: 9B1.6: 9B1.6.1: Mã kênh    Thiết lập mặc định mã NRZ Kiểm tra LED thị Sử dụng dao động kí đo dạng sóng TP1 TP2 sử dụng TP0 làm nguồn đồng Ảnh phổ mã NRZ Dạng Sóng TP0 (tín hiệu xung clock) TP2(tín hiệu NRZ sau mã hóa kênh) theo thứ tự từ xuống Dạng Sóng TP1(tín hiệu NRZ trước mã hóa kênh) TP2(tín hiệu NRZ sau mã hóa kênh) theo thứ tự từ xuống Nhận Xét:  Dựa vào hình vẽ ta thấy tín hiệu TP2 có tần số cao TP1 để phù hợp với tốc độ bít kênh truyền  Hình dạng tín hiệu nguồn TP2 TP1 phù hợp với mã NRZ Trả lời câu hỏi: Q1:Channel coding nghĩa gì? a b c d Một phương pháp để nén tín hiệu số Một loại mã hóa vi phân Một mô hình điều khiển lỗi truyền Một phương pháp để triệt nhiễu ISI Đáp án: c Q2:Channel coding bao gồn gì? a b c d Một điều khiển phần dư thừa Một điều khiển chế số Bộ giảm dư thừa thông tin truyền Một lọc thông thấp Đáp án: a Q3:Mã mã ứng dụng channel coding? a b c d Các mã phi tuyến Các mã khối tuyến tính Các mã nhị phân kép Mã Huffman Đáp án: b Q4:Mã mã nhị phân kể đến biểu đồ channel coding? a b c d Mã nhị phân tuyệt đối Mã nhị phân gray Mã nhị phântrong bù Các Mã nhị phân vòng Đáp án: d Q5:unit unit phát channel coding? a b c d Bộ phát tín hiệu nguồn Bộ tạo mã ngẫu nhiên Generator polynomial Bộ phát tín hiệu Đáp án: d Q6:Khoản cách biểu đồ channel coding tối thỉu bao nhiêu? a b c d Thời gian tối thỉu trải dài tin liên tiếp Khoảng cách hamming tối thỉu tấc cặp từ mã Con số tối thỉu từ chèn vào mã Vi phân tối thỉu chiều dài từ mã tin Đáp án: b Q7:Quan sát dao động kí tín hiệu điểm kiểm tra TP1,TP2,do tần số bit tương ứng.Tín hiệu TP2 có tần số cao hơn:bao nhiêu sao? a Nhiều với tỉ số 4/3 để phù hợp tốc độ bit với kênh truyền b với tỉ số 4/3 để phù hợp tốc độ bit với mã đường c với tỉ số 2/3 để phù hợp tốc độ bit cách tỉ lệ với phần dư thừa tạo mã hóa kênh d gấp đôi để phù hợp với tách đồng thu Đáp án : d BÀI 3: KÊNH RỜI RẠC VÀ MÃ HÓA ĐƯỜNG MỤC ĐÍCH: Kiểm tra dạng liệu tổng quát mã đường miêu tả mục đích mã auxiliary hay tiền mã,các đặc tính mã tiền sư dụng module THỰC HÀNH: 9B2.4: 9B2.4.1: Mã đường - Thiết lập cho Module mã NRZ, thiết lập mặc định lúc khởi động.Có thể lí - mà module thiết lập đường truyền khác Kiểm tra LED hiển thi mã NRZ, vi phân tiền mã hóa 3B-4B Sử dụng dao động kí kiểm tra dạng sóng TP2(tín hiệu số trả lại mã kênh), TP4( chuỗi số cung cấp mã đường truyền).Sử dụng TP0 nguồn đồng Dạng Sóng TP0 (tín hiệu xung clock) TP2 (tín hiệu NRZ sau mã hóa kênh) theo thứ tự từ xuống 10 THỰC HÀNH: 9BA.2: 9BA.2.1: Mã hóa chế độ Duobinary  Thiết lập chế độ Duobinary  Cấp nguồn +12V, -12V đất  Kiểm tra liệu đèn LED báo chế độ này, reset lại suy hao mức nhiễu,ngắt kết nối tấc jumper  Sử dụng dao động ký kiểm tra dạng sóng TP2( mã NRZ nguồn phát) TP28 (mã NRZ thu được), TP4( mã Duobinary) có nguồn đồng FL2 TP2 Phổ tín hiệu mã DUOBINARY 35 Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP2( mã NRZ nguồn phát) theo thứ tự từ xuống Dạng sóng tín hiệu TP4( mã Duobinary) TP2( mã NRZ nguồn phát) theo thứ tự từ xuống Nhận xét:  Tín hiệu theo mode duobinary đặc trưng bởi: ISI phụ thuộc vào mức tín hiệu Trả lời câu hỏi 36 Q1 Chuẩn truyền duobinary lắp đặt với? - Với lọc truyền để hạn chế băng thông tín hiệu truyền kênh vật lý Q2 Đặc trưng chuẩn truyền gì? - Nhiễu xuyên kí hiệu mở rộng ba khoảng tín hiệu Q3 Chuẩn duobinary tạo loại tín hiệu nào? - Tín hiệu cực ba mức Q4 Bộ detetor lấy mẫu tín hiệu duobinary vị trí mẫu có logic ‘1’ ‘’0’ - Tại giá trị trung tâm xung dương xung âm biểu diễn cho logic xung biểu diễn cho logic Q5 Đặc điểm chế độ duobinary là? - Có bù xung đảo đường truyền Q6 Tín hiệu đơn cực NRZ quan sát TP2 TP28 có tương quan với không? - Có BÀI 12:KÊNH VẬT LÍ 37 MỤC ĐÍCH: Mô tả kiểm tra chức tính chất kênh truyền thông qua thí nghiệm MCM33 THỰC HÀNH: 9BB.2: 9BB.2.1: Kênh vật lí  Chọn chế độ truyền mã vi phân cực NRZ MLT-3  Cấp nguồn +12V, -12V đất  Kiểm tra liệu đèn LED báo chế độ này, reset lại suy hao mức nhiễu,ngắt kết nối tấc jumper  Dùng dao động ký kiểm tra dạng sóng tín hiệu TP4( chuỗi mã đường truyền), TP6 ( tín hiệu lấy mẫu định dạng lại lọc),TP7 ( tín hiệu truyền), TP8( tín hiệu khỏi đường dây), TP9( tín hiệu nhận), xung đồng nguồn FL2 Phổ tín hiệu mã NRZ 38 Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP4( chuỗi mã đường truyền) theo thứ tự từ xuống Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP6 ( tín hiệu lấy mẫu định dạng lại lọc) theo thứ tự từ xuống 39 Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP7 ( tín hiệu truyền) theo thứ tự từ xuống Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) 40 TP8( tín hiệu khỏi đường dây) theo thứ tự từ xuống Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP9( tín hiệu nhận) theo thứ tự từ xuống Nhận xét:  Do hệ thống truyền vật lý mạch bị suy hao nên tín hiệu TP9 không giống với tín hiệu phát lọc Trả lời câu hỏi: Q1: So sánh tín hiệu TP6 TP7, điểm cần lưa ý tín hiệu gì?  tín hiệu mã hóa (TP4) lọc lọc truyền (TP6) chuyển đến TP7 với đặc tính Q2: Cắm jumper hạn chế đường truyền để tần số lọc từ 3200 đến 400Hz đầu đường truyền TP8 đầu nhận TP9 thay đổi nào?  chúng bị méo lọc không tái tạo tần số bị loại bỏ lọc hạn chế đường truyền 41 Q3: Điểm khác tín hiệu TP4 TP9?  có khác biệt lớn chúng dạng tín hiệu khác BÀI 13:BỘ NHẬN MỤC ĐÍCH: Kiểm tra mô tả chức đặc tính module dùng cho khôi phục tín hiệu đồng hồ lấy mẫu tín hiệu dạng khác thực module MCM33 THỰC HÀNH: 9BC.2.1: Bộ nhận:  Chọn chế độ truyền mã CMI Manchester  Kiểm tra đèn LED báo chế độ này, reset lại suy hao mức nhiễu,ngắt kết nối tấc jumper  Dùng dao động ký kiểm tra dạng sóng tín hiệu TP4( chuỗi mã đường truyền), TP3 TP5, TP10 TP11 tất TP từ TP12 đến TP26, xung đồng nguồn FL2 42 Phổ tín hiệu mã MLT-3 Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP4(chuỗi bit từ mã đường) mã NRZ 43 Dạng sóng tín hiệu TP0 (xung Clock) TP3( thành phần cực tín hiệu) mã NRZ Dạng sóng tín hiệu TP3 TP5 ( thành phần tín hiệu lưỡng cực) mã NRZ Do AGC hỏng nên tín hiệu truyền đến TP10 TP11 44 Dạng sóng tín hiệu TP12(xung đồng với tín hiệu nhận) TP13(tín hiệu nhận) mã NRZ Dạng sóng tín hiệu TP20(xung đồng với tín hiệu nhận) TP21(tín hiệu nhận) mã CMI Dạng sóng tín hiệu TP23(tín hiệu nhận) 45 TP22(xung đồng với tín hiệu nhận) mã Bậc Nhận xét: Tùy theo loại mã mà xung CLK có chu kỳ tần số khác để khôi phục BÀI 14: KÊNH RỜI RẠC,GIẢI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN MỤC ĐÍCH: Mô tả kiểm tra chức đặc tính module mã đường thực MCM33 THỰC HÀNH: 9BD.2.1: Giải mã đường truyền  Chọn phương thức truyền dẫn, không xét đến mã CMI mã manchester ban đầu  Kiểm tra đèn LED tương ứng với mã chọn có sang không, reset lại suy hao mức nhiễu, ngắt kết nối tất jumper  Chọn chế độ mã quan sát dạng sóng TP2 (chuỗi truyền) TP28(chuỗi đầu ra) : 46 Dạng sóng tín hiệu TP2(chuỗi truyền) mã CMI Dạng sóng tín hiệu TP28(chuỗi nhận) mã CMI 47 Dạng sóng tín hiệu TP2(chuỗi truyền) mã Manchester BÀI 15: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI TIẾP NHẬN MỤC ĐÍCH: Mô tả kiểm tra chức đặc tính thiết bị nhận MCM33 THỰC HÀNH: 9BD.2.1: Thiết bị nhận  Chọn chế độ truyền dẫn định câu hỏi  Kiểm tra đèn LED tương ứng với mã chọn có sáng không, reset lại suy hao mức nhiễu, ngắt kết nối tất jumper  Điều chỉnh độ tương phản hình, điều chỉnh RX GAIN để quan sát phổ xung từ lọc 48 Phổ tín hiệu nhận cực đại mã NRZ Phổ tín hiệu nhận cực tiểu mã NRZ 49 [...]... ta co thể nói rằng tín hiệu thuộc loại mã cực RZ và giá trị tần số của tín hiệu là bao nhiêu? a) Với chuổi bit luôn bằng “1” giá trị tần số chính bằng tốc độ tín hiệu b) Với chuổi bit luôn bằng “0” giá trị tần số chính bằng tốc độ tín hiệu 21 c) Với chuổi bit có giá trị “1” và “0” luân phiên ,giá trị tần số chính bằng ½ tần số tín hiệu d) Không có điều kiện gì để nhận biết 1 tần số chính Đáp án: c... Manchester 28 Dạng sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP2 (tín hiệu đơn cực NRZ ban đầu) Dạng sóng của tín hiệu tại TP4 (tín hiệu mã Manchester) và TP2 (tín hiệu đơn cực NRZ ban đầu) 29 Nhận xét:  Dạng sóng trên TP2 hoặc TP28 có dạng giống như những trường hợp ta đã khảo sát ở trên  Tín hiệu sau giải mã sớm pha so với tín hiệu gốc  Tín hiệu trên TP4 đã mã hóa tín hiệu ban đầu TP2 theo quy tắc... sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP2 (tín hiệu đơn cực NRZ ban đầu) Dạng sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP3(thành phần dấu ) 32 Dạng sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP5(thành phần mức) Dạng sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP4 (tín hiệu mã bậc 4 tổng hợp) 33 Nhận xét:  Các mức điện áp của ký hiệu mã 2B-1Q đạt được bằng cách nhận các thành phần dấu và mức của số liệu... TP0 (tín hiệu xung clock) và TP4(tính hiệu NRZ sau mã hóa đường) theo thứ tự từ trên xuống dưới 14 Dạng Sóng TP28(chuỗi NRZ đơn cực được cung cấp bởi mạch giải mã ở nơi nhận) và TP4(tính hiệu NRZ sau mã hóa đường) theo thứ tự từ trên xuống dưới Nhận xét:  Tín hiệu NRZ được giải mã tại chân TP28 có sự dịch chu kì bit so với tín hiệu trên TP4  Tín hiệu TP28 là tín hiệu đơn cực Trả lời câu hỏi: Q1 .Tín hiệu. .. Q5: So sánh tín hiệu ở 2 điểm TP2 và TP8 và xác định tốc độ tín hiệu tương ứng Fb=1/t0 .Tín hiệu ở TP28 có tần số cao hơn tín hiệu TP2 là bao nhiêu và tại sao? a) b) c) d) Cao hơn với tỉ số 4/3 do phần dư của precoding 3B-4B Không có sự khác nhau Gấp đôi vì kênh truyền là loại RZ Cao hơn với tỉ số 3/2 bởi vì kênh truyền là lưỡng cực 12 Đáp án : c BÀI 4: MÃ CỰC VI PHÂN NRZ 1 MỤC ĐÍCH: • Mô tả và kiểm tra... Sóng TP4 (tính hiệu NRZ sau mã hóa đường) và TP2 (tín hiệu NRZ sau mã hóa kênh) theo thứ tự từ trên xuống dưới Nhận xét:  Tín hiệu trên TP4 dạng sóng có dạng xung hẹp hơn và bị nhiễu nhiều hơn so với dạng sóng trên TP2  Việc mã hóa đường truyền nhằm để giảm thành phần 1 chiều và tăng mật độ của mức truyền dẫn  Mã đường truyền kết hợp với tín hiệu đến từ bộ mã kênh là mã lưỡng cực Q1: Tín hiệu được... TP4 (tín hiệu mã HDB3) và TP2 (tín hiệu đơn cực NRZ ban đầu) Nhận xét:  Mã AMI và HDB3 có điểm chung là : điều là mã lưỡng cực và HDB3 được xem như là mở rộng của mã AMI  Dạng sóng sau khi mã hóa dòng và mã hóa nguồn HDB3 có dạng 3 mức TP4 có biên đối xứng 24 Trả lời câu hỏi: Q1 :Tín hiệu lấy ở TP4 được mã hóa HDB3,loại mã này gây cho tín hiệu điều gì? a) Nó chuyển đổi tín hiệu đơn cực thành tín hiệu. .. chuyển đổi tín hiệu NRZ thành tín hiệu RZ c) Dùng tín hiệu lưỡng cực luân phiên của các xung được thiên áp và sự chuyển đổi bằng cách thêm vào các xung cưỡng bức một cách thích hợp để ngăn cản các bit “0” liên tiếp Q2:Loại mã AMI và HDB3 được sử dụng trong module này có đặc điểm gì chung? a) b) c) d) Cả 2 đều dùng tín hiệu lưỡng cực,mã HDB3 có thể xem như một sự mở rông Tín hiệu ra là RZ Thêm vào các... giữa tín hiệu được mã hóa NRZ ở TP2 và TP28 với tín hiệu ở TP4? a) b) c) d) Giữa giá trị các bit với thiên áp các xung Giữa giá trị các bit với khoản thời gian các xung Giữa giá trị các bit với vị trí thời gian xung Giữa giá trị các bit với sự luân phiên thiên áp các xung Đáp án:d Q4:Loại mã AMI-RZ gây ra cho tín hiệu điều gì? a) Nó chuyển đổi tín hiệu đơn cực thành tín hiệu cực b) Nó chuyển đổi tín hiệu. .. đường truyền khác  Cấp nguồn +12V, -12V và đất  Kiểm tra led tương ứng với mã được chọn, reset suy hao và nhiễu đồng thời ngắt tất cả các jumper  Sử dụng dao động kí kiểm tra dạng sóng TP2(chuỗi NRZ đơn cực ban đầu) và trên TP4( chuỗi HDB3), TP0 làm nguồn đồng bộ Phổ tín hiệu của mã HDB3 23 Dạng sóng của tín hiệu tại TP0 (xung Clock) và TP2 (tín hiệu đơn cực NRZ ban đầu) Dạng sóng của tín hiệu tại ... sóng tín hiệu TP12(xung đồng với tín hiệu nhận) TP13 (tín hiệu nhận) mã NRZ Dạng sóng tín hiệu TP20(xung đồng với tín hiệu nhận) TP21 (tín hiệu nhận) mã CMI Dạng sóng tín hiệu TP23 (tín hiệu nhận)... hỏi: Q1 :Tín hiệu lấy TP4 mã hóa HDB3,loại mã gây cho tín hiệu điều gì? a) Nó chuyển đổi tín hiệu đơn cực thành tín hiệu cực b) Nó chuyển đổi tín hiệu NRZ thành tín hiệu RZ c) Dùng tín hiệu lưỡng... ta co thể nói tín hiệu thuộc loại mã cực RZ giá trị tần số tín hiệu bao nhiêu? a) Với chuổi bit “1” giá trị tần số tốc độ tín hiệu b) Với chuổi bit “0” giá trị tần số tốc độ tín hiệu 21 c) Với