Nghiên cứu tín hiệu điều chế băng gốc

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN • Điều chế số gắn liền với sự phát triển của hệ thống truyền dẫn và là một bộ phận của truyền dẫn thông tin.. Trong tương lai ngoài việc phát triển liên tục về ghépkê

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án thiết kế 1 là một trong những môn học quan trọng của sinh viên Viện Điện

tử - Viễn thông Môn học giúp sinh viên có cơ hội được áp dụng những kiến thức đãđược học vào thực tiễn, thiết kế một sản phẩm hoàn chỉnh, từ đó nâng cao được kiếnthức chuyên môn cũng như kỹ năng học tập Ngoài ra, môn học còn là một cơ hội đểmỗi sinh viên có thể luyện tập kỹ năng làm việc nhóm, thực hiện theo quy trình

Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em đã nhận được sự giúp đỡ và đóng gópcủa thầy Trần Trung Dũng Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy

Nhóm thực hiện

TABLE OF CONTENTS

LỜi nói đẦU

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHẾ SỐ

I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

1 Lịch sử phát triển của truyền dẫn số

2 Sơ đồ hệ thống thông tin số

II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SỐ

1 Phân loại điều chế băng gốc

CHƯƠNG II: CÁC LOẠI ĐIỀU CHẾ BĂNG GỐC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHẾ SỐ

I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

• Điều chế số gắn liền với sự phát triển của hệ thống truyền dẫn và là một

bộ phận của truyền dẫn thông tin

1 Lịch sử phát triển của truyền dẫn số

Sự phát triển liên lạc viễn thông đã bắt đầu từ khi phát minh ra hệ thống điện tínhoạt động theo chế độ chữ số Nghĩa là khi Morse phát minh ra máy điện tín nǎm 1835

và việc liên lạc viễn thông số bắt đầu bằng phát dòng chấm và gạch ngang nǎm 1876,việc sử dụng chế độ tương tự bắt đầu với phát minh điện thoại của A.G Bell Từ đócông nghệ liên quan đã được phát triển khá mạnh mẽ

Phương pháp truyền dẫn đa lộ cũng đã bắt đầu từ khi có dây dẫn ba mạch thựchiện ở Mỹ nǎm 1925 và qua phát triển cáp đồng trục có 240 mạch, hiện nay đã sửdụng phương pháp liên lạc cơ bản với cáp đồng trục có 3.600 - 10.800 mạch, FDM(Ghép kênh theo tần số) nhiều mạch 1.800 mạch bởi vi ba

Mặt khác từ nǎm 1930, phương pháp 24 mạch PAM (Điều chế biên độ xung) vàPWM (Điều chế độ rộng xung) đã phát triển nhưng chưa phổ biến Ngay sau đó A.H.Reeves phát huy PCM (Điều chế mã xung) Nhưng phương pháp liên lạc viễn thôngmới kết hợp những phương pháp PCM cũng không được áp dụng thuận lợi Nǎm

1948, ngay sau khi kết thúc chiến tranh thế giới thứ hai, thiết bị PCM để thí nghiệm đãđược thiết kế và sản xuất ở Mỹ Nhưng nó cũng không được thựchiện vì lúc đó ốngđiện tử chỉ là một phần tử tích cực và ống mã dùng cho mã hoá bị có nhiều vấn đề khithực hành Sự phát minh kỹ thuật bán dẫn tiếp theo phát minh chất bán dẫn đóng vaitrò quyết định trong việc áp dụng PCM Lúc đó việc ghép kênh cáp tiếng nói bởiphương pháp PCM đã đánh dấu bước phát triển to lớn trong lịch sử liên lạc viễn thông.Phương pháp PCM có tính thời đại đã ra đời khi có nhu cầu mạch sóng mang gần tǎnglên và việc ghép không thể thực hiện được vì có khó khǎn trong việc thiết lập mớihoặc thêm cáp trao đổi Dĩ nhiên cũng có sẵn phương pháp sóng mang gần FDMnhưng nó không thể so sánh được với phương pháp PCM về mặt kinh tế và chất lượngtruyền dẫn Hơn nữa phương pháp FDM cũng không thể hoạt động được trong điềukiện yếu kém của cáp địa phương và đưòng dài, nhưng phương pháp PCM có ưu điểmlớn là có thể hoạt động được trong điều kiện như vậy Do đó hệ thống T1 (bộ điệnthoại 1) dùng trong liên lạc viễn thông công cộng sử dụng phương pháp PCM ởChicago (Mỹ) trong nǎm 1962, phương pháp PCM-24 áp dụng ở Nhật nǎm 1965,phương pháp Châu Âu hiện nay (CEPT) đã phát triển và sử dụng trong những nǎm

1970 Lúc đó ITU-T đã kiến nghị G.733 như là một phương pháp Bắc Mỹ (NAS) vàG.732 như là phương pháp Châu Âu Mặt khác liên lạc quang cũng đánh dấu bướcphát triển về liên lạc viễn thông đã được tích cực nghiên cứu với việc phát minh lasernǎm 1960 Khi đó, việc nghiên cứu sử dụng sóng không gian và ống dẫn chùm tiaquang học là phương tiện truyền dẫn rất sôi động, khả nǎng truyền dẫn quang học sửdụng sợi quang làm phương tiện truyền dẫn được phát huy nǎm 1966, phần chính củanghiên cứu liên lạc quang học tập trung vào truyền dẫn sợi cáp quang sử dụng sợiquang học làm phương tiện truyền dẫn qua việc bổ sung tổn hao truyền dẫn sợi cápquang 20 dB/km trong nǎm 1970 Hiện nay với việc phát triển phương pháp khả nǎngsiêu đại FT-1.7G, F-1.6G v.v Trong tương lai ngoài việc phát triển liên tục về ghépkênh và kỹ thuật liên lạc quang học như trên, chúng ta có thể phát triển kỹ thuật liênquan như truyền dẫn thuê bao số và phát triển kỹ thuật đấu nối, kỹ thuật CCC (khảnǎng kênh xoá ) trên mạng đã có, kỹ thuật UNI (giao tiếp mạng - người sử dụng) vềtiếng nói, số liệu, thông tin hình ảnh và kỹ thuật NNI (giao tiếp nút - mạng), kỹ thuật

tổ hợp siêu cao VLSI (tổ hợp quy mô rất lớn) bao gồm các loại kỹ thuật mã hoá, kỹthuật truyền dẫn số đồng bộ, mạng nối chéo, và bảo dưỡng mạng, mạng CCR (cấuhình lại điều khiển khách hàng), IN (mạng thông minh) và v.v để chuẩn bị cho dải hẹpISDN trong giai đoạn đã thực hiện một phần

2 Sơ đồ hệ thống thông tin số

Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống thông tin số cơ bản được trình bày trên hình

Chức năng chung của 1 hệ thống thông tin là truyền dẫn các tin tức được sinh ra

từ nguồn tin (Source) đưa đến nơi nhận tin (End User) bằng cách nào chính xác nhất

có thể được, hay nói cách khác là tin tức tái tạo lại ở đầu ra khâu cuối cùng của hệthống phải đảm bảo là 1 bản sao đúng nhất có thể được của tin tức đưa vào đầu vàokhâu đầu tiên của hệ thống Các nguồn tin tồn tại trên thực tế gồm 2 loại là nguồn tinliên tục và nguồn tin rời rạc Để truyền dẫn được các tin tức này, cần phải biến đổichúng thành các tín hiệu điện Như vậy, tin tức liên tục được biến đổi thành tín hiệutương tự, còn tin tức rời rạc được biến đổi thành tín hiệu rời rạc Các dạng tín hiệu nàytiếp tục được biến đổi thành tín hiệu số để có thể truyền dẫn số Tín hiệu tương tựđược rời rạc hóa bằng cách tiến hành lấy mẫu, sau đó được lượng tử và điều chế xung

mã (PCM), còn gọi là lập mã nguồn, ta sẽ nhận được tín hiệu số Đối với tín hiệutương tự, 3 bước: lấy mẫu, lượng tử và lập mã nguồn thường gọi gộp lại là khối biếnđổi tương tự – số (Analog Digital Converter – A/D Converter) Toàn bộ các quá trìnhvới đầu vào là tin tức, đầu ra là tín hiệu số được gọi là nguồn tín hiệu số

Khối cuối cùng của nguồn tín hiệu số là khối lập mã nguồn, mà đầu ra của nócũng đồng thời là đầu ra của nguồn tín hiệu số Tín hiệu ở đầu vào của khối lập mãnguồn là dãy các xung rời rạc đã được lượng tử Khối lập mã nguồn thực hiện mã hóatừng xung một tương ứng với 1 từ mã và như vậy ở đầu ra ta có tín hiệu số phát chính

là dãy liên tục của các từ mã Nếu gọi đơn vị mang tin của dãy từ mã là 1 bit (BinaryDigit), với thời gian kéo dài là Tb, thì tốc độ truyền tin được tính là Rb=1/Tb có đơn vị

đo là [bit/ s] Khối lập mã nguồn có thể được xây dựng trên cơ sở của bộ xử lý số tínhiệu

Cũng theo sơ đồ hình 1.1, công đoạn chủ chốt của hệ thống thông tin số là phần

truyền dẫn tín hiệu số Phần này bao gồm 3 khối chính là lập mã kênh, đường truyền

số và giải mã kênh Thực chất khối lập mã kênh chính là khối điều chế số và khối

giải mã kênh là khối giải điều chế sau khi nhận được tín hiệu.

Phần cốt lõi của công nghệ truyền dẫn số là đường truyền số Đường truyền sốđược chia thành 2 loại là đường truyền số dải thông thấp và đường truyền số dải thôngbăng, tương ứng với kết cấu vật lý của môi trường truyền dẫn là dạng đôi dây hay cápđồng trục và dạng vô tuyến hay cáp quang Khi đường truyền số là dải thông thấp, thì

ta có công nghệ truyền dẫn tín hiệu số băng gốc (Mạng 1260, 1269, …) Khi đườngtruyền số là dải thông băng, thì ta có công nghệ truyền dẫn tín hiệu số thông qua điềuchế sóng mang (Mạng ADSL)

II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SỐ

Thực chất điều chế là quá trình chuyển đổi tín hiệu dải nền sang một tín hiệukhác sao cho không làm thay đổi về nội dung tin tức

o Mục đích của điều chế là:

• Cho tín hiệu thích nghi với điều kiện truyền của môi trường, ngay cả khimôi trường bị can nhiễu mà vẫn đảm bảo chất lượng tín hiệu muốn truyềnđi

• Cho phép trộn nhiều kênh thông tin trên cùng một môi trường truyền

• Giảm công suất phát

• Xác suất lỗi thấp

Có 2 phương pháp điều chế là điều chế tương tự và điều chế số Truyền tin số

có nhiều ưu điểm hơn kỹ thuật tương tự, trong đó chỉ sử dung một số hữu hạn dạngsóng (ký hiệu truyền tách biệt nhau) để truyền tin Mỗi dạng sóng truyền trong mộtkhoảng thời gian xác định gọi là chu kỳ ký hiệu và là đại diện truyền của một dữ liệutin (hay một tổ hợp bit) còn gọi là báo hiệu (Signalings) Kỹ thuật này có ưu điểm nổibật là: chống nhiễu trên đường truyền tốt (vì nếu nhiễu không đủ mạnh sẽ không thểlàm méo dạng sóng này thành dạng sóng kia, gây nên nhầm lẫn ở nơi thu), song đòihỏi bản tin nguồn cũng phải được số hóa (biểu diễn chỉ bằng một số hữu hạn ký hiệu)

Ví dụ văn bản tiếng Việt dùng 24 chữ cái, bộ đếm dùng 10 số, bản nhạc dùng 7 nốt vàvài ký hiệu bổ sung

Việc số hóa một bản tin tương tự phải trả giá bằng một sai số nào đó ( Gọi là sai

số lượng tử, tuy nhiên sai số này lại có thể điều khiển được) So sánh với kỹ thuậttruyền tin tương tự, ở đó bản tin không mắc sai số khi số hóa, song do dùng vô số dạngsóng (tín hiệu liên tục) trên đường truyền nên can nhiễu sẽ làm thay đổi dạng sóng,gây nên sai số khi quyết định tại nơi thu mà ở góc độ nào đó khó điều khiển được.Ngoài ra việc số hóa kỹ thuật truyền tin còn tạo nên những tiêu chuẩn có thể thay đổilinh hoạt bằng chương trình phần mềm và tạo ra những dịch vụ chưa từng có trongtruyền tin tương tự Nói như vậy ta cũng không quên rằng, kỹ thuật truyền tin tương tự

đã có những đỉnh cao vĩ đại như tạo ra truyền hình màu hay điều khiển đưa người lênmặt trăng và hiện nay trong một số kỹ thuật điều khiển tốc độ cực nhanh vẫn dùng đến

kỹ thuật tương tự

Khi vận dụng lý thuyết thông tin vào kỹ thuật truyền tin số thường có nhữngvấn đề sau đây đặt ra:

• Bản tin phải được biểu diễn (mã nguồn) với một số it ký hiệu nhất, theo

mã nhị phân thì tức là cần ít bit nhất Lý thuyết thông tin cho một giớihạn dưới về số bít tối thiểu cần để biểu diễn Tức là nếu ít hơn số bít tốithiểu không thể biểu diễn đầy đủ bản tin (làm méo bản tin)

• Khi truyền tin mã nguồn cần được bổ sung thêm các bit (dư thừa), màđiều này làm tăng tốc độ bit, để có thể giảm được lỗi truyền bản tin (gọi

là kỹ thuật mã kênh điều khiển lỗi), song có một giới hạn trên về tốc độtruyền mà vượt qua nó không thể điều khiển lỗi được, đó là dung năngkênh qui định bởi độ rộng băng tần kênh truyền và tỷ số tín hiệu /ồn.C=Blog2(1+SNR) b/s

Ở đó B là độ rông băng tần kênh truyền, SNR là tỷ số công suất tín hiệu trêncông suất ồn và C chính là giới hạn trên đối với tốc độ truyền tin cậy tính bằng bit/giây Công thức này cho thấy có sự chuyển đổi giữa B và SNR Đồng thời cả 3 yếu tố:công suất, độ rộng băng tần và ồn kênh cùng tham gia qui định mức độ “nhanh” củatruyền tin như đã nói ở đầu Đây là công thức rất điển hình (do Shannon tổng kết từnăm 1948) đặc trưng cho một hệ thống truyền tin số

Trong điều chế số thì các tín hiệu truyền dẫn và xử lý đều là tín hiệu số Có 2phương pháp điều chế số: điều chế số băng gốc (điều chế băng cơ bản) và điều chếbăng thông dải:

• Điều chế băng gốc ( base-band modulation) : thường được sử dụng trong

khoảng cách ngắn Thường được truyền trên đường dây điện thoại Vềnguyên tắc, điều chế là quá trình biến đổi tín hiệu thành dạng thích hợp để

có thể truyền dẫn trên các đường truyền vật lý Nhưng trong truyền dẫn sốbăng gốc, để tăng độ tin cậy khi truyền dãy liên tiếp các từ mã, mà thựcchất là các bit nhị phân rời rạc, người ta thường nhóm chúng lại thành từng

cụm Mỗi cụm tương đương như 1 ký hiệu, hay 1 symbol và như vậy điềuchế số là làm tương ứng 1 symbol với 1 dạng sóng vật lý có thể truyền lanđược Do cách làm “tương ứng” này mà quá trình điều chế băng gốc cònđược gọi là mã hóa đường dây (Line Coding).

• Điều chế băng thông (band-pass modulation ): sử dụng khi truyền tín hiệu

đi xa Tín hiệu cần truyền được gắn vào một tín hiệu cao tần hình sin( sóng mang) tạo thành tín hiệu thông dải do đó có thể truyền đi xa màthông tin không bị thay đổi Băng tần của kênh có tần số trung tâm lớn hơnnhiều tần số cao nhất của tín hiệu bản tin Khi đó tín hiệu được phát đi làtin hiệu băng thông dải (phù hợp với kênh truyền) mang thông tin của tínhiệu bản tin Việc tạo ra tín hiệu băng thông dải này goi là điều chế

Trong nội dung nghiên cứu , chúng ta chỉ đề cập tới tín hiệu điều chế băng gốc.

1. Phân loại điều chế băng gốc

Như đã trình bày ở trên, tín hiệu điều chế băng gốc chỉ truyền được trong cự lyngắn Như ta đã biết xung biểu diễn dữ liệu số (tín hiệu bản tin) tuy có phổ rộng songthành phần tần thấp lớn (thể hiện tốc độ mã nguồn) nên truyền tin số băng cơ sở đòi

hỏi kênh thông thấp với độ rộng đủ để cho qua các tần số căn bản của dòng dữ liệu(cáp đồng trục hay sợi quang đáp ứng yêu cầu này) Do kênh là không lý tưởng (băngtần giới hạn) nên mỗi xung sau khi qua kênh sẽ kéo dài đuôi ảnh hưởng đến xung bêncanh (ISI) gây nên lỗi bit Để khắc phục điều này cần phải tạo dạng xung một cáchthích hợp.

Ta có các cách mã hóa đường dây sau

• Điều biên xung (PAM): 1 symbol tương ứng 1 xung có biên độ xác định.(Chú ý là còn các cách điều chế xung khác như PFM, PPM và PWMnhưng không áp dụng cho điều chế số) Các sóng xung có biên độ khácnhau không phải là trực giao với nhau;

• Điều chế với các sóng trực giao nhiều chiều (MultidimensionalOrthogonal Signal): 1 symbol tương ứng 1 dạng sóng tín hiệu trực giao.Một số dạng sóng trực giao nhiều chiều hay được sử dụng trong điều chế

số là :

 Dạng nhiều chiều – đóng ngắt (Multidimensional On-Off);

 Dạng nhiều chiều – đối cực (Multidimensional Bipolar);

 Các dạng trực giao khác: Trực giao đôi (Biorthogonal); Trực giao

co giãn ( Haar Orthogonal).

Các cách phân loại mã hóa đường dây như trên, nếu tiến hành kết hợp với nhau,chúng sẽ tương ứng với các thuật ngữ mã hóa kinh điển như: RZ/NRZ; AMI; MLT-3;HDB3;CMI;Biphase (Manchester); Quaternary (2B-1Q); Duobinary;… Việc chọncách mã hóa nào tùy thuộc vào các chỉ tiêu cơ bản: Điện áp truyền dẫn và thành phần

1 chiều; Tần số nhịp và dạng mã; Độ rộng dải tần của mã; Khả năng khôi phục địnhthời; Khả năng phát hiện lỗi; Khả năng sửa lỗi và giải mã

Dưới đây là một vài mã cơ bản :

i RZ/NRZ đơn cực

Khi dữ liệu là 1 sẽ biểu diễn là một xung dương, dữ liệu là 0 sẽ không có xung.Nếu xung chiếm đủ độ dài ký hiệu ta gọi là NRZ (non return zero), còn nếu chiếm chỉmột phần độ dài ký hiệu (thường là một nửa) thì gọi là RZ (return zero) Cách biểudiễn này thực hiện đơn giản song tín hiệu chứa thành phần một chiều Do đó khitruyền mã RZ hoặc NRZ qua các trạm lặp hoặc biến áp, sau một chu kỳ dài, thànhphần một chiều này sẽ bị khử và tín hiệu đơn cực thực chất sẽ bị biến thành tín hiệulưỡng cực Mặt khác đối với tín hiệu NRZ, nếu xét trong một chu kỳ thời gian ngắn,

do biến áp và tụ điện tạo thành các bộ lọc thông cao nên nếu các bit ‘1’ được truyềnliên tục thì dòng một chiều và thành phần tần số thấp bị khử, làm cho dòng tín hiệu ‘1’

có dạng đường cong suy giảm theo hàm mũ Như vậy có thể thấy việc truyền tín hiệumột chiều trên đường truyền sẽ làm thay đổi dạng tín hiệu một cách đáng kể.

ii RZ/NRZ lưỡng cực (polar)

NRZ

RZ

Tương tự mã đơn cực nhưng chỉ khác là ký hiệu ‘1’ có biên độ là V, ký hiệu ‘0’

có biên độ là –V Đặc tính phổ của chúng cũng giống như mã đơn cực cũng có độ rộngbăng tần và chịu hiệu ứng suy giảm theo hàm mũ như mã đơn cực

iii Mã AMI (Alternate Mark Inversion)

Xung dương và âm dùng luân phiên để truyền 1 Trong khi dữ liệu 0 thì không

có xung nào truyền đi cả Đặc tính hấp dẫn của loại này là không có dc cho dù dữ liệu

có nhiều 0 hay 1 liền nhau (tính chất này không có với 2 loại trên, và cho phép các bộlặp dùng biến thế) Ngoài ra loại này cho phép theo dõi lỗi cục bộ Do đó loại lưỡngcực được chấp nhận dùng cho đường truyền T1 ở điện thoại số Cũng có 2 loại NRZ

và RZ

iv Manchester

Với 1 thì phát xung dương ½ độ dài ký hiệu, ½ còn lại phát xung âm Với 0 thìcác xung trên đảo cực Khác với kiểu NRZ của đơn cực, AMI và lưỡng cực đều chiếm

ít băng, tuy nhiên chúng không cho khả năng đồng bộ tốt Ngược lại Manchester luôn

có khả năng đồng bộ nội tại (vì có sự chuyển trang thái trong mỗi khoảng bit) Songgiá phải trả là chiếm độ rộng băng tần 2 lần cao hơn

CHƯƠNG II: CÁC LOẠI ĐIỀU CHẾ BĂNG GỐC

Như đã giới thiệu qua ở phần I về điều chế tín hiệu băng gốc , sau đây chúng

em xin trình bày rõ hơn về từng loại:

I TÍN HIỆU Unipolar

Tín hiệu Unipolar (còn gọi là on-off keying, OOK) là loại mã đường truyềntrong đó một ký hiệu nhị phân (ví dụ như 0) được biểu diễn là không có xung (tức làmột SPACE) và một ký hiệu nhị phân khác (được biểu thị là 1) biểu diễn bằng mộtxung (tức là một MARK)

Có hai biến thể phổ biến của tín hiệu Unipolar là:

• Non Return to Zero (NRZ)

• Return to Zero (RZ)

1 Unipolar NRZ

o Định nghĩa: Trong dạng mã đường truyền này, bit 1 biểu diễn điện thế dương

(ví dụ +5V) và bit 0 là 0V Các xung tương ứng với mức nhị phân 1 đượcbiểu diễn ở mức điện thế dương trong suốt chu kỳ bit (tức không trở về 0trong suốt chu kì bit – gọi là NRZ)

• Thực hiện đơn giản.

• Không đòi hỏi nhiều băng thông để truyền

o Nhược điểm:

• Có sự xuất hiện của thành phần DC (hiển thị bằng quang phổ ở 0 Hz)

• Chứa các thành phần tần số thấp Gây ra hiện tượng “Signal Droop“ (đượctrình bày bên dưới)

• Không có khả năng sửa lỗi

• Không có thành phần clocking để dễ dàng đồng bộ hóa

• Tồn tại chuỗi bit 0 dài làm mất tính đồng bộ hóa

 Phổ tín hiệu:

Bandwidth = pulse rate

 PSD (Power Spectral Density) of Unipolar NRZ

(Mật độ phổ công suất).

• Khi tín hiệu Unipolar NRZ được truyền qua liên kết với một trong hai biến áphoặc bộ lặp tụ điện ngẫu lực (AC), tín hiệu DC được lấy ra chuyển đổi chúngthành dạng cực

• Phần liên tục của PSD cũng không phải là 0 ở 0 Hz (tức là chứa các thànhphần tần số thấp) Điều này có nghĩa là ghép AC sẽ dẫn đến sự biến dạng của

dạng xung truyền đi Đường truyền AC coupled thường được coi như lọc caoqua RC và sự biến dạng có dạng của một phân rã theo hàm mũ của biên độ tínhiệu sau mỗi sự chuyển tiếp Hiệu ứng này được gọi là “Signal Droop" vàđược minh họa trong hình bên dưới.

o Quy tắc chuyển mã

• Bit 1 -> xung dương(+V)

• Bit 0 -> xung 0

• Độ rộng xung: bằng độ rộng bit

+ Ví dụ: Cho chuỗi bit sau: 1011001010

Hãy vẽ dạng xung của chuỗi số trên nếu mã thành mã NRZ.

o Ứng dụng:

• Thường dùng trong mã hóa dạng từ trường

• Mã NRZ được sử dụng trong thiết bị ghép kênh, viba số, truyền dẫn quang,dùng trong giao tiếp RS232

• Mã NRZ không phù hợp cho đường truyền cáp đồng

• Mã NRZ được sử dụng cho hệ thống tốc độ cao như SONET/SDH (155Mbpshoặc cao hơn) nhưng phải được ngẫu nhiên hoá (Scrambled)

• NRZ-Inverted: ứng dụng trong giao thức FDDI (Fiber Distributed DataInterface).

2 Unipolar RZ

o Đặc điểm

Cũng giống như mã NRZ nhưng độ rộng xung giảm bằng 1 nửa chu kì xung

o Ưu điểm:

• Thực hiện đơn giản

• Xuất hiện vạch phổ ở mức ký hiệu mà có thể được sử dụng như tín hiệu củaxung clock

o Nhược điểm:

• Xuất hiện dòng 1 chiều DC (hiển thị bằng quang phổ ở 0 Hz)

• Phần liên tục là không bằng không tại 0 Hz Gây ra "Signal Droop"

• Không có khả năng sửa lỗi khi xuất hiện nhiễu

• Băng thông sử dụng gấp 2 lần so với Unipolar NRZ

• Tính không trong suốt

 Phổ tín hiệu

Bandwidth = 2 x pulse rate

• Unipolar RZ chiếm băng thông gấp 2 lần mã Unipolar NRZ, nhưng có f =1/T0 nên có thể khôi phục đồng hồ dễ dàng

 PSD (Power Spectral Density) of Unipolar RZ