Báo cáo thí nghiệm thông tin số và truyền số liệu
Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THÔNG TIN SỐ & TRUYỀN SỐ LIỆU GVHD: Nguyễn Thanh Sơn SVTH : Tổ Nhóm : 09A+B Đà Nẵng – 2009 - Trang - Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu SINH VIÊN THỰC HIỆN Tổ TT Họ tên Đặng Thị Nguyên Thảo Nguyễn Thị Bảo Trâm Đặng Thanh Quang Trần Phước Thịnh Trương Thị Kim Ngà Champakham Amphavanh Lớp 06DT1 06DT1 06DT1 06DT1 06DT2 06DT1 Nhóm 9B 9B 9A 9B 10A 10A Ghi kimnga1988@gmail.com NỘI DUNG BÁO CÁO File PDF Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số Truyền số liệu: BaocaoTN.pdf File MATLAB: lab4.m - Trang - Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THÔNG TIN SỐ VÀ TRUYỀN SỐ LIỆU I Mục đích thí nghiệm: Thí nghiệm nhằm tìm hiểu: - Mô hoạt động hệ thống thông tin số có nhiễu - Mối quan hệ tỉ số tín hiệu nhiễu SNR xác suất lỗi - Mã điều khiển sửa lỗi sửa bit lỗi giảm xác suất lỗi với SNR cố định II Phần lý thuyết : Sơ đồ khối CD player : D/A CODER TX_CODED ƒ RX_CODED SRC_CODED D DEST_CODED Nhiễu TRANSMITTER DECODER DEST_DECODED RECEIVER Các nguồn nhiễu ảnh hưởng đến hệ thống : Trong CD player nguồn nhiễu xuất phát từ nguồn gốc sau đây: - Lỗi bit mặt đĩa (do bị trầy xước, lỗi chép, …) - Lỗi chuyển động nhiệt electron - Lỗi lượng tử hóa Mã khối Hamming (7,4): 3.1 Định nghĩa: - Mã khối đặc trưng số nguyên n k, ma trận sinh hay đa thức sinh Từ mã n bit tạo từ k bit tin (n-k) số bit kiểm tra - Mã khối (7,4) có nghĩa có bit tin, ký hiệu vector m, mã hoá thành 7-bit ký hiệu vector x, theo bảng sau đây: Vector tin m Từ mã x Vector tin m Từ mã x 0000 0000000 1000 1101000 0001 1010001 1001 0111001 0010 1110010 1010 0011010 0011 0100011 1011 1001011 0100 0110100 1100 1011100 0101 1100101 1101 0001101 0110 1000110 1110 0101110 0111 0010111 1111 1111111 Với: x = m G (modulo 2) 3.2 Ma trận sinh G: 1 0 G= 1 1 1 0 1 1 0 - Trang - 0 0 0 0 0 1 Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu 3.3 Ma trận kiểm tra H: 1 0 1 H = 0 1 1 0 0 1 1 3.4 Giải mã sửa lỗi: - Sau vector từ mã qua hệ thống có nhiễu vector nhận là: y = x + e (modulo 2) Bên thu giải mã để tái tạo lại bit tin ban đầu Quá trình tạo vector syndrome s để xác định bit lỗi: s = y HT (modulo 2) Với HT ma trận chuyển vị ma trận H trên: 1 0 0 0 H T = 1 0 1 1 1 1 - - Bảng quan hệ Syndrome vị trí bit lỗi : Syndrome 000 100 010 001 110 011 111 101 Vị trí bit lỗi 0000000 1000000 0100000 0010000 0001000 0000100 0000010 0000001 - Giá trị thập phân syndrome cho biết vị trí hàng ma trận E có chứa vị trí bit lỗi tương ứng: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E= 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - Khi đó: y(corrected) = y + e (modulo 2) = x + e + e (modulo 2) = x - Trang - Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu III Các bước tiến hành thí nghiệm : Bước 1: Tạo dãy bit nguồn chưa mã hóa : SRC_Uncoded - Dùng hàm ”randn” để tạo dãy số ngẫu nhiên • Code: data = randn(1,bits); • Ý nghĩa: tạo ngẫu nhiên dãy liệu có bits giá trị - Sử dụng hàm để tạo vector hàng SRC_Uncoded từ data, giả sử dãy bit đoạn nhạc ghi CD gửi đến máy tính khác qua modem ”sign” • Code: for i = 1:length(data) SRC_Uncoded(i)=sign(data(i)); if(SRC_Uncoded(i)= giải điều chế DEST bit 1, RX[...].. .Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu 9 Bước 9: Vẽ đồ thị: 9.1 Trường hợp Avect=2; bits=10000: 9.1.1 Biểu đồ giá trị nhiễu : Noise diagram 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 9.1.2 Đồ thị quan hệ giữa SNR và xác suất lỗi: BPSK vs (7,4) Hamming Code performance -1 Probability of Decoder Error 10 -2 10 -3 10 2 2.5 3 3.5 Eb/No [dB] - Trang 11 - 4 4.5 Báo cáo Thí nghiệm Thông. .. -3 10 -4 10 -5 10 -10 -8 -6 -4 -2 0 Eb/No [dB] - Trang 13 - 2 4 6 8 10 Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu - Chú thích: Đường màu xanh là trường hợp không mã hóa, màu đỏ là trường hợp mã hóa 9.4 Nhận xét : - Dựa vào đồ thị đã vẽ ta thấy, xác suất lỗi sẽ giảm khi tăng biên độ tín hiệu truyền đi hoặc tăng độ dài dòng dữ liệu -THE END - - Trang 14 - ... Thông tin số & Truyền số liệu 9.2 Trường hợp Avect=[0.5,1/sqrt(2),1,sqrt(2),2,2*sqrt(2),4]; bits=10000: 9.2.1 Biểu đồ giá trị nhiễu : Noise diagram 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 9.2.2 Đồ thị quan hệ giữa SNR và xác suất lỗi : BPSK vs (7,4) Hamming Code performance 0 Probability of Decoder Error 10 -1 10 -2 10 -3 10 -10 -8 -6 -4 -2 0 Eb/No [dB] - Trang 12 - 2 4 6 8 Báo cáo Thí. .. 10 -2 10 -3 10 -10 -8 -6 -4 -2 0 Eb/No [dB] - Trang 12 - 2 4 6 8 Báo cáo Thí nghiệm Thông tin số & Truyền số liệu 9.3 Trường hợp Avect=[0.5,1/sqrt(2),1,sqrt(2),2,2*sqrt(2),4]; bits=200000: 9.3.1 Biểu đồ giá trị nhiễu : 4 4 Noise diagram x 10 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 9.3.2 Đồ thị quan hệ giữa SNR và xác suất lỗi BPSK vs (7,4) Hamming Code performance 0 10 -1 Probability of