Bài tập lớn môn kỹ thuật truyền dẫn

Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết MỤC LỤC PHẦN LÝ THUYẾT Trang Phần 1: Kỹ thuật điều xung mã Quá trình lấy mẫu Lượng tử hoá Mã hoá Truyền dẫn 10 Kết luận 12 Phần 2: Tổng quan hệ thống PCM 24 13 Phần 3: Cơ sở lý thuyết thiết kế hệ thống 15 Vấn đề đồng PCM 15 Nguyên lý hoạt động 16 PHẦN THIẾT KẾ 18 Yêu cầu kỹ thuật 18 Nguyên lý hoạt động sơ đồ khối DEMUX 18 Thiết kế sở 24 3.1 Khối mạch chức thực tách kiểm tra đồng 24 đa khung 3.2 Khối mạch chức thực tín hiệu báo đồng khung báo hiệu bít A 27 3.3 Khối mạch thực chức kiểm tra đồng đa khung lần liên tiếp 28 3.4 Khối mạch tạo xung PE để kích cho định thời thu 30 3.5 Khối mạch tách số liệu cho khe r10 tất khung 31 Phần KỸ THUẬT ĐIỀU XUNG MÃ Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Khi muốn biểu thị số liệu đo trình vật lý ta dùng đồ thị bảng kê Vì đồ thị biểu diễn giấy giống tham số vật lý thể trình, nên nói đồ thị thể tương tự tham số vật lý Một bảng kê biểu thị tham số vật lý số giá trị đo biểu thị chữ số, bảng kê biểu thị số tham số Tất nhiên việc chuyển đổi qua lại đồ thị bảng kê hoàn toàn thực chúng thể thông tin Để chuyển đổi đồ thị thành bảng kê ta chọn số điểm đồ thị đọc số đo trục tọa độ để lập bảng Mặt khác từ bảng thống kê sang đồ thị, ta đánh dấu mặt phẳng tọa độ điểm với giá trị điểm bảng kê vẽ đường cong qua điểm Thang đo số lượng điểm cần phải chọn cho đồ thị xác mục đích Một hoàn toàn xác không thực không cần thiết Điều giải thích nguyên lý nguyên tắc điều chế xung mã (PCM) Trong băng tần tiếng nói hệ thống truyền dẫn phân kênh theo tần số FDM ta truyền tiếng nói dạng tín hiệu tương tự Nhưng phương thức PCM ta truyền tiếng nói bảng kê Ở giá trị bảng mã hóa dạng tín hiệu điện Bộ điều chế xung mã chọn số điểm tín hiệu tương tự tiếng nói, đo giá trị biểu thị biên độ thời gian theo bảng chia Sau giá trị số truyền dẫn qua đường truyền tới giải điều chế xung mã Bộ giải điều chế đánh dấu giá trị rời rạc tiếng nói vẽ đường cong điểm đó, tức tái tạo tín hiệu tiếng nói dạng tương tự Cần phải chọn thang đo số lượng điểm đo cho tín hiệu tái lập lại đủ tốt cho điện thoại 1.QUÁ TRÌNH LẤY MẪU: Quá trình lấy mẫu trình chọn điểm đo đường cong tín hiệu tương tự Các giá trị đo gọi giá trị lấy mẫu Lấy mẫu bước để thể tín hiệu tiếng nói dạng số, thời điểm lấy mẫu chọn tọa độ thời gian điểm đo Biên độ tín hiệu lấy mẫu nhận giá trị phạm vi biên độ tín hiệu tiếng nói NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Tạo lại Lấy mẫu Lượng tử hoá Truyền dẫn Tái tạo xung Giải mã Tái tạo xung Đường truyền dẫn Mã hoá Tín hiệu PCM Thu Tái tạo xung Tín hiệu PCM Về ý nghĩa điện học, lấy mẫu lấy giá trị tức thời tín hiệu tương tự vào khoảng thời gian cách Như hình vẽ sau: Tín hiệu gốc Biên độ Thời gian Bộ tạo mẫu Biên độ Các mẫu Tín hiệu lấy mẫu Thời gian ts Khoảng thời gian lấy mẫu Tốc độ lấy mẫu Tín hiệu lấy mẫu dãy xung mà đường bao tín hiệu gốc Tín hiệu lấy mẫu chứa toàn lượng tin mang tín hiệu gốc nếu: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết + Tín hiệu gốc có băng tần hữu hạn, tức không chứa thành phần tần số tần số B + Tốc độ lấy mẫu phải lớn lần B, tức là: fs >= 2B Hình sau mô tả lý thuyết lấy mẫu Rõ ràng phổ tín hiệu lấy mẫu chứa phổ tín hiệu gốc, có nghĩa tin tức không bị Năng lượng/tần số _ a) Tần phổ tín hiệu có phổ hữu hạn Bộ tạo mẫu Tần số tần giới hạn Năng lượng/tần số _ B fs 2fs b) Tần phổ tín hiệu lấy mẫu f S>2B Tần số Trong kỹ thuật điện thoại vùng phổ tiếng nói từ 300Hz tới 3400Hz sử dụng Trong thực tế phổ tiếng nói người kéo từ tần số thấp khoảng 100Hz tần số âm cao Băng tần máy điện thoại hạn chế bớt mức hạn chế vùng tần số cao chưa đủ, trước lấy mẫu tín hiệu tiếng nói cần phải cho qua lọc thông thấp để hạn chế phổ tiếng nói 3400Hz Tần số lấy mẫu 8000Hz dùng cho hệ thống điện thoại PCM Tần số lớn hai lần tần số cao băng tần tín hiệu thoại 3400Hz khó khăn chế tạo lọc thông thấp có đủ độ dốc Tín hiệu lấy mẫu thường tín hiệu điều biên xung gồm dãy xung có biên độ điều chế theo tín hiệu nguyên thủy Điều biên xung PAM (Pulse Amplitude Modulation) phương pháp điều chế xung tương biên độ xung biến đổi liên tục theo biến đổi tín hiệu nguyên thủy 2.LƯỢNG TỬ HÓA Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Biên độ mẫu tín hiệu nhận giá trị phạm vi biên độ tín hiệu tiếng nói Trong thực tế đo biên độ mẫu ta thường quy tròn Trong trình quy tròn tức lượng tử hóa, tất giá trị biên độ mẫu hai điểm bậc nhận giá trị lượng tử giống Số mẫu lượng tử hóa rời rạc ta có số điểm đánh dấu không liên tục thang lượng tử Mỗi mẫu xung lượng tử hóa thể điểm thang lượng tử, tức ta biết tọa độ trục biên độ mẫu xung Biên độ Bộ lượng tử hoá Thời gian Tín hiệu lượng tử hoá Khoảng lượng tử hoá Mức lượng tử hoá Bộ giải mã Bộ mã Quá trình lượng tử hóa Việc làm tròn biên độ mẫu xung tránh khỏi sai số dẫn tới Bộ giãn Bộ nén biến dạng lượng tử Biến dạng giảm ta tăng đủ lớn số y y lượng mức biên độ cho phép hoàn toàn chấp nhận truyền dẫn lỗi có số định biên độ rời rạc Đường dây x x Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Tín hiệu vào PAM Tín hiệu PAM Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Qua hình vẽ ta thấy biến dạng lượng tử hóa không phụ thuộc vào biên độ mẫu xung Điều có nghĩa người nói to người nói nhỏ gây méo lượng tử hóa cho người nghe So với mức tiếng nói người nói nhỏ tạo biến dạng nhiều người nói to Để có biến dạng lượng tử mức chấp nhận toàn dải động tín hiệu tiếng nói khoảng lượng tử cần phải định lượng dự mức tiếng nói nhỏ, tức khoảng lượng tử phải nhỏ Theo cách lượng tử biến dạng lượng tử mức tiếng nói cao nhỏ nhiều so với mức cần thiết, phải trả giá việc tăng khoảng lượng tử Rõ ràng độ méo lượng tử hóa không độc lập mà có liên quan đến biên độ, xung mẫu nhỏ có biến dạng lượng tử nhỏ xung mẫu lớn phải nhận biết dạng lượng tử lớn Từ cho ta giải pháp tối ưu chất lượng truyền dẫn số lượng khoảng lượng tử Điều thực theo hai cách: nén dải động tín hiệu trước lượng tử hóa giãn phục hồi phía thu, tăng khoảng lượng tử theo biên độ Quá trình thường gọi nén giãn Các hệ thống PCM đại dùng phương pháp nén giãn thứ hai Có thể nhận thấy tỷ số nén tín hiệu tạp âm lượng tử gần không đổi dải tiếng nói khống chế biến đổi kích thước khoảng lưọng tử theo hàm logarit Phương pháp cho phép sử dụng số lượng mức lượng tử nhiều so với pương pháp lượng tử hóa theo khoảng cách 3.MÃ HÓA Các trình lấy mẫu lượng tử hóa tạo thể số cho tín hiệu tiếng nói gốc Nhưng đại lượng chưa phải dạng thích hợp để truyền dẫn theo đường dẫn theo đường dây vô tuyến khó có mạch điện tái tạo xung mà phân biệt số lượng lớn biên độ lớn biên độ mẫu, thường 256, cần cho tín hiệu nói Do phải Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết thực trình mã hóa Thông thường giá trị mẫu xung mã hóa dạng nhị phân, giá trị mẫu xung đại diện nhóm phần tử nhị phân Thường mẫu xung lượng tử mang 256 giá trị Dưới dạng nhị phân, chúng thể nhóm chứa phần tử Nhóm từ sau gọi từ mã PCM Để truyền dẫn giá trị người ta sử dụng xung điện tương ứng với trạng thái không xung có xung Biên độ 111 +3 Các mẫu 110 lượng tử hoá 101 +2 Bộ mã hoá 100 000 001 +1 +0 -0 -1 010 -2 011 -3 Tín hiệu điều chế011 xung mã -3 0 1 1 1 0 1 0 0 1 +0 +2 +3 +1 -1 -2 -0 +1 Mã hóa mẫu xung lượng tử mức Trên đường truyền dẫn xung từ mã PCM bị biến dạng ngày nhiều Tuy nhiên chừng phân biệt trạng thái có xung không xung tượng tin chưa xảy Khi sử dụng phương pháp tái tạo xung, tức xung vào khoảng thời gian thích hợp, tin tức truyền xa mà không bị méo Đó ưu việt phương thức truyền dẫn số so với phương thức truyền Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết dẫn tương tự: tin tức chứa trạng thái xung (có hay xung) mà không chứa dạng xung 4.TRUYỀN DẪN Thông thường tín hiệu số từ máy phát phát dạng chuỗi xung đơn cực theo kiểu không quay không ( Non Retern to Zero-NRZ) a 0 1 1 0 b Thông tin nhị phân biểu thị trong: a-Một chuỗi xung đơn cực không quay không b- Một chuỗi xung lưỡng cực có quay không Tín hiệu không phù hợp để truyền dẫn qua cự ly xa Vì ta thường sử dụng dạng tín hiệu tốt hơn, loại tín hiệu lưỡng cực quay không (Return to Zero - RZ) Ưu điểm tín hiệu là: + Nó không chứa lượng vùng phổ thấp, tức bó thành phần chiều Điều gây nên đổi cực xung đối đỉnh luân phiên xung + Can nhiễu kí hiệu giảm nhờ đặc tính quay không Tuy trình truyền dẫn, tín hiệu bị suy hao, biến Máy phát PCM dạng thêm tạp âm Mã truyền phát 1 Mã thu Trạm lặp Tái tạo xung Mã tạo lại Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN Các dạng xung đường truyền - Quyết định - Mức độ 10 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Vì vậy, vị trí đường truyền, tín hiệu cần phải phục chế Tại ta đưa vào thiết bị, thiết bị kiểm tra dãy xung bị biến dạng giá trị nhị phân xung bị biến dạng xác định giá trị nhị phân dãy xung xung hay 1, sau tạo phát lên đường truyền xung phù hợp với kết kiểm tra Vì dãy xung gọt sửa lại, tạp âm sinh truyền dẫn bị loại bỏ dần, biên độ tạp âm không đủ lớn để thiết bị lặp không nhầm mức mã tín hiệu nhận Thực tế tín hiệu sau tái tạo giống dạng tín hiệu phát qua nhiều trạm lặp Đó lý chất lượng truyền dẫn cao chấp nhận KẾT LUẬN Điều chế xung mã PCM phương pháp điều chế dùng để biến đổi tín hiệu tương tự tín hiệu tiếng nói sang dạng số Quá trình điều chế bao gồm lấy mẫu, lượng tử hoá mã hoá tạo biến dạng nhỏ không tránh khỏi cho tín hiệu Tuy nhiên giảm biến dạng tới mức chấp nhận trở thành không quan trọng thực tín hiệu số truyền cự ly dài mà lỗi Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 11 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Phần TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PCM 24 Lúc đầu hãng điện thoại Bell thiết kế ghép PCM-24 chủ yếu dùng cho cự ly ngắn vùng đô thị Trong ghép ta dùng nén giãn luật µ =100 từ mã có bit Hệ thống PCM 24 ITU-T đời tạo tương thích mạng quốc tế Trong hệ thống dùng nén giãn luật µ = 255 từ mã có bit Vì tốc độ bit PCM 24 1544Kbit/s Luồng bit sử dụng để ghép thành luồng bit cao hơn, truyền trực tiếp sóng mang cáp kim loại, truyền có sóng mang tuyến vi ba số tuyến sợi cáp quang Cấu trúc khung đa khung 12 khung hình vẽ : T MF = 1,5ms F0 F1 F2 F3 0 F4 F5 F6 F7 1 Đa khung (12 khung) F8 F9 F10 F11 A T F = 125 µs F Ts1 Ts2 Ts3 ………… Khung Ts23 Ts24 Khung có thời hạn 125 µs, gồm bit F đứng đầu 24 khe thời gian đánh số thứ tự từ TS1 đến TS24, khe thời gian ghép bit Như khung có + 192 = 193 bit/s Tốc độ bit PCM 24 tính theo kiểu sau : V = 193 bit/khung 103 khung/s = 1544 kbit/s Bit F đứng đầu khung sử dụng để tạo từ mã đồng khung, từ mã đồng đa khung bit cảnh báo xa đồng bộ, 24 khe thời gian dành để ghép tín hiệu số kênh thoại Báo hiệu truyền bit thứ khe thời gian thuộc khung khung 12 (ký hiệu A B) Đa khung 12 khung hình thành lý sau : Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 12 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 4.IC 74LS74: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 20 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 5.IC 74LS90: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 21 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 6.IC74LS163: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 22 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 23 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết BỘ PHÂN KÊNH Yêu cầu kỹ thuật Bộ phân kênh có nhiệm vụ tách mã đồng đa khung, mã đồng khung, bít A, báo hiệu tín hiệu thoại từ dòng liệu số 1.544 Mb/s bít, khe, khung mà chúng ghép vào bên phát Việc tách đòi hỏi phải đồng bên phát bên thu để tín hiệu tách hoàn toàn xác Bộ phân kênh thiết kế để thực tách cho 24 kênh 24 khe thời gian kiến trúc sơ cấp T1 Nguyên lý hoạt động sơ đồ khối DEMUX Khối Tách từ mã đồng khung Khối tách từ mã đồng đa khung Khối tạo tín hiệu PE Sai Đúng Khối kiểm tra đồng đa khung lần liên tiếp Khối báo hiệu FSYN Khối báo hiệu BITA Khối tách số liệu Thiết kế sở 3.1 Khối mạch chức thực tách kiểm tra đồng khung đa khung Đồng hệ thống T1 dạng đồng phân tán, bít đồng nằm vị trí khung Do đó, để tách đồng khung Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 24 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết đồng đa khung, phải tiến hành xét đa khung gồm 12 khung, có độ dài mặt thời gian 1.5 ms Để thực việc tách bít đồng khung, sử dụng đầu định thời thu bít F (ký hiệu tắt BITF), kết hợp với dòng số liệu xung CLK 1.544M khôi phục khối định thời thu để tách bít F Từ mã đồng cấu trúc T1 có dạng sau: F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 1 0 1 A Các bít đồng đa khung nằm khung chẵn (0,2, 4, 6, 8, 10) lập thành từ mã đồng đa khung Như vậy, từ mã đồng đa khung có độ dài bít có dạng 00111A Trong đó, bít A bít cảnh báo (Alarm) A = 0: Đang đồng cảnh báo A = 1: Đang không đồng có cảnh báo Các bít đồng khung nằm khung lẻ (1, 3, 5, 7, 9, 11) tạo thành từ mã đồng khung Như vậy, từ mã đồng khung có độ dài bít Khi tách kênh nhận dạng từ mã đồng đa khung gởi xung báo hiệu sang cho định thời thu định thời thu sau phải định thời cho bít q0, khe r0 khung u10 (Do sau khung thứ 10, ta nhận toàn từ mã đồng đa khung đa khung Do sau nhận bít đồng tách gửi tín hiệu sang định thời thu cho bít thông tin khung) Để nhận toàn từ mã đồng đa khung, phải đợi đến khung thứ 10 nhận đủ bít 00111A Do đó, khung thứ 11, tiến hành kiểm tra xem, từ mã đồng đa khung có không Để thực việc này, phải tạo tín hiệu xung EMF EMF = cho biết, dòng số liệu khung thứ 11 (khung cuối đa khung) Kết hợp tín hiệu lại với nhau, xác định tín hiệu đồng đa khung MFSYN MFSYN = 1: Đã đồng đa khung MFSYN = 0: Chưa đồng đa khung: Biểu thức logic MFSYN: MFSYN = ( F1 + F 3).( F 5F F 9).EMF Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 25 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Sơ đồ mạch thực tín hiệu EMF cho đếm số 10 (Đếm từ đến 10) Tại khung thứ 10 EMF có mức logic Datasheet IC 74LS163 cho phần phụ lục Sơ đồ mạch thực tín hiệu EMF cho hình sau: Để tách bít đồng khung đa khung, sử dụng tín hiệu BITF định thời thu, kết hợp với luồng liệu vào 1.544M Rx Do luồng tín hiệu vào luồng nối tiếp (serial), đó, cần xử lý đồng thời nên phải chuyển luồng liệu từ nối tiếp sang song song Để thực mục đích trên, sử dụng IC 74LS164, bít song song Do có 12 bít đồng khung đa khung, đó, sử dụng IC này, phải bỏ bít cuối Đồng khung xác định nếu, khối kiểm tra lần liên tiếp Do đó, để xác định đồng khung chưa, cần kết hợp với tín hiệu xung báo hiệu kiểm tra lần, tín hiệu xung 3TCheck 3TCheck = tiến hành kiểm tra lần, ngược lại, tín hiệu 3TCheck = Kết hợp tín hiệu xung EMF với khối chuyển đổi nối tiếp sang song song cho bít F, thiết kế sơ đồ khối kiểm tra đồng khung đa khung sau: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 26 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 3.2 Khối mạch chức thực tín hiệu báo đồng khung báo hiệu bít A Tín hiệu báo hiệu đồng khung tín hiệu cho biết định thời thu bắt đồng khung hay chưa Tín hiệu có giá trị logic thực đồng khung ngược lại, giá trị logic Tín hiệu xung thực nhờ D-FF Xung CLK phủ định tích hai tín hiệu: F11 1.544MCLK Đầu vào D D-FF phép AND biến logic: FSYNC, 3TCheck, EMF Nếu khung thứ 10 đa khung, kiểm tra đồng đa khung lần liên tiếp từ mã đồng khung xác, nghĩa là: FSYNC, 3TCheck, EMF mức logic đầu vào D mức logic Khi có tín hiệu CLK tác động (ở khung thứ 11 - kết thúc khung) đầu báo hiệu khung đồng hay chưa Báo hiệu bít A tín hiệu thực chức cảnh báo bít A Để thực chức này, sử dụng D-FF có đầu vào D có phương trình logic sau: InD = BITA ⋅ FSYN ⋅ MFSYN Nếu bít A = Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 27 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết (không có cảnh báo), đồng khung (FSYN = 1) đồng đa khung (MFSYN = 1) tín hiệu báo hiệu bít A có mức logic (nhờ mức logic này, dòng liệu 1.544MRx qua chốt sử dụng IC 74LS125 để đến khối phân kênh) Sơ đồ thực chức báo hiệu đồng khung báo hiệu bít A sau: 3.3 Khối mạch thực chức kiểm tra đồng đa khung lần liên tiếp a) Sơ đồ nguyên lý: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 28 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn đa GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Dưới sơ đồ khối mạch thực chức kiểm tra đồng khung b) Nguyên lý hoạt động: Khi nhận mã đồng đa khung, tín hiệu MFSYN có mức logic Một mặt, tín hiệu logic đưa đến khối tạo xung PE để báo hiệu cho định thời thu Lúc này, định thời thu hoạt động định thời gian từ bít q0, khe r0, khung u10 Khi định thời thu định thời đến đa khung thứ 2, khoảng thời gian F11 (của khung thứ 11, đa khung thứ 2), từ mã đồng đa khung đầu AND phía có mức logic đầu AND phía có mức logic Chú ý đến điều kiện đếm IC DM74LS90 IC đếm có đủ điều kiện sau: - Chân12 nối với chân - R01 R02 mức thấp; R91 R92 mức thấp Do đầu cổng AND phía mức cao, nối với R91 R92 IC DM74LS90 phía khoá, không cho IC đếm, ngược lại, IC DM74LS90 phía lại đếm IC DM74LS90 phía đếm lên Khi hai đầu NAND phía sau IC DM74LS90 có mức logic Đầu D-FF mức logic 0, chưa có kết luận trạng thái đồng Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 29 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Tại thời gian khung thứ 11 hai đa khung tiếp theo, đa khung thứ đa khung thứ Nếu từ mã đồng đa khung mạch hoạt động tương tự Khi DM74LS90 đếm đến đầu NAND phía có mức logic làm cho đầu IC 74LS74 có mức logic 1, thiết lập trạng thái đồng Đèn LED báo đồng đa khung sáng Báo từ đầu cho phép mạch kiểm tra báo hiệu đồng khung hoạt động (nếu mức logic báo chưa đồng khung) Ngược lại, thời điểm đa khung thứ 11 khung thứ 3, từ mã đồng đa khung sai Tín hiệu MFSYN = 0, cổng AND phía có mức logic 0, đó, IC DM74LS90 phía phép đếm IC DM74LS90 không phép bị xoá trạng thái đầu 0000 Đầu cổng NAND sau IC DM74LS90 1, đầu hai D-FF 0, chưa có kết luận trạng thái đồng Nếu hai đa khung tiếp theo, từ mã đồng đa khung sai IC 74LS90 phía đếm đến 3, làm cho đầu cổng NAND phía mức logic làm cho đầu Q D-FF phía có mức logic 1, thiết lập trạng thái đồng sai (mã đồng đa khung sai lần liên tiếp) Đèn LED báo đồng đa khung sai sáng lên, tín hiệu báo sai đưa đến để cấm mạch tạo xung PE để kích tạo tín hiệu báo cho phía định thời thu biết, trạng thái đồng cần thực đồng 3.4 Khối mạch tạo xung PE để kích cho định thời thu: a) Sơ đồ nguyên lý: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 30 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết b) Nguyên lý hoạt động Xung PE xung ấm có độ rộng định tạo bới mạch dao động đa hài đợi Để kích cho mạch phải xung âm Giả sử, mạch nhận dạng từ mã đồng đa khung đúng, đầu có mức logic 1, qua khối mạch vi phân tạo xung vi phân Xung vi phân qua mạch đảo tạo xung âm kích cho mạch MONOSTABLE Ta cần xác định giá trị linh kiện C2 VR hợp lý 3.5 Khối mạch tách số liệu cho khe r10 tất khung: a) Sơ đồ nguyên lý b) Nguyên lý hoạt động: Trước truyền tín hiệu kênh thông tin thực đảo bít Do vậy, bên thu muốn nhận tín hiệu thông tin nguyên thuỷ phải thực đảo bít lại trước tiến hành tách riêng kênh thông tin Với kênh thoại, yêu cầu đảo bít xen kẽ sau: Các bít chẵn giữ nguyên (Qo = 0) giữ nguyên, bít lẻ (Qo = 1) đảo Mạch đảo bít mạch cộng modul Ta dùng IC 74LS136 để thực chức Khi thực tách số liệu khỏi dòng số 1.544Mb/s đồng thời ta phải thực chuyển đổi tốc độ số liệu từ 1.544Mb/s sang 64Kb/s tốc Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 31 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết độ chuẩn số liệu Ta thực chuyển số liệu nhờ ghi dịch bít chuyển đổi từ nối tiếp sang song song IC 74LS164 Quá trình tiến hành sau: - Ghi số liệu vào với tốc độ 1.544Mb/s, lúc vi mạch nhập xung nhịp CLK 1.544Mb/s Thời gian ghi số liệu vào lúc r10 = (giả sử tách khe số liệu r10) - Đọc số liệu từ đầu với tốc độ 64Kb/s, lúc vi mạch nhận xung nhịp CLK64KHz Thời gian đọc số liệu lúc r10 = (Ngoài khe r10) Hoạt động mạch sau: Khi r10 = (Tức khe để tách số liệu ra) dòng xung CLK qua cổng NAND mở để vào chân CLK IC 74LS164 Lúc này, đầu vào A IC 74LS64 mức cao cho phép số liệu vào chân B IC Từng bít số liệu khe r10 dịch vào IC 74LS164 theo xung nhịp Trong thời gian khe r10, có bít số liệu số liệu đưa đầu cửa IC 74LS164 Khi r10 = 0, NAND ngắt, NAND mở để xung CLK 64KHz vào chân CLK IC 74LS164 Lúc này, chân A IC 74LS164 mức thấp nên số liệu 1.544Mb/s không vào chân B, số liệu khe r10 lấy chân QH IC 74LS164 theo xung nhịp 64KHz nhu yêu cầu Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 32 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng môn học: Kỹ thuật truyền dẫn GVC Nguyễn Tiến Quyết, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [2] Bài giảng môn học: Kỹ thuật mạch điện tử GVC Phạm Minh Hà, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [3] Bài giảng môn học: Kỹ thuật xung GVC Tạ Quang Đởn, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [4] Bài giảng môn học: Cơ sở kỹ thuật thông tin số GVC Nguyễn Hữu Trung, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [5] Kỹ thuật số Nguyễn Thuý Vân, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2001 [6] Digital System, Principles and Applications Ronald J Tocci, Neal S Widmer, Prentice Hall 2002 [7] Các tài liệu tham khảo Internet [8] Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn Dương Minh Trí, NXB Trẻ Tp Hồ Chí Minh, 2000 Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 33 [...]... ĐHBKHN 20 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 5.IC 74LS90: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 21 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 6.IC74LS163: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 22 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 23 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD:... ĐHBKHN 16 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 17 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 2.IC 74LS161: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 18 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 3.IC 74LS193: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 19 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày... ĐHBKHN 32 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng môn học: Kỹ thuật truyền dẫn GVC Nguyễn Tiến Quyết, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [2] Bài giảng môn học: Kỹ thuật mạch điện tử GVC Phạm Minh Hà, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [3] Bài giảng môn học: Kỹ thuật xung GVC Tạ Quang Đởn, GV khoa ĐTVT trường ĐHBKHN [4] Bài giảng môn học: Cơ sở kỹ thuật thông... lớn hơn tổng độ di pha của cỏc tớn hiệu khi di pha qua bộ đếm và mạch logic tổ hợp Mạch kết cấu cụ thể : Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 15 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn CLK TS0 0 1 2 BO DEM N GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 2 1 3 N-2 N-1 BO GHI DICH TSN-1 1 2 PHẦN THIẾT KẾ I Nguyên lý hoạt động của một số IC dùng để thiết kế 1.IC 74LS164: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 16 Bài tập. .. u0,u1, …,u11 Từ cấu trúc khung ta nhận thấy các bit đồng bộ nằm tách nhau và từ mã đồng bộ đa khung được tạo ra từ tập hợp các từ mã đồng bộ của khung chẵn Do vậy khi ở trạng thái tìm đồng bộ ta thực hiện phương pháp đồng Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 14 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết bộ đuổi Để thu được từ mã đồng bộ đa khung thì bên thu phải đếm đến khung thứ... đồng bộ đa khung và gửi xung báo hiệu sang cho bộ định thời thu thì bộ định thời thu ngay sau đó phải định thời cho bit q0, khe r0, khung u10 Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 13 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Sơ đồ khối : 1.544MCLK Tạo bit đồng bộ F Bộ đếm bit F Logic tổ hợp Bộ định thời bit q0-q7 Trễ 1 Bộ đếm khe Logic tổ hợp Trễ 2 Bộ định thời khe Bộ định thời... khung Đồng bộ của hệ thống T1 là dạng đồng bộ phân tán, các bít đồng bộ nằm ở vị trí đầu tiên của một khung Do đó, để tách được đồng bộ khung và Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 24 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết đồng bộ đa khung, chúng ta phải tiến hành xét cả một đa khung gồm 12 khung, có độ dài về mặt thời gian là 1.5 ms Để thực hiện được việc tách các bít đồng... khung MFSYN MFSYN = 1: Đã đồng bộ đa khung MFSYN = 0: Chưa đồng bộ đa khung: Biểu thức logic của MFSYN: MFSYN = ( F1 + F 3).( F 5F 7 F 9).EMF Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 25 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết Sơ đồ mạch thực hiện tín hiệu EMF được cho bởi một bộ đếm cơ số 10 (Đếm từ 0 đến 10) Tại khung thứ 10 thì EMF có mức logic 1 Datasheet của IC 74LS163 được... với các khối chuyển đổi nối tiếp sang song song cho các bít F, chúng ta thiết kế được sơ đồ khối kiểm tra đồng bộ khung và đa khung như sau: Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 26 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết 3.2 Khối mạch chức năng thực hiện tín hiệu báo đồng bộ khung và báo hiệu bít A Tín hiệu báo hiệu đồng bộ khung là tín hiệu cho biết bộ định thời thu đã... thực hiện được chức năng này, chúng ta sử dụng một D-FF có đầu vào D có phương trình logic như sau: InD = BITA ⋅ FSYN ⋅ MFSYN Nếu bít A = 0 Nhóm lớp ĐT3 - K46 - Khoa ĐTVT - ĐHBKHN 27 Bài tập lớn môn Kỹ thuật truyền dẫn GVHD: Thày Nguyễn Tiến Quyết (không có cảnh báo), đã đồng bộ khung (FSYN = 1) và đã đồng bộ đa khung (MFSYN = 1) thì tín hiệu báo hiệu bít A có mức logic 0 (nhờ mức logic này, dòng