Ôn Tập Môn Hệ Thống Viễn Thông

1.Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệu 1 2.Trình bày hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số FDM 1 3.Trình bày sơ đồ khối và hoạt động của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ? (Bộ thu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không ) 3 4. Trình bày cấu trúc kênh E1 4 5.Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần của hệ thống thông tin

Mục lục

1.Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệu 1 2.Trình bày hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số FDM 1 3.Trình bày sơ đồ khối và hoạt động của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ? (Bộ thu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không ) 3

5.Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần của hệ thống thông tin

6.Trình bày các đặc tính của bộ phát quang và bộ thu quang 6 7.Trình bày kĩ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM 7 8.Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh 10 9.Trình bày các phương pháp lan truyền sóng vô tuyến 9

Đề cương ôn tập F18

1.Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệu

Điều chế : là quá trình biến đổi các thông số của sóng mang theo quy luật tín hiệu

tin

− Tín hiệu tin : được gọi là tín hiệu điều chế

− Sóng mang là một dao động cao tần (tín hiệu dạng sin)

− Tín hiệu sau khi điều chế được gọi là tín hiệu đã được điều chế hoặc sóng mang đã được điều chế

Tại sao phải điều chế ?

− Tín hiệu tần số thấp không thể lan truyền xa trong không gian mà phải nhờ đến tín hiệu tần số cao

− Có thể sử dụng các anten có kích thước nhỏ

− Có thể ghép nhiều kênh lại với nhau

2.Trình bày hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số FDM

• FDM là kỹ thuật ghép kênh đối với tín hiệu tương tự và tín hiệu số

• FDM cho phép nhiều nguồn tín hiệu đầu vào cùng truyền trên một đường truyền

• Sự tách biệt của các tín hiệu trên đường truyền là về mặt tần số Mỗi tín hiệu chiếm một dải tần số nhất định và giữa chúng có dải tần số để trống

để bảo vệ

 Phía phát:

• Dịch chuyển dải tần tín hiệu tin tới tần số dải tần được ấn định

• Kết hợp (cộng) các tín hiệu tin sau khi được dịch chuyển dải tần

• LPF: Lọc thông thấp

• Bộ tổng hợp tần số: tạo tần số sóng mang phục vụ cho quá trình điều chế

• Bộ điều chế: điều chế tín hiệu tin qua đó giúp dịch chuyển dải tần số tín hiệu tin

 Phía thu:

• Tách tín hiệu FDM ra thành từng kênh riêng biệt

• Giải điều chế từng kênh FDM cho tín hiệu tin

• BPF: Bộ lọc thông dải – Lọc lấy dải tần số theo yêu cầu

• Bộ giải điều chế: Khôi phục tín hiệu tin từ tín hiệu đã được điều chế

• LPF: Lọc thông thấp- loại bỏ các tần số cao lẫn vào tín hiệu tin cần thu

3.Trình bày sơ đồ khối và hoạt động của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ?(Bộ thu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không )

• Unipolar NRZ

Dạng sóng:

• “1” biểu diễn bởi xung điện áp +A

• “0” không biểu diễn xung (điện áp 0)

Ưu điểm :Công suất trung bình lớn:0.5*A2 +0.5*02=A2/2

Nhược điểm:

• Mất đồng bộ khi gặp chuỗi bít 1 hay 0 dài Ưu điểm

• Dạng mã này đơn giản, dễ tạo

• Polar NRZ

Quy định dạng sóng:

• Bít 1: Biểu diễn bởi mức điện áp dương trong suốt chu kỳ sóng

• Bít 0: Biểu diễn bởi mức điện áp âm trong suốt chu kỳ sóng

Ưu điểm:

• Độ rộng băng nhỏ

• Thành phần DC =0

• Xác suất lỗi thấp

Nhược điểm:

• Không có khả năng phát hiện lỗi

• Mất đồng bộ khi gặp chuỗi bít 1 và 0 dài

• Cần hai nguồn phát công suất

4 Trình bày cấu trúc kênh E1

• Kênh E1 là kênh được ghép theo nguyên tắc phân chia theo thời gian từ 32 kênh E0, mỗi kênh có tốc độ 64kbps theo cách ghép từng byte

• Trong 32 kênh đó có 30 kênh dùng để chứa dữ liệu tiếng nói, 2 kênh dùng cho các chức năng đồng bộ và báo hiệu

• Kênh E0: là kênh PCM tốc độ cơ sở nó được tạo thành bởi quá trình số hoá tiếng nói theo phương pháp mã hoá PCM Tín hiệu tiếng nói được lấy mẫu ở tốc độ 8Khz, mỗi mẫu trên được mã hoá bởi từ mã 8bít

Vì vậy tốc độ của dữ liệu là 8Kmẫu/s x 8bít/mẫu = 64Kb/s

• Một khung trong luồng E1 có độ dài 125us được chia ra làm 32 TS Mỗi một TS được chèn vào một từ mã 8bít (1 mẫu biên độ tiếng nói)

• Khung lặp lại 8000 lần /s = với tốc độ lấy mẫu trong PCM

• Mỗi khung có một mẫu của 30 kênh tiếng nói +mẫu đồng bộ khung +mẫu báo hiệu

• Tốc độ :8000 lần /s x32 TS x 8 bít/TS =2048 Mbps

 Từ đồng bộ khung cần thiết để báo cho bộ giải ghép biết vị trí của các kênh riêng lẻ trong luồng 2.048 Mbps

 TS0 chứa thông tin hiệu chỉnh khung và nội dung của nó thay đổi lần lượt ở từng khung

 Tại bộ giải ghép, từ đồng bộ khung được phát hiện và bộ giải ghép bám vào

đó để phân dữ liệu ra từng kênh riêng biệt Mỗi kênh nhận một từ 8 bít trong chu kỳ 125 µs và tạo ra luồng 64Kbps như ban đầu

5.Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần của hệ thống thông tin sợi quang

Cấu trúc

Chức năng

-Thiết bị phát quang :

+Mạch điều khiển , nguồn phát quang :Chức năng chuyển đổi tín hiệu điện sang quang với công suất quang tỷ lệ với dòng điện , ghép nối vào sợi quang -Bộ nối quang :là thiết bị nối giữa sợi quang và các thiết bị khác

-Sợi quang :Dùng để truyền dẫn thông tin quang

-Trạm lặp :Khôi phục tín hiệu thông tin quang trên đường truyền

-Thiết bị chia quang chia đường dẫn quang thành nhiều đường dẫn khác -Thiết bị thu quang:

+Tách sóng quang

+Khuyếch đại nhằm để bù suy hao bù tán sắc

+Khôi phục tín hiệu quang

Chức năng chuyển đổi ánh sang thu được thành tín hiệu điện

6.Trình bày các đặc tính của bộ phát quang và bộ thu quang

• Bộ phát quang:

− Gồm hai phần: mạch điều khiển và nguồn quang

− Chức năng:

o Chuyển đổi tín hiệu điện sang quang với công suất quang tỷ lệ với dòng điện

o Ghép nối ánh sáng vào sợi quang

− Các loại nguồn quang:

o Đi-ốt phát quang (LED)

o Laze

• Bộ thu quang :

− Chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện

− Khôi phục tín hiệu thu được

− Bộ thu quang bao gồm các bộ tách sóng quang, bộ khuếch đại điện và các mạch xử lý tín hiệu

− Là thiết bị ở cuối tuyến truyền dẫn, nơi thu nhận mọi tác động trên toàn đưa tới nên hoạt động của nó liên quan tới hoạt động của toàn bộ hệ

thống

7.Trình bày kĩ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM.

− WDM là một cơ chế trong đó nhiều kênh sóng quang tại các bước sóng khác nhau được điềuchế bởi các chuỗi bit điện độc lập được phát đi

trêncùng một sợi quang sau khi đã được ghép kênh bằng kỹ thuật TDM hoặc FDM

− Tín hiệu quang tại đầu thu được giải ghép kênh thành các kênh riêng rẽ nhờ

kỹ thuật quang

− Kỹ thuật WDM khai thác băng tần rộng của sợi quang Ví dụ: hàng trăm kênh 10 Gb/s có thể được truyền qua cùng một sợi khi khoảng cách kênh giảm xuống dưới 100 GHz

• Phát tín hiệu:

o Nguồn phát: các laser có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định Hiện tại có các loại laser điều chỉnh bước sóng và laser đa bước sóng

• Ghép tín hiệu:

o Các tín hiệu quang được phát ra ở các bước sóng khác nhau này sẽ được ghép vào cùng một sợi quang nhờ bộ ghép kênh quang Bộ ghép này phải có suy hao suy hao nhỏ

• Truyền tín hiệu: tín hiệu sau khi được ghép sẽ được phóng vào sợi quang và truyền dẫn tới đầu thu

• Thu tín hiệu: Tại đầu thu các tín hiệu quang tổng hợp được tách ra thành từng kênh riêng rẽ nhờ bộ giải ghép WDM

• Phân loại:

− hệ thống WDM đơn hướng

− hệ thống WDM song hướng

• Các loại ghép WDM

− Dùng cho truyền dẫn đơn hướng:

o bộ ghép (MUX) và giải ghép (DEMUX)

− Dùng cho truyền dẫn song hướng

o bộ ghép và giải ghép hỗn hợp (MUX-DEMUX)

9.Trình bày các phương pháp lan truyền sóng vô tuyến

 Lan truyền sóng đất

− Tần số dưới 3 MHz: VLF, LF

− Sóng lan truyền dọc theo bề mặt trái đất

− Cần hệ thống anten lớn có công suất bức xạ lớn

− Khoảng cách lan truyền xa: vài trăm km

− Tổn hao truyền sóng thay đổi theo kiểu đất

 Lan truyền sóng trời

− Tần số: 3Mhz -30Mhz

− Lợi dụng tính chất phản xạ sóng điện từ của tầng điện ly

− Sóng điện từ có thể phản xạ một hoặc nhiều lần qua tầng điện ly và bề mặt trái đất

− Yêu cầu anten có kích thước nhỏ hơn và công suất phát xạ nhỏ hơn

− Có thể sử dụng để tạo vùng phủ sóng rộng lớn

− Tầng điện ly có cấu trúc thay đổi nên cần thay đổi tần số phát để đảm bảo liên lạc

 Lan truyền sóng tầm nhìn thẳng

− Tần số trên: 30Mhz – VHF, UHF, SHF

− Lan truyền trong tầng đối lưu

− Không bị phản xạ bởi tầng điện ly

− Lan truyền theo đường thẳng

− Khoảng cách truyền dẫn có thể đạt khoảng và chục km

8.Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh

Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm phần không gian và phần mặt đất

• Phần không gian:bao gồm vệ tinh thông tin và các trạm điều khiển TT&C

( Telemetry,Tracking & Command:đo lường từ xa ,bám và lệnh) ở mặt

đất.Đối với vệ tinh bao gồm phân hệ thông tin (payload) và các phân hệ phụ trợ cho phân hệ thông tin:

− Phân hệ thông tin bao gồm hệ thống anten thu phát và tất cả các thiết bị điện tử hỗ trợ truyền dẫn các sóng mang

− Các phân hệ phụ trợ gồm :

 Khung vệ tinh

 Phân hệ cung cấp năng lượng

 Phân hệ điều khiển nhiệt độ

 Phân hệ điều khiển quỹ đạo và tư thế của vệ tinh

 Phân hệ đẩy

 Thiết bị TT&C

• Phần mặt đất:bao gồm tất cả các trạm mặt đất , những trạm này thường

được nối trực tiếp hoặc thông qua các mạng mặt đất để đến các thiết bị đầu cuối của người sử dụng