Bài giảng Truyền số liệu - Chương 4 trình bày về xử lý số liệu truyền. Các nội dung chính được trình bày trong chương 4 (phần 1) gồm có: Mã hoá số liệu mức vật lý, phát hiện lỗi và sữa sai, nén số liệu. Mời các bạn cùng tham khảo.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC BÀI GIẢNG CHƯƠNG XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN Môn Học TRUYỀN SỐ LIỆU NỘI DUNG 4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4.2 Phát lỗi sữa sai 4.3 Nén số liệu 4.4 Mật mã hoá số liệu NỘI DUNG 4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4.2 Phát lỗi sữa sai 4.3 Nén số liệu 4.4 Mật mã hoá số liệu CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG DÂY (LINE CODES) Unipolar • Sử dụng xung áp, gửi dọc theo dây dẫn • Một mức điện áp cho bit mức cho bit – Thông thường bit có mức điện áp cực tính (âm dương), bit có mức điện áp • Mức trung bình chiều khác • Khi tín hiệu phía thu khơng thay đổi, khơng xác định thời điểm bắt đầu kết thúc bit, dẫn đến đồng bit Unipolar Polar • Sử dụng mức điện áp âm dương • Thành phần trung bình chiều giảm đáng kể • Bao gồm: – NRZ – RZ – Biphase Polar NRZ Nonreturn to zero (NRZ): mức điện áp âm dương Nonreturn to zero – level (NRZ-L) • mức điện áp khác cho bit bit • Thơng thường điện áp âm dùng cho bit 1, điện áp dương dùng cho bit (hoặc có thễ ngược lại) Nonreturn to zero – Inverted (NRZ-I) • Bit tạo thay đổi mức điện áp • Bit giữ nguyên mức điện áp Polar NRZ Ví dụ Vẽ giản đồ xung cho chuỗi [LSB]01111111[MSB] theo mã NRZ-L NRZ-I Cyclic Redundant Check (CRC) Số chia P Dài bit so với FCS mong muốn Được chọn tùy thuộc vào loại lỗi mong muốn phát Yêu cầu tối thiểu: msb lsb phải Biểu diễn lỗi Lỗi = nghịch đảo bit (i.e xor bit với 1) T: frame truyền Tr: frame nhận E: error pattern với vị trí lỗi xảy Nếu có lỗi xảy (E ≠0) thu khơng phát lỗi Tr chia hết cho P, nghĩa E chia hết cho khó có khả xảy Cyclic Redundant Check (CRC) Cách khác để xác định FCS dùng đa thức D = 110011 → D(x) = X5 + X4 + X + P = 11001 → P(x) = X4 + X3 + Ví dụ Dữ liệu cần truyền 1010001101 (k = 10) → Đa thức biểu diễn X9 + X7 + X3 + X2 + Cho đa thức sinh: P(x) = X5 + X4 + X2 + (n – k + = hay n – k = hay n = 15) Dữ liệu D dịch trái bit Xn-k D(x) = X5 D(x) = X14 + X12 + X8 + X7 + X5 Ví dụ Thực phép chia Ví dụ Vậy F = 01110 Dữ liệu truyền T= 101110100001110 Cyclic Redundant Check (CRC) Cyclic Redundant Check (CRC) Các lỗi phát –Tất lỗi bit đơn –Tất lỗi kép P(x) có toán hạng – Một số lẻ lỗi P(x) chứa thừa số (x+1) – Bất kỳ lỗi chùm mà chiều dài chùm nhỏ chiều dài FCS (n=k) –Hầu hết lỗi chùm lớn CRC phương pháp thông dụng hiệu để phát lỗi Sửa lỗi Cách sửa lỗi thông thường yêu cầu truyền lại khối liệu bị lỗi Khơng thích hợp cho ứng dụng trao đổi liệu không dây – Xác suất lỗi cao, dẫn đến việc phải truyền lại nhiều – Thời gian trễ truyền lớn nhiều thời gian truyền khối liệu – Cơ chế truyền lại truyền lại khối liệu bị lỗi nhiều khối liệu khác Cần thiết sửa lỗi dựa vào liệu nhận NỘI DUNG 4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4.2 Phát lỗi sữa sai 4.3 Nén số liệu 4.4 Mật mã hoá số liệu Mã hoá Huffman Dựa vào tần suất xuất ký tự khung truyền Mã hoá số bit nhỏ cho ký tự có tần suất xuất nhiều mã hoá với số bit nhiều cho ký tự có tần số xuất Trước tiên xác định tần suất xuất ký tự Dùng Huffman (cây nhị phân với nhánh gán giá trị 1) Mã hóa Huffman Xét ví dụ: Cho nguồn tạo thông điệp gồm ký tự AAAABBCD biết tốc độ ký hiệu 2000 symbols giây a Cho biết từ mã A, B, C, D trường hợp mã hóa đồng b Lặp lại câu a với mã Huffman Mã hóa Huffman Giải: a Nếu mã hóa đồng ta có ký hiệu nên dùng bit để mã hóa Cụ thể chọn sau: A: 00 B: 01 C: 10 D: 11 Mã hóa Huffman Giải: b Số lần xuất A 4, B 2, C D Sắp xếp ký hiệu theo tần suất xuất giảm dần áp dụng gán nhánh nhị phân sau A(4) B(2) C(1) D(1) Mã hóa Huffman Giải: b Lập nhị phân A 0 D 1 B C Khi mã hóa ký hiệu thí gán bit nhị phân từ rễ tới lá, ta có A= 1; B= 01; C=001; D=000 Mã hoá Huffman Ui U1 pi 34 U2 U3 U4 U5 23 19 07 U6 06 U7 01 11/10/2016 0 07 1 14 24 42 58 1.0 Ui Codewords U1 00 U2 10 U3 11 U4 011 U5 0100 U6 01010 U7 01011 59 ... DUNG 4. 1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4. 2 Phát lỗi sữa sai 4. 3 Nén số liệu 4. 4 Mật mã hoá số liệu NỘI DUNG 4. 1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4. 2 Phát lỗi sữa sai 4. 3 Nén số liệu 4. 4 Mật mã hoá số liệu... Chuỗi bit truyền: 00.1000.0000.0001 Số bit kể từ lần thay cuối Số bit kể từ lần thay cuối 29 NỘI DUNG 4. 1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4. 2 Phát lỗi sữa sai 4. 3 Nén số liệu 4. 4 Mật mã hoá số liệu Các... Nếu bit có cực tính dương thay dãy 0 + -0 -+ Nếu bit có cực tính âm thay dãy 0 - + +- B8ZS B8ZS = Bipolar 8-zero Substitution Ví dụ • B8ZS • Chuỗi bit truyền: 00.1000.0000.0001 26 HDB3 HDB3 =