Bài giảng Mạng máy tính - Chương 2: Điều chế tín hiệu (Data Encoding) cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm chung, điều chế dữ liệu số thành tín hiệu số; điều chế dữ liệu số thành tín hiệu liên tục,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Chương 2: ðiều chế tín hiệu (Data Encoding) Khái niệm chung ðiều chế liệu số thành tín hiệu số ðiều chế liệu số thành tín hiệu liên tục ðiều chế liệu tương tự thành tín hiệu số ðiều chế liệu tương tự thành tín hiệu tương tự ðiều chế phổ rộng 8/29/2008 Khái niệm chung Dữ liệu mã hóa tín hiệu số – – dạng x(t) phụ thuộc vào KT mã hóa sử dụng tối ưu môi trường truyền tin Dữ liệu mã hóa tín hiệu liên tục – – – Sử dụng sóng mang có tần số phù hợp với mơi truờng truyền tin Thay đổi tính chất liệu theo liệu ñầu vào sử dụng tối ưu mơi trường truyền tin dạng điều chế •Dữ liệu Số- tín hiệu Số •Dữ liệu số tín hiệu liên tục •Dữ liệu liên tục-tín hiệu số •Dữ liệu liên tục-tín hiệu liên tục 8/29/2008 Kỹ thuật điều chế/mã hóa 8/29/2008 dạng điều chế Dữ liệu số- tín hiệu số – Giá thành thấp thiết bị ñiều chế khác Dữ liệu số tín hiệu liên tục – – – Cho phép truyền tín hiệu số đường truyền hỗ trợ tín hiệu liên tục Cho phép nâng cao giải thơng đường truyền Cần thiết ñể kết thúc phân ñoạn truyền tin số Dữ liệu liên tục-tín hiệu số – Cho phép sử dụng hệ thống truyền tin số cho dịch vụ liên tục Dữ liệu liên tục-tín hiệu liên tục – Các hệ thống truyền liệu liên tục cổ ñiển 8/29/2008 Dữ liệu số- Tín hiệu số ðơn vị liệu: bít Tín hiệu số chuỗi xung – Mỗi xung coi đơn vị tín hiệu – Một đơn vị tín hiệu biểu thị bít Dữ liệu số mã hóa tín hiệu, ánh xạ bít vào đơn vị tín hiệu Ánh xạ gọi sơ đồ mã hóa (Encoding scheme) Mark:1, Space:0 8/29/2008 Các thơng số điều chế số/số Thu t ng ðơn vị liệu ðn v ð nh nghĩa bit Một bít đơn, giá trị Tốc ñộ liệu bit/s Tốc ñộ truyền ñơn vị liệu ðơn vị tín hiệu xung chữ nhật xung hình sin Phần tín hiệu tương ứng với thời gian nhỏ ký hiệu Tốc độ tín hiệu Tốc độ điều chế ðơn vị tín hiệu/s (baud) Tốc độ truyền đơn vị tín hiệu 8/29/2008 Các phương pháp mã hóa NRZ – Hai pha NRZ-L,NRZI Nhị phân ña mức – – ða cực AMI Pseudoternary – Manchester – Manchester vi sai Kỹ thuật xáo trộn 8/29/2008 – B8ZS – HDB3 NRZ-L Non Return to Zero Level Trong thời gian bít, tín hiệu khơng trở mức Khơng có chuyển mức khoảng thời gian bít NRZ-L Non return to zero level – Bít tương ứng mức tín hiệu cao/thấp – Bít tương ứng với mức tín hiệu thấp/cao 8/29/2008 NRZ-I Non return to zero invert Bít tương ứng với khơng chuyển mức đầu thời gian bít Bít tương ứng với chuyển mức đầu thời gian bít Là phương pháp điều chế vi sai: – – – tương ứng với chuyển mức, với mức giá trị Tin cậy/ðơn giản điều chế theo mức Khơng phụ thuộc vào cực tín hiệu 8/29/2008 NRZ-L NRZ-I 10 8/29/2008 ðiều chế số-liên tục Ví dụ: truyền số liệu thơng qua hệ thống điện thoại – – Hệ thống điện thoại truyền, chuyển tiếp tín hiệu điện có tần số 300Hz đến 3400Hz Tại nguồn đích, liệu số cần điều chế thành tín hiệu liên tục ñể truyền ñường ñiện thoại Căn vào tính chất tín hiệu, có kỹ thuật điều chế – – – 20 ðiều chế khóa dịch biên độ ðiều chế khóa dịch pha ðiều chế khóa dịch tần số 8/29/2008 ðiều chế khóa dịch biên ñộ (ASK) tương ứng với hai biên độ tín hiệu, thơng thường hai biên độ=0 Dễ bị ảnh hưởng nhiễu (1200bps cho ñường thoại) Khó đồng Thường dùng cáp quang (LED laser) 21 8/29/2008 A cos(2π ft ) cho s(t ) = 0 cho ðiều chế khóa dịch tần số (FSK) Hai giá trị nhị phân ñược biểu diễn hai tín hiệu tần số khác Ví dụ điều tần song cơng Tỷ suất lỗi thấp Dùng truyền số liệu qua ñường ñiện thoại (tần số thấp), mạng không dây (tần số cao) 22 8/29/2008 ðiều chế khóa dịch pha (PSK) 0,1 tương ứng với hai ñộ lệch pha khác 0,1 tương ứng với chuyển pha (vi sai) Có thể sử dụng giải thông cách hiệu mã hóa lúc nhiều bít Có thể kết hợp với ñiều biên Nếu tốc ñộ liệu 9600 bps, tốc ñộ ñiều chế ? 23 8/29/2008 Kết hợp với ñiều biên 24 8/29/2008 ðiều chế số/liên tục 25 8/29/2008 ðiều chế liệu liên tục- số ðiều chế liệu liên tục thành liệu số, sau – ðiều chế thành tín hiệu số Mã hóa trực tiếp NRZ-L Sử dụng phương pháp mã hóa tín hiệu số khác – ðiều chế thành tín hiệu liên tục Sử dụng biện pháp điều chế số-liên tục học Có hai phương pháp ñiều chế liệu liên tục thành liệu số – – 26 ðiều chế mã xung ðiều chế Delta 8/29/2008 ðiều chế mã xung (PCM) Pulse Code Modulation Lấy mẫu tín hiệu dựa định luật lấy mẫu Shannon – Nếu tần số lấy mẫu >= lần tần số (có ý nghĩa) cao tín hiệu, phép lấy mẫu bảo tồn thơng tin tín hiệu – Vd: Tiếng nói tần số tối đa 4300Hz, cần lấy mẫu với tần số 8600Hz Tiến hành theo hai bước 27 – Lấy mẫu (PAM) – Lượng tử hóa 8/29/2008 ðiều chế delta (Delta Modulation) Sử dụng hàm bậc thang – Khi hàm số tăng, xung=1 – Khi hàm số giảm, xung=0 Tổng quát – Biểu diễn giá trị đạo hàm theo bít Tham số – Bậc thang – Tốc ñộ lấy mẫu Sai số 28 – Khi tín hiệu thay đổi chậm: nhiễu lượng tử – Khi tín hiệu thay đổi nhanh: nhiễu tràn 8/29/2008 29 8/29/2008 Dữ liệu liên tục tín hiệu liên tục Kết hợp tín hiệu m(t) sóng mang có tần số Fc thành tín hiệu tập trung xung quanh Fc Cho phép chuyển tín hiệu tần số khác phù hợp với kênh truyền Cho phép dồn kênh tần số sóng mang khác phương pháp dựa vào đặc điểm tín hiệu 30 – ðiều biên – ðiều tần – ðiều chế góc pha 8/29/2008 ðiều biên Biến đổi biên độ sóng mang theo ñầu vào Nếu ñầu vào hình sin – – – Tín hiệu đầu có hai thành phần lệch với tần số sóng mang khoảng tần số ñầu vào Na1 thơng tin Giải thơng=2 lần giải thơng đầu vào ðiều biên chiều: lần giải thông 31 8/29/2008 Bài tập-01 Biểu diễn tín hiệu mã hóa chuỗi liệu sau phương pháp mã hóa ñã học – 32 11000000 00000010 11001101 01010101 8/29/2008 Bài tập-02 Dữ liệu mã hóa mã manchester (khơng vi sai) cho tín hiệu 33 – Xác định thời gian bít – Xác định liệu ban đầu 8/29/2008 Bài tập-04 Biểu diễn phương pháp ñiều chế pha-biên ñộ sau công thức Tốc ñộ ký hiệu 2400 baud Tốc ñộ liệu bao nhiêu? 34 8/29/2008 ... đổi tính chất liệu theo liệu đầu vào sử dụng tối ưu mơi trường truyền tin dạng điều chế •Dữ liệu S? ?- tín hiệu Số •Dữ liệu số tín hiệu liên tục •Dữ liệu liên tục -tín hiệu số •Dữ liệu liên tục -tín. .. liệu ðơn vị tín hiệu xung chữ nhật xung hình sin Phần tín hiệu tương ứng với thời gian nhỏ ký hiệu Tốc độ tín hiệu Tốc độ điều chế ðơn vị tín hiệu/ s (baud) Tốc độ truyền đơn vị tín hiệu 8/29/2008... tục -tín hiệu liên tục – Các hệ thống truyền liệu liên tục cổ điển 8/29/2008 Dữ liệu s? ?- Tín hiệu số ðơn vị liệu: bít Tín hiệu số chuỗi xung – Mỗi xung coi đơn vị tín hiệu – Một đơn vị tín hiệu