Bài giảng thông tin số

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 1.1 Mở đầu 1.1.1 Định nghĩa a Định nghĩa truyền thông (Communication) Là việc truyền thơng tin từ điểm tới điểm Ví dụ: - Hai người nói chuyện với để trao đổi thơng tin - Các ám hiệu (gõ cửa…) - Quá trình giảng dạy lớp - Các máy tính nối mạng trao đổi liệu với b Định nghĩa viễn thông (Telecommunication) Là q trình truyền thơng tin từ nguồn phát tới nguồn thu qua khoảng cách Ví dụ: Hai người gọi điện thoại, mạng máy tính phịng, wifi, wimax, phát thanh, phát hình, truyền hình qua vệ tinh… c Định nghĩa thông tin số (Digital Communication) Thơng tin mã hóa dạng số truyền tập hợp hữu hạn dãy số khơng phụ thuộc vào nguồn thơng tin Ví dụ: Máy tính mã hóa 4bít, 8bít, 16bít, 32bít… 1.1.2 Một số khái niệm hệ thống thông tin số a Mơ hình hệ thống thơng tin nói chung Ba phần tử hệ thống thơng tin phải có máy phát, máy thu kênh truyền Mỗi phần tử có vai trị định việc truyền dẫn tín hiệu Máy phát xử lý tín hiệu đầu vào tạo tín hiệu có đặc tính thích hợp với kênh truyền dẫn Q trình xử lý tín hiệu để truyền dẫn chủ yếu điều chế mã hóa (modulation and coding) Nguồn tin Bộ phát Kênh truyền Bộ thu Người dùng Nhiễu Hình 1.1.2.1: Mơ hình hệ thống thơng tin nói chung Kênh truyền môi trường điểm phát điểm thu Kênh truyền cáp song hành, cáp đồng trục, cáp quang hay môi trường vô tuyến Mọi kênh truyền gây độ suy hao độ tổn thất truyền dẫn Vì cường độ tín hiệu bị suy giảm dần theo khoảng cách Máy thu lấy tín hiệu đầu từ kênh truyền để xử lý tái tạo ngược lại tín hiệu đầu phát Các ho ạt động máy thu bao gồm khuếch bù vào tổn hao truyền dẫn, giải điều chế giải mã tín hiệu điều chế mã hóa máy phát b Mơ hình chi tiết hệ thống thông tin số Nguồn Source Bộ lặp Repeater A Nút mạng B Kết nối Nút mạng C Kết nối Đích User Bộ lặp Repeater D E Kết nối Cuộc nối Hình 1.1.2.2: Mơ hình chi tiết hệ thống thông tin  Nguồn: nguồn phát thông tin (sender, transmitter, source) Là nơi sản sinh thông tin dạng tin Tùy theo tin mà sinh ra, chia nguồn tin thành loại rời rạc hay liên tục  Trạm lặp: Khi tín hiệu truyền kênh truyền bị suy giảm méo nên trạm lặp (Repeater) làm hai nhiệm vụ: Khuếch đại sửa dạng tín hiệu  Đầu thu: phần nhận thông tin gửi từ đầu phát (sink, destination, receiver)  Cuộc nối: kênh thơng tin nguồn đích  Đƣờng truyền (line): thường sử dụng để ám đường truyền vật lý hai thiết bị hệ thống thông tin  Kết nối, liên kết (link): kênh thông tin logic nối hai thiết bị hệ thống thơng tin (có thể đầu cuối nút mạng)  Kênh truyền (channel): tương tự kết nối (link)  Nút mạng (network node): thiết bị có nhiệm vụ thiết lập, trì chuyển mạch liên kết logic đường truyền vật lý  Mạng (network): tập hợp nhiều nút mạng nối với đường truyền 1.2 Yêu cầu hệ thống thông tin 1.2.1 Nguồn tin  Thơng tin truyền dạng tự nhiên (ngun bản), khơng qua biến đổi Ví dụ: hai người nói chuyện trực tiếp với nhau…  Thơng tin biến đổi để làm cho thích hợp với: + Kênh truyền: Vô tuyến, di động, cáp quang… + Các thiết bị nằm mạng + Làm tương thích đầu phát đầu thu  Thơng tin nén trước truyền lên kênh truyền Nén có tác dụng hạn chế lượng thơng tin thừa truyền đi, nhiên đảm bảo việc phục hồi thông tin đầu thu Thông tin biến đổi thơng qua mã hóa điều chế 1.2.2.Mơi trƣờng truyền tin Thơng tin truyền dạng:  Dịng điện  Sóng điện từ (sóng radio)  Sóng ánh sáng Vì vậy, mơi trường truyền tin thông dụng bao gồm:  Dây đồng, gồm có: + Cáp đồng trục + Cáp xoắn  Truyền thơng tin qua khơng gian: sóng siêu cao tần (viba), truyền thông tin qua vệ tinh, hệ thống thông tin di động, truyền tia hồng ngoại, tia laser…  Truyền thông tin qua môi trường quang dẫn: cáp sợi quang Do tính chất mơi trường truyền dẫn khác nên môi trường yêu cầu phương pháp điều chế thông tin khác Trong thực tế, thơng tin truyền từ nguồn tới đích thơng qua nhiều mơi trường truyền dẫn khác *) Bảng tên phân loại sóng TT Dải tần số Tên dải tần Bước sóng Tên bước sóng ULF 30  300 Hz Ultra Low Frequency 10  10 m Tần số thấp ELF 300  3000 Hz Extreme Low Frequency 10  10 m Tần số cực thấp VLF 3  30 KHz Very Low Frequency 10  10 m Sóng Mm 10  10 m Sóng Km Tần số thấp 30  300 KHz LF Low Fr Tần số thấp 300  3000 KHz  30 MHz MF Medium Fr Tần số trung HF High Fr Tần số cao 10  10 m Sóng Hectomet 10  10 m Sóng Decamet 10  10 m Sóng met  10 -1 m Sóng dm 10 -1  10-2 m Sóng cm 10 -2  10-3 m Sóng mm VHF 30  300 MHz Very High Frequency Tần số cao UHF 300  3000 MHz Ultra High Frequency Tần số rất cao SHF  30 GHz Super High Frequency Tần số siêu cao EHF 10 30  300 GHz Extreme High Frequency Tần số cực cao Ngoài kỹ thuật thơng tin người ta cịn có cách phân loại dải tần viba (Microwave) có tần số từ: 1GHz đến 40 GHz Dải tần viba chia nhỏ sau: + L Band (băng L):  GHz + S Band (băng S):  GHz + C Band (băng C):  GHz + X Band (băng X):  12 GHz + Ku Band (băng Ku): 12  182 GHz + K Band (băng K): 18  27 GHz + Ka Band (băng Ka): 24  40 GHz  Các yêu cầu truyền thông tin qua hệ thống viễn thông Q trình truyền thơng tin qua hệ thống viễn thơng cần thiết lập trì với chất lượng chấp nhận Chất lượng dịch vụ viễn thông thể qua số tiêu chuẩn sau: - Tốc độ đường truyền: Truyền từ nguồn tới đích Khả truyền tin nhanh chóng c hệ thống thông tin số thường đánh giá qua dung lượng tổng cộng B hệ thống, tốc độ truyền thơng tin (có đơn vị b/s) tổng cộng hệ thống với độ xác cho Nhìn chung, dung lượng hệ thống tùy thuộc vào băng tần truyền dẫn hệ thống, sơ đồ điều chế, mức độ tạp nhiễu… - Tốc độ đáp ứng hệ thống: Phản ánh tính đáp ứng kịp thời hệ thống có u cầu từ đầu vào (Ví dụ: Tốc độ kết nối điện thoại) - Tính chống lỗi: Phản ánh độ tin cậy đường truyền qua hệ thống có tác động từ bên ngồi Đối với thơng tin số, tham số độ xác truyền tin thường đánh giá qua tỷ lệ lỗi bit (BER – Bit Error Ratio) thường hiểu tỷ lệ số bít nhận bị lỗi tổng số bít truyền khoảng thời gian quan sát Khi thời gian quan sát tiến tới vơ hạn tỷ lệ tiến tới xác suất lỗi bít Trong thực tế, thời gian quan sát khơng phải vơ hạn nên tỷ lệ lỗi bít gần với xác suất lỗi bít, nhiên nhiều trường hợp người ta thường gọi BER xác suất lỗi bít Trong số hệ thống thơng tin số sử dụng biện pháp mã hóa hiệu tiếng nói điện thoại di động chẳng hạn, độ xác truyền tin cịn thể qua tham số chất lượng tiếng nói xét khía cạnh chất lượng dịch vụ - Ngồi tham số có tính ngun tắc nói trên, hệ thống thơng tin số cịn có thêm u cầu tính bảo mật độ tin cậy (khả làm việc hệ thống với BER không vượt giá trị xác định) Các yếu tố giá thành… có vai trị to lớn 1.3 Các dịch vụ viễn thông 1.3.1 Một số dịch vụ viễn thông Viễn thông thuật ngữ liên quan tới việc truyền tin tín hiệu Ngay từ ngày xa xưa, người tiền sử biết dùng khói để báo hiệu, người thổ dân đảo xa xơi dùng cột khói để liên lạc, báo hiệu truyền tin Mai An Tiêm dùng dưa hấu để truyền tin đất liền, nói thuật ngữ viễn thơng có từ xa xưa Tuy nhiên nói, khái niệm viễn thơng thức sử dụng cha đẻ máy điện báo Samuel Finley Breese Morse sau bao ngày đêm nghiên cứu vất vả, ông sáng chế máy điện báo Bức điện báo dùng mã Morse truyền trái đất từ Nhà Quốc Hội Mỹ tới Baltimore cách 64 km đánh dấu kỷ nguyên viễn thông Trong thông điệp Morse viết "Thượng Đế sáng tạo nên kỳ tích" Nói đến lịch sử Viễn thông, không nhắc đến Alexader Graham Bell, ông người sáng chế điện thoại Trên quy mơ xã hội, điện tín (1884), điện thoại (1876), radio (1895) vơ tuyến truyền hình (1925) làm thay đổi cách giao tiếp quan hệ người xuất vệ tinh viễn thông (1960) sợi quang học (1977), công nghệ không dây làm nên hệ thần kinh thông minh nhạy bén trái đ ất Có thể nói lĩnh vực viễn thơng làm thay đổi mặt, tính cách trái đất, thực hóa khả liên kết người quốc gia, gắn kết người với nhờ mạng lưới viễn thơng vơ hình hữu hình khắp trái đất vũ trụ Sự hội tụ lĩnh vực viễn thông với phát triển xã hội, nhu cầu sử dụng truyền liệu người tăng lên theo hàm số mũ Ngành viễn thông đóng góp vai trị lớn lao việc vận chuyển đưa tri thức loài người đến người, thúc đẩy q trình sáng tạo đưa thơng tin khắp nơi ngành lĩnh vực khoa học, thông tin giải trí thời khác Viễn thơng đem lại hội tụ, hay thống loại hình dịch vụ truyền liệu dịch vụ thoại, video (truyền hình quảng bá truyền hình theo yêu c ầu), liệu Internet băng rộng thúc đẩy ngành công nghệ thông tin phát triển lên mức cao với đa dạng loại hình dịch vụ chi phí rẻ Mạng viễn thơng giúp người sử dụng gọi điện thoại qua mạng Internet, xem hình ảnh bạn bè khắp giới, chia sẻ nguồn liệu, thực giao dịch mua bán tới nơi giới cách đơn giản Viễn thông ngày tạo nên giới gần hội tụ cho tất người 1.3.2 Một số tổ chức viễn thông quốc tế Nhằm xây dựng chuẩn quốc tế hệ thống viễn thơng tồn cầu thơng tin cho mạng toàn cầu Yêu cầu thiết bị nhà sản xuất khác phải tương thích với tạo mạng thống Vì cần phải có hệ thống chuẩn mà tất nhà sản xuất thiết bị viễn thông, cung c ấp dịch vụ viễn thông phải tuân theo Một số tổ chức viễn thông quốc tế  ITU: International Telecommunication Union (Tổ chức viễn thông quốc tế) Đây tổ chức quan trọng giới, tổ chức đưa nhiều khuyến nghị (Rec-s) thực chất tiêu chuẩn quốc tế chuẩn nén tín hiệu MPEG, chuẩn mã hóa tín hiệu Các khuyến nghị xuất dạng blue book – sách xanh (Trước năm 1991 tổ chức có tên CCITT -International Telegraph and Telephone Consultative Committee: Ủy ban tư vấn quốc tế điện thoại điện báo) ITU chia thành hai nhóm: o ITU-T: ITU Telecommunication (tổ chức viễn thông quốc tế - ban viễn thông) o ITU-R: ITU Radio  ETSI: European Telecommunication Standards Institute (Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu)  IEEE: Institute of Electronics and Electrical Engineering (Viện kỹ thuật điện – điện tử) Mỹ  FCC: the Federal Communications Commission: Ủy ban truyền thông liên bang 1.4 Mạng số (Digital Network) 1.4.1 Ƣu điểm mạng số so với mạng tƣơng tự - Thơng tin số nén tín hiệu cách hiệu dễ dàng, tiết kiệm băng truyền (về mặt băng tần tốc độ truyền) - Thơng tin số có tính chống lỗi cao hẳn hệ thống tương tự (cụ thể phát lỗi sửa lỗi) Đó tín hiệu số kết hợp số hữu hạn ký hiệu Mặt khác khôi phục tín hiệu (re-generator) thơng tin số cho phép khơi phục lại tín hiệu đường truyền (do nhiễu suy giảm) cách hiệu xác so với khuếch đại (amplifier) hệ thống tương tự - Thơng tin số ghép kênh TDM nên nâng cao hiệu sử dụng - Rẻ - Thông tin số sử dụng miền số rời rạc 1.4.2 Các phƣơng thức liên lạc mạng số a Đơn công (Simplex) Tuyến thông tin đơn công định nghĩa phương thức truyền thơng tin dịng thơng tin thực theo hướng từ thiết bị phát tới thiết bị thu Ví dụ: Phát thanh, phát hình quảng bá… b Bán song công (Half Duplex) Là phương thức truyền tin mà thơng tin truyền theo hai hướng, hai thiết bị trao đổi thông tin, nhiên t ại thời điểm có thiết bị phát thiết bị nhận Ví dụ: Hệ thống đàm, máy Fax c Song công (Duplex) Là phương thức truyền tin mà thơng tin truyền theo hai hướng thời điểm hai thiết bị trao đổi thơng tin Ví dụ: Điện thoại, truyền hình hội nghị… Đơn cơng A B Bán song công t1 A t2  t1 B Song công t1 A t2 = t1 B Hình 1.4.2: Các phương thức truyền thông tin 10 *) Chú ý: - Luồng E1 : Một khung gồm 32 khe thời gian - Luồng T1: Một khung gồm 24 khe thời gian - GSM: Một khung gồm khe thời gian - PDH: Ghép xen bít - SDH: Ghép xen byte 5.3.3 Sơ đồ tách kênh TDM Loại bỏ mẫu y(n) TS M -  TS M M xM(n) D TS M xM-1(n) D TS M D TS M x1(n) 5.4 Kỹ thuật CDM CDMA 5.4.1 Mở đầu - Mỗi kênh thông tin gán mã, thông thường dùng mã giả ngẫu nhiên (PN – Pseudo Noise: giả nhiễu – Có tính chống lỗi cao - Mã PN có bề rộng phổ lớn, lớn tín hiệu mang tin x(n) (bề rộng phổ lớn nhiễu trắng) nên tín hiệu mang tin gán cho mã PN phổ tín hiệu trải rộng mã PN Nên mã PN gọi mã trải phổ ký hiệu SS: Spread Spectrum - Vì CDMA dùng mã hố PN (SS) ta ký hiệu SS-CDMA - Đơi người ta gọi SSCDMA đa truy nhập trải phổ ký hiệu SSMA Spread Spectrum Multiple Access 138 - Thông tin dùng mã trải phổ ( PN hay SS) gọi thơng tin trải phổ *) Có loại thông tin trải phổ bản: - Trải phổ dãy trực tiếp: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) - Trải phổ nhảy tần: FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) - Trải phổ nhảy thời gian: THSS (Time Hopping Spread Spectrum) 5.4.2 Mã trải phổ a Mã ngẫu nhiên thật sự: - Nhiễu khơng có quy luật xác định xảy hồn tồn ngẫu nhiên nên ta sử dụng thuật ngữ ngẫu nhiên hay nhiễu - Nhiễu có bề rộng phổ lớn (lớn nhiễu trắng – nhiễu Gauss) tức quy luật ngẫu nhiên nhiễu lớn - Trong thông tin trải phổ ta sử dụng mã ngẫu nhiên để trải phổ tín hiệu mang tin đầu phát giải trải phổ mang tin đầu thu để nhận lại tín hiệu mang tin - Nhưng dùng mã ngẫu nhiên thực khơng thể biết quy luật đầu phát ta sử dụng mã ngẫu nhiên thực đầu thu ta khơng thể lấy lại tín hiệu mang tin quy luật để đồng mã - Nếu dùng mã ngẫu nhiên thông tin trải phổ nâng cao khả chống nhiễu khả bảo mật Vì thơng tin trải phổ dùng quân đội từ chiến tranh giới thứ b Mã giả ngẫu nhiên (PN): - Để đầu thu giải trải phổ tín hiệu mang tin phải biết quy luật Vì người phải tự tạo tính chất ngẫu nhiên thực này, tự tạo nên người biét quy luật ngẫu nhiên giải trải phổ đầu thu - Do người tự làm mã ngẫu nhiên có quy luật giống mã ngẫu nhiên thực nên gọi mã giả ngẫu nhiên - Do quy luật ngẫu nhiên phức tạp nên việc tìm mã PN khó khăn ta khơng biết trước  tính bảo mật thơng tin trải phổ cao 139 - Do phổ mã PN rộng (Độ rộng xung hẹp) nên tính chống nhiễu cao *) Phổ mã PN: Theo biến đổi Fourier (FT): xung hẹp phổ rộng ngược lại xung rộng phổ hẹp Chúng ta so sánh sau: Phổ – Xung Direct chiều f=0 -T T -T/2 T/2 t w t w t w *) Cấu tạo mã PN: Muốn mã giả ngẫu nhiên PN giống mã ngẫu nhiên thực cần đảm bảo u cầu: - Tính cân đối: Số lượng xung có mang trị xung mang giá trị ngang - Tính tương quan: Nếu có hai mã PNi PNj tương quan chéo phải (tức phải khác nhau) - Tính chạy: từ mã PNi dịch xung thu mã PNi+1 ( mã phải tương quan cân đối) *) Phương pháp tạo mã PN: - Phương pháp tạo mẫu PN giống phương pháp tạo mẫ PNRZ - Mỗi bít mã PN gọi chíp 140 - Khoảng thời gian tồn chip gọi độ rộng chip ( thời gian chip ký hiệu: Tc) - Số lượng chíp mã PN gọi chu kỳ mã ( hay độ dài mã) kí hiệu L Nếu L chẵn số chip chip Nếu L lẻ số chip chip chênh chip - Số lượng chip truyền giây gọi tốc độ chip Ví dụ 5.4.2.1: Cho mã PN sau: 0010110 (L = 7) Hãy vẽ dạng sóng mã theo mã PNRZ Giải: 0 1 +V -V Ví dụ 5.4.2.2: Hãy tạo mã PN với (L = 8) sau mã hố PNRZ Giải: Mã PN có L = 8: 00001111 0 0 1 1 +V -V 5.4.3 Trải phổ dãy trực tiếp – DSSS *) Định nghĩa: Trải phổ dãy trực tiếp DSSS nhận cách dùng mã P N điều chế trực tiếp tín hiệu mang tin (hay gọi trải phổ trực tiếp tín hiệu mang tin) DSSS thường sử dụng kỹ thuật CDMA 141 *) Mạch trải phổ: - Miền thời gian: DSSS x(t).p(t) PCM x(t) p(t) PN - Miền tần số: DSSS x(w) * p(w) x(w) p(w) Ví dụ 5.4.3.1: Cho tín hiệu mang tin PCM 101 Mã P(t) PN: 1001 Hãy vẽ dạng tín hiệu DSSS ( dạng PNRZ) Giải: x(t) 1 t p(t) 0 1 0 1 0 t DSSS t 142 *) Sơ đồ đầy đủ điều chế PN: Mã hóa PNRZ PCM DNSS x(t).p(t) x(t) p(t) Mã hóa PNRZ PN Ví dụ 5.4.3.2: Cho tín hiệu mang tin PCM 0101 có tốc độ bít/s Tín hiệu trải phổ mã trải phổ PN: 100110 - Hãy vẽ dạng: DSSS - Hãy tính tốc độ chip Giải: x(t) 1 t p(t) 0 1 0 1 0 1 0 1 t DSSS t Tốc độ bít luồng PCM bít/s nên tốc độ chíp là: Vc = x = 24 (chip/s) Độ rộng bít là: Tb = ¼ (s) Độ rộng chíp là: Tc = 1/12 (s) 143 Nhận xét: Tb gọi hệ số trải phổ Tc *) Kỹ thuật DSSS – BPSK - Sơ đồ điều chế: Điều chế BPSK Mã hóa PNRZ PCM DSSS gDSSS BPSK (t) x(t).p(t) x(t) p(t) Mã hóa PNRZ g(t) PN Ví dụ 5.4.4.1: Cho tín hiệu mang tin PCM: 0101 Mã trải phổ PN: 1001 Cho sóng mang g(t) = Acos(wct).Hãy vẽ dạng sóng gDSSS BPSK (t)=? Giải: x(t) 1 t p(t) 0 1 0 1 0 1 0 1 t DSSS t g(t) t gDSSS BPSK(t) t 144 *) Kỹ thuật DSSS QPSK: Nhận xét: Cũng giống điều chế QPSK, mã PN1 PN2 tạo tao từ mã PN cách lấy chíp chẵn lẻ s1(t).g1(t) x(t).p1(t)=s1(t) A Bộ tạo mã PN PCM Bộ mã hóa PNRZ cos wct Phát sóng mang Bộ tạo mã PN gDSSSQPSK(t) x(t) -/2 Bộ tạo mã PN A sin wct s2(t).g2(t) x(t).p2(t)=s2(t) Ví dụ 5.4.5.1: Cho tín hiệu mang tin PCM: 101 Cho mã trải phổ PN: 10000111 Cho sóng mang g(t) = Acos(wct) Hãy vẽ dạng sóng gDSSS QPSK (t)=? Giải: Trước hết ta tạo mã PN1 PN2 từ mã PN PN1 lấy bít chẵn PN 0 0 1 PN2 lẫy bít lẻ PN 0 0 1 PN 0 1 1 PNRZ PN1 0 0 1 PNRZ PN2 PNRZ Tạo s 1(t).g1(t): 145 PCM PN1 0 1 1 0 S1(t) g1(t) A 2 t - A 2 S1(t).g1(t) A 2 t - A 2 Tạo s 2(t).g2(t): PCM PN2 0 1 0 1 0 1 S2(t) g2(t) A 2 - A 2 t A 2 - A 2 146 Tổng hợp gDSSSQPSK(t): S1(t).g1(t) A 2 t - A 2 S2(t).g2(t) A 2 t A 2 gDSSSQPSK(t) A A 2 t A 2 -A *) Giải trải phổ dãy trực tiếp (Despreading) Sau luồng tín hiệu mang tin dạng số (PCM) trải phổ mã PN điều chế (Modulation) để truyền kênh truyền đầu thu thực giải điều chế (Demodulation), sau thực giải trải phổ để thu tín hiệu mang tin ban đầu Mạch giải điều chế có dạng sau đây: DSSS-PNRZ PCM-PNRZ Mã hóa PNRZ PN Nhận xét: Mã PN mạch giải trải phổ phải giống hệt mã PN mạch trải phổ đầu phát ta thu luồng tín hiệu mang tin PCM ban đầu 147 Ví dụ 5.4.6.1: Cho luồng tín hiệu mang tin PCM sau: 101 Luồng giải trải phổ với mã PN sau: 1001 Hãy thực trải phổ giải trải phổ luồng PCM Giải: Cho luồng tín hiệu mang tin PCM sau: 101 Luồng giải trải phổ với mã PN sau: 1001 Vậy ta có tín hiệu trải phổ sau: x(t) 1 t p(t) 0 1 0 1 0 t DSSS t Giải trải phổ: DSSS-PNRZ t PN-PNRZ 0 1 0 1 0 t PCM - PNRZ 1 t 148 BÀI TẬP CHƢƠNG BT 5-1 Cho mã PCM sau: 1010 Mã PCM trải phổ mã trải phổ PN sau đây: 100110 - Hãy vẽ mạch trải phổ dãy trực tiếp - Hãy vẽ dạng tín hiệu DSSS Cho tốc độ bít luồng PCM sau: Vb=4 bit/s - Hãy tính tốc độ chip Vc = ? - Hãy tính độ rộng bit Tb? - Hãy tính độ rộng chip Tc? BT 5-2 Hãy thiết kế ghép kênh FDM để ghép kênh tín hiệu có F a=5KHz, tần số sóng mang fc1 = 500KHz, kho ảng tần số bảo vệ FBV= Fa Hãy vẽ phổ tín hiệu FDM dùng điều chế USSB Biết phổ tín hiệu mang tin có dạng sau đây: Xa(wa) -5 KHz 5KHz f BT 5-3 Hãy thiết kế ghép kênh FDM để ghép 10 kênh tín hiệu có Fa=5KHz, tần số sóng mang f c1= 1000KHz, khoảng tần số bảo vệ FBV=1KHz Hãy vẽ phổ tín hiệu FDM dùng điều chế DSB Biết phổ tín hiệu mang tin có dạng sau đây: Xa(wa) -5 KHz 5KHz f 149 BT 5-4 Hãy thiết kế ghép kênh FDM để ghép kênh tín hiệu có F a=5KHz, tần số sóng mang fc1= 600KHz, khoảng tần số bảo vệ F BV=0.5KHz Hãy vẽ phổ tín hiệu FDM dùng điều chế LSSB Biết phổ tín hiệu mang tin có dạng sau đây: Xa(wa) -5 KHz 5KHz f BT 5-5 Cho mã PCM sau: 0101 Mã PCM trải phổ dãy trực tiếp mã trải phổ PN sau: 010011 Cho sóng mang: g(t)=Acos(wct) Hãy vẽ dạng tín hiệu gDSSS BPSK (t) BT 5-6 Cho mã PCM sau: 101 Mã PCM trải phổ dãy trực tiếp mã trải phổ PN sau: 01101100 Hãy vẽ dạng tín hiệu gDSSS QPSK (t) BT 5-7 Cho năm kênh thông tin : kênh a, kênh b, kênh c, kênh d, kênh e Mỗi kênh mã hóa bit Hãy trình bày nguyên lý ghép kênh TDM theo hai phương pháp : - Ghép xen mẫu - Ghép xen bit BT 5-8 Cho mã PCM sau: 0101 Mã trải phổ dẫy trực tiếp mã trải phổ PN sau : 101001 - Cho tốc độ bit luồng PCM : Vs = 8bit/s Hãy tính tốc độ chíp Vc ? - Cho sóng mang g(t) = Acosωct, vẽ dạng sóng gDSSS BPSK (t), gDSSS QPSK (t) 150 BT 5-9 Cho mã PCM sau:1100 Mã trải phổ dẫy trực tiếp mã trải phổ PN sau : 10010011 với tốc độ chíp Vc = 64Kb/s Tính tốc độ bít Vb Cho sóng mang g(t) = Acosωct, vẽ dạng sóng gDSSS BPSK (t) BT 5-10 Cho luồng tín hiệu PCM sau: 101 Luồng tín hiệu PCM trải phổ mã PN sau: 10100101 Hãy thực trải phổ Hãy thực giải trải phổ BT 5-11 Cho tín hiệu ghép hai kênh x1(n) x2(n) y(n) sau: y(n) 3/4 1/2 1/4 t Hãy thiết kế tách kênh BT 5-12 Cho ba tín hiệu xa(n), xb(n), xc(n) có chu kỳ lấy mẫu Ts sau: xa(n) = rect4 (n) 1- n với 0n5 xb(n) = với n lại xc(n) = rect4 (n) Hãy giải thích nguyên lý ghép TDM đồ thị theo: a Ghép xen mẫu b Ghép xen bít 151 152 ... tương tự - Thông tin số ghép kênh TDM nên nâng cao hiệu sử dụng - Rẻ - Thông tin số sử dụng miền số rời rạc 1.4.2 Các phƣơng thức liên lạc mạng số a Đơn công (Simplex) Tuyến thông tin đơn công... đầu thu  Thơng tin nén trước truyền lên kênh truyền Nén có tác dụng hạn chế lượng thông tin thừa truyền đi, nhiên đảm bảo việc phục hồi thông tin đầu thu Thông tin biến đổi thông qua mã hóa... tiết hệ thống thơng tin  Nguồn: nguồn phát thông tin (sender, transmitter, source) Là nơi sản sinh thông tin dạng tin Tùy theo tin mà sinh ra, chia nguồn tin thành loại rời rạc hay liên tục  Trạm