Khuyếch đại
Ta cú dB =10log10 (P2/P1) = 10log10(0,5)= 10(-0,3)= -3(dB). Hay núi theo cỏch khỏc, tớn hiệu đó bị mất đi một nửa năng
Tốc độ lan truyền
Tốc độ lan truyền là khoảng cỏch của một tớn hiệu
hoặc 1bit cú thể lưu thụng trong một mụi trường
truyền dẫn trong thời gian 1s. Tốc độ lan truyền của tớn hiệu điện từ phụ thuộc vào mụi trường truyền dẫn và tần số của tớn hiệu.
Thời gian lan truyền
Thời gian lan truyền là khoảng thời gian cần thiết để
một tớn hiệu (hoặc 1 bit) lưu thụng từ một điểm này đến điểm kia trong một mụi trường truyền dẫn.
Gọi d là khoảng cỏch, Pt - thời gian lan truyền và Ps - tốc độ lan truyền. Ta cú cụng thức liờn hệ như sau:
Bước súng
Bước súng là khoảng cỏch mà một tớn hiệu đơn lan
Bước súng (tt) Cụng thức tớnh: λ = Ps x T = Ps/f λ là bước súng; Ps là tốc độ lan truyền; T là chu kỳ; f là tần số của tớn hiệu.
Bước súng là một đặc tớnh của tớn hiệu khi truyền
trong một mụi trường truyền dẫn. Bước súng thể hiện tớnh liờn kết tần số (chu kỳ) của tớn hiệu đến tốc độ lan truyền của mụi trường truyền dẫn. Hay núi cỏch khỏc, trong khi tần số của tớn hiệu độc lập với mụi trường truyền dẫn thỡ bước súng phụ thuộc cả vào
Bước súng (tt)
Vớ dụ: Bước súng của ỏnh sỏng đỏ (f= 4 x 1014) trong
mụi trường khụng khớ. Với tốc độ lan truyền của súng ỏnh sỏng là c= 3x108.
λ = c/f = (3 x 108) / (4 x 1014 )
Khả năng của mụi trường truyền dẫn
Truyền tớn hiệu tương tự
Mụi trường truyền thụng thấp
Là mụi trường cho cỏc tớn hiệu cú Độ rộng băng tần
trong dói tần số từ 0 đến f đi qua. Giỏ trị tần số thấp nhất là 0, giới hạn trờn ở tần số bất kỳ (cú thể vụ tận).
Mụi trường truyền thụng dói
Là mụi trường cho cỏc tớn hiệu cú Độ rộng băng tần
Trờn thực tế, khụng cú cỏc mụi trường truyền dẫn lý
tưởng cho qua mọi tớn hiệu ở bất kỳ tần số nào, mà mỗi mụi trường chỉ cho qua cỏc tớn hiệu cú cỏc tần số phự hợp và chặn lại cỏc tần số khỏc (tức là làm suy giảm quỏ một nửa năng lượng tớn hiệu).
40km 5às/km 0,2 –0,5dB/km 180-370THz Cỏp sợi quang 1-9km 4às/km 7dB/km tại 10MHz 0 - 500MHz Cỏp đồng trục 2km 5às/km 3dB/km tại 1KHz 0-1MHz
Cỏp sợi đụi xoắn loại nhiều sợi
2km 50às/km
0,2dB tại 1KHz 0-3,5kHz
Cỏp sợi đụi xoắn
Khoảng cỏch truyền tối đa
Trễ Suy giảm tớn hiệu
Độ rộng băng tần Mụi trường
Một tớn hiệu tương tự thường cú Độ rộng băng tần hẹp hơn tớn hiệu số, từ f1 đến f2. Hay núi cỏch khỏc, một tớn hiệu tương tự yờu cầu một kờnh truyền thụng dói.
Ta cú thể dịch chuyển Độ rộng băng tần của tớn hiệu
tương tự thụng qua cỏc kỹ thuật điều chế.
Vớ dụ: chỳng ta cú một tớn hiệu tương tự cú Độ rộng
băng tần f1 đến f2, chỳng ta cú thể dịch chuyển Độ
rộng băng tần lờn f3 đến f4 nhưng Độ rộng băng tần
Theo lý thuyết, tớn hiệu số cần Độ rộng băng tần từ 0
đến vụ hạn. Giới hạn dưới được cố định mức 0, giới hạn trờn cú thể vụ hạn hoặc chọn hữu hạn nếu ta chấp nhận một số bậc hài đi qua và số cũn lại bị chặn. Điều này cú nghĩa ta phải chọn Độ rộng băng tần từ 0 đến f của kờnh truyền thụng thấp.
Vớ dụ, chỳng ta cú thể sử dụng cỏp mạng mỏy tớnh
Mối quan hệ giữa tốc độ bit và Độ rộng băng tần (tt)
Định lý Nyquist: Đối với một kờnh truyền khụng nhiễu,
tốc độ bit tối đa được xỏc định theo cụng thức:
Br = 2 x BW x log2 L Trong đú:
BW: Độ rộng băng tần của kờnh truyền,
L: số mức dữ liệu của tớn hiệu và
Br tốc độ bit.
Mối quan hệ giữa tốc độ bit và Độ rộng băng tần (tt)
Cụng thức Shannon: Trong thực tế, mọi kờnh truyền
đều cú nhiễu. Cụng thức Shannon xỏc định tốc độ bit tối đa theo lý thuyết đối với kờnh truyền cú nhiễu là:
CBr = BW x log2 (1+SNR) Trong đú:
CBr tốc độ bit tối đa của kờnh truyền cú nhiễu;
BW Độ rộng băng tần của kờnh truyền;
SNR tỷ lệ giữa năng lượng tớn hiệu và năng lượng
Mối quan hệ giữa tốc độ bit và Độ rộng băng tần (tt)
Vớ dụ: ta cú một kờnh truyền với Độ rộng băng tần
1MHz. Tỷ lệ năng lượng tớn hiệu/nhiễu (SNR) là 63. Hóy xỏc định tốc độ bit và mức dữ liệu phự hợp của tớn hiệu?
Theo cụng thức Shannon:
CBr = BW x log2(1+SNR)
ta xỏc định được tốc độ bit tối đa của kờnh truyền: CBr =106 log2(1+63) = 6(Mbps).
Suy giảm tớn hiệu
Biến dạng tớn hiệu
Suy giảm tớn hiệu cú nghĩa là năng lượng tớn hiệu bị tiờu hao trong mụi trường truyền dẫn.
Biến dạng tớn hiệu cú nghĩa là tớn hiệu thu nhận đó bị thay đổi về cấu tạo hoặc hỡnh dạng. Mỗi tớn hiệu thành phần cú thể bị trễ trong quỏ trỡnh truyền đến đớch, cỏc tớn hiệu thu nhận tại một thời điểm đó bị lệch pha, dẫn đến biến dạng tớn hiệu tổng hợp.
Cú rất nhiều dạng nhiễu như nhiễu nhiệt; nhiễu do cỏc nguồn động cơ khởi động hoặc cỏc thiết bị sử dụng khỏc; nhiễu xuyờn õm và nhiễu xung lực ... cỏc loại nhiễu này cú thể dẫn đến mộo dạng hoặc phỏ hủy tớn hiệu.
Nhiễu nhiệt cú nguyờn nhõn từ sự chuyển động ngẫu nhiờn của cỏc electron trong cỏp kim loại và tạo ra một tớn hiệu tăng cường (khụng phải tớn hiệu gốc) và được phỏt bởi thiết bị phỏt.
Nhiễu xuyờn õm là sự ảnh hưởng của một đường truyền
này lờn đường truyền khỏc.
Nhiễu xung lực cú nghĩa là tớn hiệu cú mức năng lượng
cao trong những khoảng thời gian rất ngắn, cú nguyờn nhõn do bị tỏc động từ cỏc đường dõy điện lực, tia
Tớn hiệu tương tự cú tập vụ hạn cỏc giỏ trị trong một miền xỏc định;
Tớn hiệu số cú thể chỉ cú một tập hữu hạn cỏc giỏ trị;
Dữ liệu phải được đổi sang cỏc tớn hiệu điện từ trước khi
truyền dẫn qua một mạng truyền thụng;
Dữ liệu và tớn hiệu hoặc ở dạng tương tự, hoặc ở dạng
số;
Một tớn hiệu cú chu kỳ là một tớn hiệu bao gồm một mẫu
tớn hiệu lặp lại liờn tục;
Biểu diễn tớn hiệu theo miền thời gian là biểu diễn biờn độ tớn hiệu theo hàm thời gian;
Biểu diễn tớn hiệu theo miền tần số là biểu diễn cỏc biờn
độ đỉnh cỏc tớn hiệu Sin theo cỏc tần số của nú;
Theo phõn tớch Fourier, mọi tớn hiệu tổng hợp được biểu
diễn sang dạng tập hợp cỏc súng Sin đơn;
Phổ của một tớn hiệu bao gồm cỏc súng Sin mà nú cú
thể được tổng hợp lại từ cỏc súng Sin đú;
Độ rộng băng tần của một tớn hiệu là dóy cỏc tần số mà
tớn hiệu đú chiếm giữ. Độ rộng băng tần được xỏc định giỏ trị hiệu của thành phần tần số cao nhất và tần số thấp nhất của tớn hiệu;
Tốc độ bit (số bit trong một giõy), độ rộng bit (khoảng thời gian của 1 bit) là cỏc thành phần được sử dụng để mụ tả tớn hiệu số;
Tớn hiệu số là tớn hiệu tổng hợp với độ rộng băng tần vụ
hạn;
Tốc độ bit và độ rộng băng tần là hai khỏi niệm tương
ứng với nhau;
Cụng thức Nyquist xỏc định tốc độ dữ liệu theo lý thuyết
cho kờnh truyền khụng nhiễu;
Cụng thức Shanon xỏc định tốc độ dữ liệu tối đa theo lý
Suy hao, biến dạng và nhiễu là cỏc yếu tố ảnh hưởng đến tớn hiệu;
Chỳng ta cú thể đỏnh giỏ mụi trường truyền dẫn qua cỏc
thụng số về tốc độ lan truyền, thời gian lan truyền và số lượng bit đi qua một điểm mạng trong thời gian 1 giõy;
Tốc độ baud và tốc độ bit là hai khỏi niệm khụng tương
đồng nhau. Tốc độ bit là số bit được truyền dẫn đi trong một giõy. Tốc độ baud là số lượng đơn vị tớn hiệu được truyền dẫn đi trong một giõy. Một đơn vị tớn hiệu cú thể đại diện cho một hoặc nhiều bit.