Từsơ đồ khối hệ thống thụng tin số tổng quỏt ởchương 1, chỳng ta cú thể thấy rằng nguồn thụng tin và khối tạo khuụn tớn hiệu cú thể xem là một nguồn tin số với đầu ra là cỏc chuỗi bit, bất luận nguồn tin thực tế là nguồn tin rời rạc hay liờn tục (bất luận dịch vụđược sử dụng là dịch vụ gỡ: thoại, số liệu hay truyền hỡnh...). do cỏc khối đứt nột là khụng nhất thiết đối với mọi loại hệ thống truyền dẫn số là hệ thống thực hiện truyền đưa cỏc tin số từđầu ra của nguồn tin sốđú. Trong trường hợp khi hệ thống cú bao hàm cả cỏc khối mó nguồn, mó kờnh, mó mật và ghộp kờnh đi nữa thỡ ta cũng cú thể mở rộng khỏi niệm nguồn tin số tới tận cuối cỏc khối đú mà khụng mất đi tớnh tổng quỏt. tức là toàn bộ cỏc khối trong khối đứt nột
đậm trờn hỡnh 1.1 cú thể gộp lại thành một khối nguồn tin số. tương tự, cỏc khối tương ứng ở phần thu cú thể gộp thành khối nhận tin số.
Hệ thống truyền dẫn số như vậy hỡnh thành một KấNH SỐ(cú tớn hiệu lối vào và tớn hiệu lối ra là cỏc tớn hiệu số). kờnh sốnày được tớnh từđầu vào khối điều chế tới lối ra bụ giải điều chế. Ta sẽ xem xột ở
đõy năm vấn đề.
Thứ nhất, do cho tới hiện nay người ta chưa tỡm ra được một phương thức hữu hiệu nào để truyền trực tiếp cỏc tớn hiệu số băng gốc trờn cự ly lớn và do cỏc hệ thống truyền dẫn tớn hiệu trước đõy vốn là cỏc hệ thống analog nờn việc sử dụng cỏc đường truyền analogđể truyền cỏc tớn hiệu số là một vấn đề cú tớnh nguyờn tắc và cú sự kế thừa cú tớnh hợp lý. Do vậy, kờnh số núi trờn sẽ bao hàm trong nú một kờnh cú
đặc tớnh liờn tục, với tớn hiệu lối vào là cỏc tớn hiệu dạng súng liờn tục chứ khụng phải là tớn hiệu là cỏc con số thuần tuý mặc dầu cỏc tớn hiệu như thế vẫn là cỏc tớn hiệu số do độ dài thời gian của từng tớn hiệu là hữu hạn và số cỏc dạng súng cú thểđược phỏt đi cũng là hữu hạn. kờnh truyền cỏc tớn hiệu dạng súng liờn tục như vậy được gọi là kờnh liờn tục.
Thứ hai, kờnh số phải cú ở lối vào một khối chức năng giao diện nhằm biến đổi cỏc tớn hiệu số
thuần tuý băng gốc thành cỏc tớn hiệu dạng súng liờn tục để truyền đi được xa trờn kờnh liờn tục. đú là khối
điều chế số. tương ứng ở phần thu là khối giải điều chế số. đối với một số hệ thống truyền dẫn cú băng tần hạn chế, để nõng cao hiệu quả sử dụng phổ, người ta thường sử dụng cỏc sơ đồđiều chế nhiều mức, dẫn
đến hệ thống truyền dẫn số trở thành hệ thống nhiều mức. bộđiều chế trong cỏc hệ thống truyền dẫn nhiều mức như vậy cú hai chức năng cơ bản: a) ghộp mỗi k bit từđầu ra của nguồn tin nhị phõn thành symbol
(cú thể cú M=2k giỏ trị khỏc nhau) và b) ỏnh xạ một-một tập cỏc giỏ trị của symbol với tập cỏc tớn hiệu dạng súng.
Thứba, trờn sơ đồ khối hỡnh 1.1 khối chức năng trải phổ khụng phải hệ thụng truyền dẫn nào cũng
cú và khối đa truy nhập thỡ liờn quan tới cấu hỡnh mạng thụng tin và giao diện mạng truy nhập nhiều hơn
là cú một ý nghĩa đặc biệt nào đối với kỹ thuật truyền dẫn số. do vậy, để hiểu rừ cỏc nguyờn lý cơ bản của kỹ thuật truyền dẫn số chỳng ta cú thểchưa cần đi chi tiết vào cỏc đặc tớnh kỹ thuật của chỳng. Mỏy thu phỏt chỉ hực hiện cỏc chức năng khuyếch đại cụng suất (ở mỏy phỏt), trộn, khuyếch đại tạp õm thấp (ở
mỏy thu) và phỏt xạ tớn hiệu vào đường truyền và thu nhận tớn hiệu từđường truyền thụng qua hệ thống
57
khối điều chế tới đầu vào khối giải điều chế (bao gồm cả mụi trường truyền) thể hiện cỏc tỏc động tới tớn hiệu trog quỏ trỡnh truyền từđầu phỏt tới đầu thu.
Thứtư, mụi trường truyền cú cỏc tỏc động làm suy giảm, mộo tớn hiệu, thờm vào đú trong toàn hệ
thống luụn cú cỏc tớn hiệu khụng mong muốn can thiệp vào quỏ trỡnh truyền dẫn và xử lý tớn hiệu. cỏc tớn hiệu khụng mong muốn này được gọi là tạp õm và can nhiễu, trong đú tạp õm (N: Noise) dựng để chỉ cỏc quỏ trỡnh tồn tại một cỏch cố hữu trong hệ thống cũn cỏc tớn hiệu lạ từ bờn ngoài hệ thống được gọi là nhiễu (I:interference). Cỏc can nhiễu thường được mụ tảnhư tỏc động của kờnh truyền. tạp õm, quan trọng nhất là tạp õm nhiệt, được quy thành một nguồn tạp õm cộng tớnh tại đầu vào mỏy thu. Hơn thế nữa, tạp õm này luụn giảđịnh được là một tạp õm cộng trắng chuẩn, kỳ vọng bằng khụng (AWGN: Additive White
Gaussian Noise) tức là tạp õm cú mật độ phổ cụng suất bằng phẳng trờn suốt chục tần sốvà cú biờn độ tạp
õm tuõn theo phõn bố chuẩn (hay cũn gọi là phõn bố Gao-xơ), kỳ vọng bằng khụng.
Thứnăm, để khụi phục chớnh xỏc tớn hiệu ởđầu thu cần phải biết thụng tin vềđộ dài Ts (thời gian
của một symbol) của tớn hiệu số và trong nhiều trường hợp (trong cỏc hệ thống truyền dẫn coherent) thỡ
cũn phải biết cả thụng tin về pha của tớn hiệu súng mang sử dụng trong điều chế số. đểlàm được điều này, bằng cỏch này hay cỏch khỏc, phần phỏt phải thụng bỏo cho phần thu cỏc thụng tin đú và hệ thống thực hiện cỏc chức năng này gọi là hệ thống đồng bộ, bao gồm đồng bộ pha súng mang hay khụi phục súng mang (carrier recovery) và đồng bộđồng hồ hay khụi phục tớn hiệu đồng hồ (clock recovery).
Từ những thảo luận trờn đõy chỳng ta thấy rằng hệ thống truyền dẫn số cú thể biểu diễn bằng một
sơ đồ khối đơn giản như hỡnh 5.1.
AWgn (tạp õm cộng trắng chuẩn)
Hỡnh5.1 Sơ đồ khối đơn giản của hệ thống truyền dẫn số
Đểđơn giản trong phõn tớch những nguyờn lý cơ bản trong truyền dẫn tớn hiệu số, hệ thống đồng bộ thoạt đầu được giảđịnh là hoạt động lý tưởng và khụng được thể hiện trờn sơ đồ hỡnh 3.1. chương ba sẽ đề cập chi tiết đến những nguyờn tắc cơ bản của hệ thống đồng bộ cũng như cỏc tỏc động của hoạt động khụng hoàn hảo của nú tới chất lượng truyền dẫn tớn hiệu số.