Chương 3: HỆ THỐNG THU PHÁT VÀ TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU SỐ
3.1. Sơ đồ nguyên lý một hệ thống truyền dẫn số
Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống truyền dẫn là truyền thông tin từ nguồn đến nơi sử dụng qua một môi trường vật lý hoặc không như cáp điện lực, cáp quang, cáp đồng hay các kênh phát sóng vô tuyến. Một hệ thống truyền thông số bao gồm.
Phần phát:là bộ phận xử lý và tạo dạng thông điệp để gửi đi Kênh truyền: làm nhiệm vụ kết nối
Phần thu: khôi phục lại dạng tín hiệu và đưa đến người sử dụng
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống truyền thông số
Điều chế D/A Tạo
Symbo l Mã
hoá Dữ liệu
nhị phân
Dữ liệu
nhị phân giải mã
giải
Symbo l giải Đ/C A/D
Kênh
d(n) dc(n) dc(n) dc(n) dc(t)
Sc(t) Sc(n)
Sc(n) Sc(n)
Sc(n)
Trong sơ đồ trên ta giả thiết rằng tín hiệu truyền dẫn đã được số hoá. Các dữ liệu nhị phân cần truyền có thể đến từ một tín hiệu tương tự chẳng hạn như tiếng nói, dữ liệu của một biến tử vật lý ….Các tín hiệu tương tự này đã được số hoá nhờ bộ chuyển đổi tương tự - số, các dữ liệu trên cũng có thể xuất phát từ một hệ thống số như máy tính, máy điện thoại cầm tay vv…Với các dữ liệu xuất phát từ hệ thống số thì dãy bít cần truyền được tạo thành từ một mô hình tham chiếu để liên kết các hệ thống mở đó là những hệ thống đã được định nghĩa bởi ISO
3.1.1. Mã hoá:
Vai trò của mã hoá là làm tín hiệu cần truyền phù hợp với kênh truyền. Quá trình mã hoá được thực hiện với những giai đoạn
Mã hoá nguồn Mã sửa lỗi Bảo mật
Mã hoá nguồn: một tín hiệu tương tự cần tạo ra một tín hiệu bằng một dãy số, độ dài của dãy số đó càng ngắn càng tốt theo một số lượng nhất định.
Đối với một tín hiệu số tự nhiên (các tín hiệu do máy tính cung cấp) được biến đổi theo phương pháp loại bỏ những sự rườm rà, điều này cho phép tăng lưu lượng. Các phương pháp mã hoá nguồn thường gặp là phương pháp shannon-Fano và Huffmann
Mã phát hiện và xửa lỗi có nhiệm vụ đưa thêm một số bít xác định vào trong các khung thông tin. Các bít này cho phép nơi thu kiểm tra và hiệu chỉnh các bit lỗi nếu có. Nói chung có nhiều bit kiểm tra thì càng tốt, nhưng sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng
Kỹ thuật số cũng cho phép mã hoá tín hiệu với một khoá bảo mật. Nó bảo đảm độ tin cậy thông tin giữa những người liên lạc.
3.1.2. Các kỹ thuật điều chế số (Mã hoá Symbol(biểu tượng) + điều chế ) Nguyên lý mã hoá nhị phân theo biểu tượng là kết hợp một nhóm gồm n bit thành một biểu tượng trong số M giá trị khả dĩ. Mỗi một giá trị này biểu thị sự tổ hợp về biên độ, pha hoặc tần số. Chiều dài của mỗi biểu tượng còn được gọi là thời gian biểu tượng được biểu thị bằng M khả năng.
Ts=Tb-log2M (log2 ln ln 2 x x)
Chức năng của điều chế là biến đổi một tín hiệu chiếm một vùng phổ xung quanh một sóng mang (tần số cao) sóng mang này c ho phép mang thông tin từ máy phát đến máy thu. Các kỹ thuật điều chế số được sử dụng thường xuyên là .
Điều chế biên độ vuông góc (QAM) ở đây biên độ và pha của tín hiệu có m giá trị khả dĩ.
Điều chế bằng phương pháp dịch tần (FSK:Frequency Shift Keing) ở đây tần số của tín hiệu thứ cấp nhận m giá trị rời rạc ( chẳng hạn với m=2): fp -
f và fp + f )
Điều chế bằng phương pháp dịch pha (PSK: Phase Shift Keing) ở đây pha nhận giá trị phân biệt nhau một lượng bằng 2
m . Ưu việt của phương pháp điều chế này là tín hiệu điều chế là hình bao không đổi và cho phép giải điều chế không kết hợp và được sử dụng trong modem PLC của hãng Intellon.
Hình 3.2 trình bày giản đồ chòm sao và dạng sóng của các tín hiệu điều chế số