Bài giảng Chương 3: Kỹ thuật cơ bản trong truyền dẫn vô tuyến số

Mục Đích của hệ thống: phát các bản tin từ Đầu ra của nguồn (các chuỗi ký hiệu – Symbol) tới Đích Qua kênh truyền vô tuyến Với tốc Độ cao và Độ chính xác tới mức có thể

pdf120 trang | Chia sẻ: nyanko | Lượt xem: 1717 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chương 3: Kỹ thuật cơ bản trong truyền dẫn vô tuyến số, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 1 CHƯƠNG 3 Kỹ thuật cơ bản trong truyền dẫn vô tuyến số (9 tiết LT + 1 tiết BT) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 2 Nội dung chương 3 (10 tiết) 1 So sánh, ñánh giá các phương pháp ñiều chế.3.5 2 ðiều chế và giải ñiều chế trong hệ thống truyền dẫn số3.4 3Mã hóa 3.3 2 Ngẫu nhiên hóa và giải ngẫu nhiên hóa3.2 1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số3.1 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 3 Nội dung chương 3 (10 tiết) 1 So sánh, ñánh giá các phương pháp ñiều chế.3.5 2 ðiều chế và giải ñiều chế trong hệ thống truyền dẫn số3.4 3Mã hóa 3.3 2 Ngẫu nhiên hóa và giải ngẫu nhiên hóa3.2 1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số3.1 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 4 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 5 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số  Mục ñích của hệ thống:  phát các bản tin từ ñầu ra của nguồn (các chuỗi ký hiệu – Symbol) tới ñích  Qua kênh truyền vô tuyến  Với tốc ñộ cao và ñộ chính xác tới mức có thể TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 6 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số  Nguồn tin: có hai loại nguồn cơ bản, dựa vào ñầu ra của chúng  Nguồn tin tương tự: tiếng nói, tín hiệu hình từ camera  Nguồn tin rời rạc: ñiện báo, dữ liệu máy tính  Nguồn tin tương tự có thể ñược chuyển thành nguồn tin rời rạc thông quá trình lấy mẫu và lượng tử hóa  Nguồn tin rời rạc ñược ñặc trưng bằng các thông số:  Các ký hiệu nguồn  Tốc ñộ ký hiệu  Xác suất xuất hiện của từng ký hiệu  Sự phụ thuộc vào xác suất của các ký hiệu trong một chuỗi TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 7 Mã hóa / giải mã nguồn  Bộ mã hóa nguồn biến ñổi chuỗi ký hiệu  thành chuỗi bit nhị phân (0 và 1)  bằng cách gán các từ mã cho các từ mã trong chuỗi ñầu vào  Bộ giải mã hóa nguồn: biến ñổi luồng bit nhị phân  từ ñầu ra bộ giải mã hóa kênh  thành chuỗi ký hiệu TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 8 Mã hóa / giải mã nguồn  Mã hóa kênh: thực hiện mã hóa ñiều khiển lỗi cho luồng bit cần truyền ñi.  Có hai phương pháp thực hiên mã hóa kênh:  Phương thức mã hóa khối  Phương thức mã hóa xoắn  Giải mã kênh: khôi phục các bit mang thông tin từ luồng bit nhị phân ñã mã hóa ñiều khiển lỗi. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 9 Mã hóa / giải mã nguồn  Bộ ñiều chế: biến ñổi luồng bit ñầu vào thành dạng sóng ñiện ñể có thể truyền dẫn qua kênh truyền vô tuyến  Bộ giải ñiều chế: thực hiện biến ñổi ngược với Bộ ñiều chế. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 10 Nội dung chương 3 (10 tiết) 1 So sánh, ñánh giá các phương pháp ñiều chế.3.5 2 ðiều chế và giải ñiều chế trong hệ thống truyền dẫn số3.4 3Mã hóa 3.3 2 Ngẫu nhiên hóa và giải ngẫu nhiên hóa3.2 1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số3.1 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 11 Nội dung chương 3 (10 tiết) 1 So sánh, ñánh giá các phương pháp ñiều chế.3.5 2 ðiều chế và giải ñiều chế trong hệ thống truyền dẫn số3.4 3Mã hóa 3.3 2 Ngẫu nhiên hóa và giải ngẫu nhiên hóa3.2 1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số3.1 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 12  Phân tập là sử dụng dự phòng trong ñiều kiện tín hiệu ña ñường nhằm nâng cao chất lượng tín hiệu.  Mã hóa ñiều khiển lỗi (Error control coding-ECC) là sử dụng các bit thêm vào nhằm phát hiện và sửa các lỗi bit.  Có hai kiểu mã hóa trong truyền dẫn vô tuyến số:  Mã hóa nguồn – nén nguồn dữ liệu sủ dụng mã hóa thông tin (ñã học trong môn lý thuyết thông tin)  Mã hóa kênh – nhằm chống lại lỗi bit  Nội dung này ñề cập ñến mã hóa kênh, còn ñược gọi là mã hóa ñiều khiển lỗi. Giới thiệu TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 13 Giới thiệu  Mã hóa ñiều khiển lỗi  Một số bit ñược thêm vào dữ liệu tại máy phát (các bit dư) ñể cho phép phát hiện (và có thể sửa) lỗi tại máy thu.  Nhằm ngăn chặn lỗi bit tại ñầu ra cho dù có tạp âm hay kênh truyền không hoàn hảo  Vị trí của mã hóa và giải mã ñiều khiển lỗi ñã ñược chỉ ra trong mô hình tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 14 Các mô hình lỗi  Kênh không nhớ cân bằng nhị phân  Giả thiết các ký hiệu ñược phát là nhị phân  Các lỗi tác ñộng lên các bit ‘0’ và ‘1’ với xác suất bằng nhau (cân bằng)  Các lỗi xuất hiện nghẫu nhiên và ñộc lập giữa các bit (không nhớ) p là xác suất lỗi bit (BER) của kênh TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 15 Các mô hình lỗi  Có nhiều dạng  Lỗi cụm, tức là một cụm liên tiếp các bit lỗi  Do truyền dẫn  ðặc tính chung của các kênh vô tuyến  Các lỗi chèn, xóa, dịch chuyển  Chúng ta sẽ quan tâm ñến các lỗi ngẫu nhiên là chính TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 16 Các kỹ thuật ñiều khiển lỗi  Phát hiện lỗi trong một khối dữ liệu  Có thể yêu cầu phát lại (automatic repeat request – ARQ) ñối với dữ liệu nhậy cảm với lỗi  Phù hợp với  Các kênh có ñộ trễ thấp  Các kênh có ñường ngược lại  Không phù hợp với dữ liệu nhậy cảm với trễ:  Tiếng nói  Dữ liệu thời gian thực TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 17 Các kỹ thuật ñiều khiển lỗi  Sửa lỗi Forward Error Correction (FEC)  Mã ñược thiết kế ñể có thể sửa lỗi tại ñầu thu  Phù hợp với dữ liệu nhậy cảm với trễ và truyền dẫn một hướng (ví dụ TV quản bá)  Có hai dạng chính:  Mã hóa khối (block codes)  Mã hóa xoắn (convolutional codes) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 18 Mã hóa khối  Chỉ xét mã nhị phân  Dữ liệu ñược nhóm thành các khối có ñộ dài k bits (khối tin - dataword)  Mỗi khối tin ñược mã hóa thành các khối dài n bits (từ mã), n>k  ðược gọi là một mã khối (n,k) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 19 Mã hóa khối  Một ký hiệu vector ñược sử dụng cho các khối tin và các từ mã,  Khối tin d = (d1 d2.dk)  Từ mã c = (c1 c2..cn)  Mức ñộ dư thừa của bộ mã ñược ñịnh lượng bởi tỷ lê mã,  Tỷ lệ mã = k/n  ðộ dư thừa cao hơn, tỷ lệ mã thấp hơn TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 20 Mã hóa khối – Ví dụ  ðộ dài khối tin k = 4  ðộ dài từ mã n = 7  ðây là một mã khối (7,4) với tỷ lệ mã = 4/7  Ví dụ, d = (1101), c = (1101001) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 21 Xử lý ñiều khiển mã TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 22 Xử lý ñiều khiển mã  Bộ giải mã cho ra dữ liệu ñã ñược sửa lỗi  Cũng có thể cho ra các cờ lỗi ñể  Chỉ thị ñộ tin cậy của dữ liệu ñược giải mã TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 23 Mã kiểm tra chẵn lẻ  Ví dụ ñơn giản về mã khối – Mã kiểm tra chãn lẻ ñơn  n = k+1, tức là từ mã là khối tin cộng thêm một bit  Với kiểm tra chẵn lẻ ‘chẵn’, bit ñược thêm vào là: ∑ == k i i dq 1 2) (mod – Với kiểm tra chẵn lẻ ‘lẻ’, bit ñược thêm vào là 1-q – Bit thêm vào phải ñảm bảo rằng có số chẵn hoặc lẻ bit ‘1’ trong mỗi từ mã TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 24 Mã kiểm tra chẵn lẻ – Ví dụ 1  Chẵn lẻ ‘chẵn’, (i) d=(10110), do ñó c=(101101) (ii) d=(11011) , do ñó c=(110110) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 25 Mã kiểm tra chẵn lẻ – Ví dụ 2  Bảng mã cho mã kiểm tra chẵn lẻ ‘chẵn’ (4,3) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 26 Mã kiểm tra chẵn lẻ  Giải mã  Tính tổng các bit thu ñược của khối (mod 2)  Nếu tổng là 0 (1) với parity chẵn (lẻ) thì khối tin là k bits ñầu tiên của từ mã thu ñược  Các trường hợp còn lại: có lỗi  Mã co thể phát hiên ñược lỗi ñơn (SED)  Nhưng không thể sửa ñược lỗi ñơn (SEC) vì lỗi có thể xảy ra ở bất kỳ bit nào.  Ví dụ, nếu từ mã thu ñược là (100000) khối tin có thể là (000000) hay (110000) với lỗi có thể xảy ra ở bit thứ nhất hoặc thứ hai.  Chú ý: lỗi cũng có thể xảy ra ở bit parity TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 27 Khoảng cách Hamming  Khả năng phat hiện lỗi ñược xác ñịnh bởi khoảng cách Hamming  Khoảng cách Hamming giữa hai từ mã bằng số lượng bit khác nhau giữa chúng  Ví dụ: 10011011 11010010 có khoảng cách Hamming = 3  Ta cũng có thể tính toán khoảng cách Hamming bằng cách cộng mod 2 hai từ mã =01001001 (ñếm số lượng số 1) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 28 Khoảng cách Hamming  Khoảng cách Hamming của một bộ mã bằng khoảng cách Hamming cực tiểu giữa hai từ mã  Nếu khoảng cách Hamming là:  1 – không có khả năng ñiều khiển lỗi;  Tức là một lỗi ñơn ở từ mã thu ñược sẽ chuyển thành một từ mã hợp lệ khác.  XXXXXX X một từ mã hợp lệ TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 29 Khoảng cách Hamming  Nếu khoảng cách Hamming là:  2 – có thể SED;  Tức là một lỗi ñơn ở từ mã thu ñược sẽ chuyển thành một từ mã không hợp lệ khác  XOXOXO X một từ mã hợp lệ O một từ mã không hợp lệ  Có thể thấy rằng lỗi 2 bit sẽ cho một từ mã hợp lệ (nhưng không ñúng) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 30 Khoảng cách Hamming  Nếu khoảng cách Hamming là:  3 – có thể SEC  hay có thể phát hiện lỗi kép (DED)  XOOXOOX X một từ mã hợp lệ O một từ mã không hợp lệ  Có thể thấy rằng lỗi 3 bit sẽ cho một từ mã hợp lệ (nhưng không ñúng) TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 31 Khoảng cách Hamming – Ví dụ  Mã có khoảng cách Hamming là 3: SEC/DED • X một từ mã hợp lệ • O một từ mã không hợp lệ TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 32 Khoảng cách Hamming  Số lượng lỗi tối ña có thể phát hiện: dmin -1  Số lượng lỗi tối ña có thể sửa: (dmin -1)/2  Trong ñó: dmin là khoảng cách Hamming của một bộ mã TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 33 Mã khối tuyến tính (LBC)  Như trong ví dụ về mã kiểm tra chẵn lẻ,  có thể sử dụng một bảng ñể lưu trữ các từ mã của một bộ mã  Và tìm kiếm từ mã phù hợp dựa vào khối tin  Ngoài ra, có thể ñể tạo ra các từ mã bằng cách cộng các từ mã.  ðiều này ưu ñiểm là không còn cần phải lưu trữ tất cả các từ mã có thể trong bảng. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 34 Mã khối tuyến tính (LBC)  Nếu có k bit dữ liệu, chỉ cần lưu trữ k từ mã ñộc lập tuyến tính,  tức là, một tập hợp k từ mã trong ñó không có từ mã nào là tổ hợp tuyến tính của 2 hoặc nhiều từ mã khác trong tập hợp ñó  Cách dễ nhất ñể tìm k từ mã ñộc lập tuyến tính là:  Chọn những từ mã có chỉ có một bit '1 ‘ trong k vị trí ñầu tiên  và "0" ở k-1 vị trí k ñầu tiên còn lại. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 35 Mã khối tuyến tính  Ví dụ một mã (7,4), chỉ yêu cầu 4 từ mã, tức là:  Vì vậy, ñể có ñược từ mã cho khối tin 1011:  các từ mã ñầu tiên, thứ ba và thứ tư trong danh sách ñược cộng với nhau,  Cho: 1011010  Quá trình này sẽ ñược mô tả chi tiết TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 36 Mã khối tuyến tính  Một mã khối (n,k) có các vector mã d=(d1 d2.dk) và c=(c1 c2..cn)  Quá trình mã hóa khối có thể ñược viết:  c=dG  Trong ñó G là Ma trận sinh TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 37 Mã khối tuyến tính  Vì vậy, • aiphải ñộc lập tuyến tính, • Các từ mã ñược tạo ra bằng cách tổng của các vectơ ai, vì vậy ñể tránh 2 khối tin có cùng một từ mã, các vectơ ai phải ñộc lập tuyến tính TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 38 Mã khối tuyến tính  Tổng (mod 2) của 2 từ mã bất kỳ cũng là một từ mã:  Cho hai khối tin d1 và d2  Ta có: d3 = d1 + d2  Áp dụng biểu thức trên, ta có: TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 39 Mã khối tuyến tính (LBC)  0 luôn là một từ mã,  Cho một khối tin toàn ‘0’  Khi ñó 0a 0c 1 == ∑ = k i i TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 40 Khả năng sửa lỗi của LBC  Khoảng cách Hamming một LBC là trọng số Hamming cực tiểu  (số lượng bit ‘1’ hay khoảng cách từ từ mã 0) của các từ mã khác ‘0’  Chú ý d(c1,c2) = w(c1+ c2) như chỉ ra ở trên  Cho một LBC, c1+ c2=c3  Ta có min (d(c1,c2)) = min (w(c1+ c2)) = min (w(c3))  Vì vậy, ñể tìm khoảng cách Hamming chỉ cần tìm kiếm trong số 2k từ mã ñể tìm trọng số Hamming cực tiểu  ðơn giản hơn làm kiểm tra từng cặp cho tất cả các từ mã có thể. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 41 Mã khối tuyến tính– Ví dụ 1  Cho một mã (4,2), giả thiết: • Cho d = [1 1], khi ñó; a1 = [1011] a2 = [0101] TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 42 Mã khối tuyến tính– Ví dụ 2  Một mã (6,5) với • Là một mã chẵn lẻ ñơn chẵn TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 43 Mã khối tuyến tính– Ví dụ 3  Một mã (7,4) với • Cho d = [110 1], tìm từ mã • ðáp số: 1101000 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 44 Mã hệ thống (Systematic Codes)  Mã khối hệ thống: khối tin xuất hiện nguyên vẹn trong từ mã – thường là phần ñầu  Ma trận sinh có cấu trúc, • P như các bit kiểm tra chẵn lẻ TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 45 Mã hệ thống  I là ma trận ñơn vị k*k.  ðảm bảo khối tin xuất hiện ñầu của từ mã  P là ma trận k*R. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 46 Giải mã các mã tuyến tính  Sử dụng một bảng tra cứu trong ROM  Từ mã thu ñược ñược sử dụng như một ñịa chỉ  Ví dụ – mã kiểm tra chẵn lẻ ñơn kiểu chẵn: ðịa chỉ Data 000000 0 000001 1 000010 1 000011 0 .  ðầu ra dữ liệu là cờ lỗi, VD: 0 – từ mã ok,  Nếu không có lỗi, khối tin là k bits ñầu tiên của từ mã TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 47 Mã vòng (Cyclic codes)  Mã vòng rất quan trọng và thú vị bởi vì:  Có cấu trúc ñại số phong phú có thể ñược sử dụng theo nhiều cách khác nhau.  Có ñặc ñiểm cực kỳ ngắn gọn.  Có thể ñược tạo ra một cách ñơn giản bằng cách sử dụng các thanh ghi dịch.  Nhiều mã quan trọng trong thực tế là mã vòng TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 48 Mã vòng: chú ý quan trọng  ðể mô tả một mã nhị phân với 2k từ mã có ñộ dài n  cần phải viết 2k từ mã có ñộ dài n .  ðể mô tả một mã nhị phân tuyến tính với 2k từ mã có ñộ dài n  cần phải viết ñủ k từ mã có ñộ dài n .  ðể mô tả một mã nhị phân vòng với 2k từ mã có ñộ dài n  Chỉ cần phải viết 1 từ mã có ñộ dài n . TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 49 Mã vòng TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 50 Mã vòng TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 51 Mã vòng TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 52 Mã vòng TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 53 Mã vòng: các tính chất  ða thức mã khác 0 có bậc nhỏ nhất là duy nhất. Nói cách khác, không cùng tồn tại hai ña thức mã khác 0, khác nhau và cùng có bậc nhỏ nhất.  Hệ số tự do g0 của g(x) phải bằng 1.  ða thức sinh của một mã vòng C(n,k) có bậc r=n-k  ða thức sinh của mã vòng C(n,k) là một ước số của xn+1.  Nếu g(x) là một ña thức có bậc (n-k) và là ước số của xn+1 thì g(x) sinh ra mã vòng C(n,k)  Nói cách khác: g(x) là ña thức sinh của một mã vòng C(n,k) nào ñó TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 54 Mã vòng: Ma trận sinh TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 55 Mã vòng: Ma trận sinh TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 56 Mã xoắn (Convolution codes)  Convolution codes cho phép mã hóa luồng dữ liệu (bits).  Còn gọi là: Mã chập  Sinh viên tự nghiên cứu TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 57 Nội dung chương 3 (10 tiết) 1 So sánh, ñánh giá các phương pháp ñiều chế.3.5 2 ðiều chế và giải ñiều chế trong hệ thống truyền dẫn số3.4 3Mã hóa 3.3 2 Ngẫu nhiên hóa và giải ngẫu nhiên hóa3.2 1 Tổng quan hệ thống truyền dẫn vô tuyến số3.1 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 58 ðiều chế số  ðể có thể truyền dẫn các thông tin số bằng sóng ñiện từ, cần phải tiến hành ñiều chế số.  ðiều chế số là kỹ thuật gắn thông tin số vào dao ñộng hình sine (sóng mang), làm cho sóng mang có thể mang thông tin cần truyền ñi.  Ta cũng có thể hiểu: ñiều chế số là sử dụng thông tin số tác ñộng lê các thông số của sóng mang, làm cho các thông số của sóng mang biến thiên theo quy luật của thông tin. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 59 ðiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 60 ðiều chế số  Sóng mang hình sine có dạng: x(t) = A cos(2πfct + φ)  Có ba thông số của sóng mang có thể mang tin:là biên ñộ (A), tần số (fc) và góc pha (φ).  Do ñó, ta có thể tác ñộng lên một trong 3 thông số của sóng mang ñể có các phương pháp ñiều chế tương ứng.  Ngoài ra, ta cũng có thể tác ñộng lên một lúc 2 thông số của sóng mang ñể có phương pháp ñiều chế kết hợp. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 61  Có các phương pháp ñiều chế sau:  Amplitude-shift keying (ASK): ñiều chế khoá – dịch biên ñộ.  Frequency-shift keying (FSK) : ñiều chế khoá – dịch tần số.  Phase-shift keying (PSK) : ñiều chế khoá – dịch pha.  Quadrature Amplitude Modulation (QAM): ðiều chế biên ñộ cầu phương.  ðây là phương pháp kết hợp giữa ASK và PSK. Các phương pháp ñiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 62 Các phương pháp ñiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 63 Tốc ñộ Bit là số lượng bit trong mỗi một giây. Tốc ñộ Baud là số lượng ñơn vị tín hiệu trong mỗi một giây. Tốc ñộ Baud nhỏ hơn hoặc bằng Tốc ñộ Bit . Chú ý : Các phương pháp ñiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 64 Ví dụ 1 Một tín hiệu analog mang 4 bits trong mỗi ñơn vị tín hiệu. Nếu 1000 ñơn vị tín hiệu ñược phát ñi mỗi giây, tìm tốc ñộ baud và tốc ñộ bit. Các phương pháp ñiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 65 Ví dụ 1 Một tín hiệu analog mang 4 bits trong mỗi ñơn vị tín hiệu. Nếu 1000 ñơn vị tín hiệu ñược phát ñi mỗi giây, tìm tốc ñộ baud và tốc ñộ bit. Các phương pháp ñiều chế số Giải Baud rate = 1000 bauds per second (baud/s) Bit rate = 1000 x 4 = 4000 bps TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 66 Example 2 The bit rate of a signal is 3000. If each signal unit carries 6 bits, what is the baud rate? Các phương pháp ñiều chế số TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 67 ðiều chế ASK (2 ASK)  Mức thấp nhất là ASK hai mức (2 ASK)  Bit 1 nhị phân ñược biểu diễn bằng một sóng mang có biên ñộ là hằng số.  Bit 0 nhị phân: không xuất hiện sóng mang.  Với tín hiệu sóng mang là Acos(2πfct) ( )     =ts ( )tfA cπ2cos 0 1bit 0bit TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 68 Dạng tín hiệu 2-ASK Ta coù theå taïo ra ñöôïc 4ASK, 16 ASK Tuy nhieân caùc loaïi ñieàu cheá naøy coù khaù naêng choáng nhieãu keùm. TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 69 Dạng tín hiệu 2-ASK TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 70 Tốc ñộ Baud và bit trong ASK TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 71 Example 3 Find the minimum bandwidth for an 2 ASK signal transmitting at 2000 bps. The transmission mode is half- duplex. ASK TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 72 Example 4 Given a bandwidth of 5000 Hz for an ASK signal, what are the baud rate and bit rate? TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 73 Example 5 Given a bandwidth of 10,000 Hz (1000 to 11,000 Hz), draw the full-duplex ASK diagram of the system. Find the carriers and the bandwidths in each direction. Assume there is no gap between the bands in the two directions. ASK TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 74 ASK Example 5 TS.Võ Trường Sơn Bài giảng môn Truyền dẫn vô tuyến số 75 Example 5b Given a bandwidth of 10,000 Hz (1000 to 11,000 Hz), draw the full-duplex ASK diagram of the sys
Tài liệu liên quan