Bài giảng Hệ thống viễn thông - Trần Duy Cường

Điều kiện: Lý thuyết thông tin, Mạch điện tử 3, Kỹ thuật siêu cao tần. Mục tiêu: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống truyền số, truyền tương tự, các môi trường truyền thông. Tìm hiểu các vấn đề về xử lý truyền thông, điều chế tương tự và số

pdf94 trang | Chia sẻ: nyanko | Ngày: 19/03/2016 | Lượt xem: 558 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Hệ thống viễn thông - Trần Duy Cường, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 1 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP.HCM BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT: (File Powerpoint) ThS Trần Duy Cường 2011 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 2 1 Điều kiện: Lý thuyết thông tin, Mạch điện tử 3, Kỹ thuật siêu cao tần. Mục tiêu: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống truyền số, truyền tương tự, các môi trường truyền thông. Tìm hiểu các vấn đề về xử lý truyền thông, điều chế tương tự và số. Taøi lieäu: [1] Heä thoáng vieãn thoâng. TG: Vuõ Ñình Thaønh. NXB: Khoa Hoïc Kyõ Thuaät,1997. [2] Principles of communication system. TG: H.Taub and D.L.Schilling. NXB: Mc.Graw Hill,1987. [3] Systeømes de teùleùcommunication. TG: P.G.Pontolliet. NXB: Dunod,1985. Moân hoïc: HEÄ THOÁNG VIEÃN THOÂNG 160 tieát 2 Chöông 1: KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN 1.1- KHAÙI NIEÄM VEÀ TIN TÖÙC: Nguoàn Ñích Moät chieàu Hai chieàu Ña chieàu TV, Radio, Ño töø xa, Phonelink - Hoäi nghò töø xa - Ñaøo taïo töø xa - Thoâng tin ñôn coâng (simplex): boä ñaøm (khoâng xaûy ra ñoàng thôøi). - Song coâng (full duplex). - Baùn song coâng (half-duplex): maùy fax. I- KHAÙI NIEÄM VEÀ HEÄ THOÁNG VIEÃN THOÂNG: Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 3 3 ® Tin töùc laø caùc ñaïi löôïng maø chuùng ta khoâng bieát tröôùc ñöôïc. Löôïng tin cuûa tin thöù i: Hi (information content ) cuûa tin töùc i laø: )](log[)( 1log iP iP H i    Trong ñoù : p(i ) - laø xaùc suaát cuûa tin i trong taäp hôïp caùc tin. Ñaùnh giaù tin thöù i xem tin ñoù cao hay thaáp. P(i) giaûm thì H(i) taêng. Entropy cuûa nguoàn tin (ñaùnh giaù chung nguoàn tin):    N i ShannoniPiPH 1 ][)(log).( ==> Hmax khi P(i) = P = 1/N=const, vôùi moïi i. Các khái niệm: Nguồn tin số tạo ra một tập hữu hạn các đọan tin có thể có. Máy đánh chữ là một ví dụ điển hình về nguồn số. Có một số hữu hạn các kí tự (đoạn tin) được tạo ra từ nguồn này. Nguồn tin tương tự tạo ra các đoạn tin được xác định trên một dãy liên tục. Một Microphone là một ví dụ điển hình. Điện áp đầu ra mô tả tin tức âm thanh và nó được phân bố trên một khoảng liên tục các giá trị. Symbol: là một kí hiệu trong nguồn tin. Ví dụ nguồn nhị phân BPSK có 2 symbol; nguồn 4-PSK có 4 symbol; nguồn mã ASCII có 128 symbol chính là các kí tự. Baud: là tốc độ truyền symbol hay số symbol truyền trong một đơn vị thời gian (1 giây). Ví dụ 100 baud =100 symbol/s Bit: là đơn vị thông tin, nó có thể nhận 2 giá trị là 0 hoặc 1. Là lượng tin được mang bởi một symbol. Ví dụ trong nguồn tin 4-PSK, một symbol sẽ mang được 2 bit. Bit rate: Là tốc độ truyền tin (bit/s ; bps) hay chính là số lượng bit truyền trong một đơn vị thời gian là s. Message: là một chuỗi symbol tạo nên lượng tin có nghĩa. Encryption: Giúp bảo mật thông tin bằng cách mã hóa tin tức truyền với các khóa mã. Error Control Coding: Giúp phía thu phát hiện và sửa lỗi các tín tức nhận được. Line Coding/Pulse Shaping: Đảm bảo dạng sóng tín hiệu truyền thích ứng với đặc tính kênh truyền. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 4 4 user Modulator 1 0 1 1 0 channel encoder 1 0 1 1 0 polar on-off channel decoder -Source encoder -Multiplexing Information Source channel encoder modulator demodulator -Source decoder -DeMultiplexing Source encoder PCM, DM, DPCM, LPC 1 0 0 1 1 0 0 1 ... channel 1.2- MOÂ HÌNH HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN CÔ BAÛN: Voice Audio Video Data 5 Nguoàn tin: Tin töùc ñöôïc chuyeån thaønh tín hieäu ñieän vaø ngöôïc laïi baèng caùch thoâng qua caùc caûm bieán (micro-loa, camera-maøn hình, ñaàu doø –boä phaän thi haønh ). Maõ hoaù nguoàn: Tín hieäu coù xaùc suaát cao thì ñöôïc maõ hoùa thaønh kyù töï ngaén, coøn tín hieäu coù xaùc suaát thaáp ñöôïc maõ hoùa thaønh kyù töï daøi, nhaèm ñeå: - Naâng cao hieäu suaát veà söû duïng thoâng tin. - Baûo maät thoâng tin. Maõ hoaù keânh: Laø phöông thöùc bieán ñoåi tín hieäu sao cho coù daïng phuø hôïp vôùi ñaëc tính cuûa keânh truyeàn, do ñoù, coù khaû naêng choáng nhieãu cho tín hieäu treân keânh. Ngoaøi ra, maõ hoaù keânh coøn coù theå cho pheùp laäp boä maõ phaùt hieän sai vaø söûa sai. Ñieàu cheá soá: Khi söû duïng ñöôøng truyeàn voâ tuyeán, phaûi chuù yù ñeán ñaëc tính cuûa anten. Vì anten laø moät thieát bò baêng heïp, coù kích thöôùc phuï thuoäc taàn soá hoaït ñoäng neân ñeå truyeàn tín hieäu soá daõy neàn (baseband) phaûi söû duïng kyõ thuaät ñieàu cheá soá chuyeån thaønh tín hieäu daõy thoâng (bandpass) cho phuø hôïp vôùi ñaëc tính cuûa keânh truyeàn. Gheùp keânh: Cho pheùp khaû naêng truyeàn tín hieäu töø nhieàu nguoàn khaùc nhau treân cuøng moät keânh truyeàn. Trong thöïc teá keânh truyeàn coøn chòu aûnh höôûng cuûa caùc taùc nhaân sau: + Söï meùo daïng, söï suy giaûm cuûa tín hieäu ñöôïc truyeàn ñi trong suoát chieàu daøi cuûa keânh. + Nhieãu coäng vaø nhieãu nhaân, nhieãu xuyeân keânh. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 5 6 1.3- CAÙC ÑAËC TÍNH CÔ BAÛN 1.3.1- Nguoàn aâm con ngöôøi: f12kHz0 80Hz ÷ 12kHz Trong thöïc teá, phoå cuûa aâm thanh gioïng noùi con ngöôøi traûi daøi töø 80Hz ñeán 12kHz, giaûm nhanh ôû vuøng taàn soá cao. Trong kyõ thuaät ñieän thoaïi, nguoàn aâm coù caùc ñaëc tröng sau: - Daûi phoå giôùi haïn trong khoaûng 300-3400Hz, tuy khoâng phaûi heát daûi aâm taàn nhöng ñoái vôùi ñieän thoaïi, daûi phoå naøy ñuû cho nhaän daïng thoâng tin. - Bieân ñoä thaáp cuûa nguoàn aâm ôû caùc vuøng taàn soá cao seõ ñöôïc neùn daûi cho choáng nhieãu. - Söï leäch pha cuûa aâm khoâng theå nhaän bieát baèng tai ngöôøi. Trong lieân laïc ñieän thoaïi, nhöõng luùc nguoàn ngöng phaùt aâm (caâu ngaét khi noùi chuyeän), ngöôøi ta coøn coù theå xen caùc cuoäc ñaøm thoaïi khaùc vaøo, nhaát laø trong caùc keânh thoâng tin cöï ly xa hoaëc chi phí cao. 7 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 6 8 1.3.2- Chaát löôïmh keânh thoâng tin. Suy giaûm treân keânh truyeàn:  Coâng suaát phaùt: PE[mw] Möùc coâng suaát phaùt: ][10][ log10 mwEdBmE PL  Phaùt Keânh Thu ][dB LE [dBm] LR [dBm] landBmwdBm  ;  Coâng suaát thu: PR[mw] Möùc coâng suaát thu: ][10][ log10 mwRdBmR PL   Ñoä suy hao treân keânh truyeàn: ][ ][ ][ lan P P mwR mwE Daïng khaùc: ][][][10][1010 log10log10log10 dBmRdBmEmwRmwElandB LLPP   Tín hieäu Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 7 Suy hao Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 8 Meùo daïng Nhieãu  ms400 Phaùt Thu Vôùi thoâng thoïai hai chieàu, thôøi treã coù theå caûm nhaän ñöôïc khi lôùn hôn 150ms cho moãi chieàu. Neáu thôøi treã treân moät chieàu naøo ñoù lôùn hôn 400ms, seõ gaây ra khoù chòu cho ngöôøi nghe. ... )( 3 3 2 210 0       DDDD KT qV DD VaVaVaaI qeIVfI D VD ID Neáu tVtVVD 2211 coscos   ...)coscos()coscos( 222112221110  tVtVatVtVaaI D  1.3.3- Thôøi gian treã: 1.3.4- Meùo Phi Tuyeán: Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 9 1.4 ÑAËC TÍNH CHUNG TRONG KHOÂNG GIAN THÔØI GIAN ® Quan heä giöõ ñaùp öng trong khoâng gian taàn soá vaø thôøi gian. H(f) H(f) cuûa moät ñöôøng truyeàn chieàu daøi l phuï thuoäc vaøo haèng soá truyeàn soùng  Ui(f)  dthutu io )(.)()(    U0(f) =Ui(f).H(f) u0(t)=ui(t)*h(t). ® Söï gheùp giöõa caùc keânh truyeàn ~ UA(t) Keânh 1 UB(t) UC(t) Keânh 2 UD(t) Near end Far end Söï gheùp giöõa caùc keânh truyeàn xaûy ra döïa treân ba nhaân toá gheùp: - Gheùp thoâng qua ñieän trôû chung, nhaát laø vôùi caùc ñieän trôû ñaát duøng chung cho nhieàu keânh thoâng tin. - Gheùp dung tính do caùc tuï ñieän kyù sinh giöõa caùc ñöôøng. - Gheùp caûm tính do caùc hoã caûm giöõa caùc ñöôøng. Caùc yeáu toá treân ñöa ñeán söï gheùp xuyeân keânh. Ngöôøi ta phaân bieät ra hai loaïi gheùp xuyeân keânh ôû hai ñaàu keânh thuï ñoäng: ► Xuyeân keânh gaàn (near end crosstalk) => Tín hieäu Uo(0) ► Xuyeân keânh xa (far end crosstalk) => Tín hieäu Uo (l) Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 10 1.5 MOÂI TRÖÔØNG TRUYEÀN VOÂ TUYEÁN: Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 11 a- Daây song haønh ñoái xöùng 1.6 MOÂI TRÖÔØNG TRUYEÀN HÖÕU TUYEÁN: ► Ñieän trôû ñaëc tính: R0 D d :Chaát ñieän moâi cuûa lôùp voû. ][2log276][2ln120 100  d D d DR rr  r ► Daây song haønh deã bò hieäu öùng xuyeân keânh (Crosstalk) Ñeå giaûm: Xoaén keânh 1 vaø xoaén keânh 2, roài sau ñoù xoaén hai keânh laïi theo chieàu ngöôïc laïi vaø cöù theá gheùp cho ñöôøng daây taäp hôïp keânh. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 12 b- Caùp ñoàng truïc Ñieän moâi Daây daãn Löôùi kim loïai (noái mass)Lôùp nhöïa bao ngoaøi d D ][log138ln60 100    d D d DR rr  ► Ñieän trôû ñaëc tính: R0 Ñoä dôøi pha tuyeán tính:  0C r Toác ñoä truyeàn trong cable: r CV  0 Ñoä leäch pha giöõa hai ñaàu cable: l.  b1- Hieäu öùng da (Skin effect): Maät ñoä doøng ñieän S I 21 2 1 0 0       ][ ][ 2m A DC S I J  Neáu ta ñaët vaøo daây moät doøng ñieän AC vôùi taàn soá caøng lôùn daãn ñeán maät ñoä J khoâng coøn ñeàu nöõa maø maät ñoä J lôùn nhaát laø ôû chu vi ngoøai cuøng coøn caøng vaøo trong maät ñoä J caøng giaûm. Ñoái vôùi doøng DC thì maät ñoä J ôû moïi ñieåm baèng nhau. Hieäu öùng treân goïi laø hieäu öùng da. Vaäy taàn soá cao coù theå laøm daây roãng (vì taàn soá caøng cao maät ñoä doøng ñieän gaàn taâm baèng khoâng). Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 13 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 14 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 15 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 16 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 17 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 18 38 PHOÅ ÑIE ÄN TÖØ Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 19 1 Chöông 2: XÖÛ LYÙ TRUYEÀN THOÂNG 2.1 Ñaëc tính keânh truyeàn soá: Caùc keânh truyeàn soá lieäu (tín hieäu truyeàn ñi theo kyõ thuaät soá) ñöôïc ñaëc tröng qua caùc thoâng soá sau: - Toác ñoä bit D cuûa nguoàn, tính baèng bit/s hay bps (nguoàn tin phaùt ra bao nhieâu bit trong moät ñôn vò thôøi gian), tuøy theo nguoàn tin khaùc nhau daãn ñeán soá bit khaùc nhau. - Soá moments m: Laø soá traïng thaùi vaät lyù ñöôïc söû duïng cuûa tín hieäu ban ñaàu (m möùc bieân ñoä, m taàn soá, m pha ) - Toác ñoä moment cuûa nguoàn laø M ñöôïc tính baèng Baud (KBaud, MBaud) theå hieän vaän toác vaät lyù truyeàn qua keânh cho moãi moment cuûa maõ ñöôïc duøng. 2 Caùc thoâng soá treân lieân quan vôùi nhau theo coâng thöùc sau: mMD 2log [bit/s] Neáu m=2 (“0”, “1”) ta coù D=M.  Lieân quan giöõa toác ñoä bit vaø baêng thoâng B. ][][ 25.1 HzBaud BM   Thoâng löôïng keânh: Thoâng löôïng keânh C laø toác ñoä bit toái ña maø keânh cuûa chuùng ta coù theå truyeàn taûi ñöôïc trong ñieàu kieän coù nhieãu. Tæ soá tín hieäu treân nhieãu (SNR) = N S ;    1log1log2 22 BBC Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 20 3 2.2 Ñieàu cheá töông töï vaø soá: Truyeàn qua baêng taàn goác (truyeàn daûi neàn): - Truyeàn tín hieäu qua baêng taàn goác (baseband transmission) nghóa laø tín hieäu ñöôïc truyeàn tröïc tieáp sau khi noù xuaát phaùt töø nguoàn (khoâng qua ñieàu cheá), ôû taïi baêng taàn goác cuûa noù. Phöông phaùp truyeàn naøy ñoøi hoûi caùc moâi tröôøng truyeàn khaùc nhau cho moãi loaïi tín hieäu: + Keânh thoaïi: B =300Hz-3400Hz (daây song haønh, phaïm vi ngaén). + Keânh truyeàn hình: B = 50Hz - 5MHz, (Caùp ñoàng truïc, phaïm vi ngaén) + Keânh truyeàn soá lieäu: Cho caùc tín hieäu maõ hoùa, noái lieàn caùc terminals. fmin fmax f Daûi taàn goác cuûa tín hieäu: B = fmax - fmin . 4 * Öu ñieåm: ñôn giaûn, ñaûm baûo nôi thu thu ñuùng baêng thoâng (khoâng coù meùo daïng). * Khuyeát ñieåm: Tín hieäu deã bò nhieãu, thoâng thöôøng truyeàn daûi neàn khoâng theå truyeàn ñi xa. Truyeàn daûi neàn khoâng theå gheùp keânh. Ñònh nghóa vaø muïc ñích cuûa söï ñieàu cheá Ñieàu cheá laø chuyeån ñoåi daûi neàn sang moät tín hieäu khaùc sao cho khoâng laøm thay ñoåi veà noäi dung tin töùc. Ñieàu cheá nhaèm caùc muïc ñích sau: - Cho pheùp tín hieäu thích nghi vôùi ñieàu kieän truyeàn cuûa moâi tröôøng, ngay caû khi moâi tröôøng bò can nhieãu maø vaãn ñaûm baûo chaát löôïng tín hieäu muoán truyeàn ñi. - Cho pheùp troän nhieàu keânh thoâng tin treân cuøng moät moâi tröôøng truyeàn. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 21 5 U1(t) U2(t) Media U22(t) U11(t)NhieãuÑieàu cheá Giaûi Ñieàucheá DeltaM (Delta Modulation) DPCM (Differential Pulse Code Modulation) PCM (Pulse Code Modulation)Code Clock signal (toác ñoä bit D) Analog »»» »»» Digital Ñieàu cheá soá PSK (Phase Shift Key)Phase FSK (Frequency Shift Key)Frequency OOK (On-Off Key) ASK (Amplitude Shift Key)Amplitude Sine Digital . Soá lieäu . Vaên baûn PWM (Pulse Width Modulation)Width PPM (Pulse Position Modulation)Phase PFM (Pulse Frequency Modulation)Frequency PAM (Pulse Amplitude Modulation)Amplitude Impulse PM (Phase Modulation)Phase FM (Frequency Modulation)Frequency SSB (Single Side Band) AM (Amplitude Modulation)Amplitude Sine Analog . Lôøi noùi . Nhaïc . VideoÑieàu cheá töông töï Loaïi ñieàu cheáThoâng soá ñöôïc ñieàu cheáDaïng soùng mangLoaïi tin töùc 6 2.2.1 Ñieàu cheá xung: Modulator Transmission CHANNEL (Limited Bandwidth) Receiver Modulated Pulse Signal ReceivedSignal Reconstructed Message Signal Analog Message Signal Pulse Signal Noise Pulse Width Period Peak Amplitude a) Oscilloscope b) Spectrum Analyzer Frequency0Hz Harmonics Po w er L ev el (Fouries Analysis) Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 22 7 • Pulse-Amplitude Modulation (PAM) - Vôùi PAM, caùc maãu cuûa tín hieäu thoâng ñieäp thì thöôøng ñöôïc ñieàu cheá thaønh bieân ñoä xung khaùc nhau theo tín hieäu thoâng ñieäp, coù ñoä roäng xung laø haèng soá, vò trí xung haèng soá. Pulse-Width Modulation (P-Duration-M) (P-Length-M) - ÔÛ ñaây, caùc maãu cuûa tín hieäu thoâng ñieäp (töông töï) coù ñoä roäng xung (phaàn tích cöïc cuûa chu kyø) laø tyû leä vôùi bieân ñoä cuûa tín hieäu thoâng ñieäp. Pulse-Position Modulation (PPM) - Vôùi PPM, caùc maãu cuûa tín hieäu thoâng ñieäp thì thöôøng ñöôïc ñieàu cheá thaønh vò trí xung khaùc nhau. Coù ñoä roäng xung laø haèng soá, bieân ñoä xung cuõng laø haèng soá. Pulse-Code Modulation (PCM) - Caùc maãu cuûa tín hieäu thoâng ñieäp PAM ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh daõy soá nhò phaân noái tieáp coù chieàu daøi coá ñònh. 8 2.2.2 Daïng soùng ñieàu cheá xung. a) b) c) T d) e) Tín hieäu thoâng ñieäp Tín hieäu laáy maãu Tín hieäu PAM Tín hieäu PWM Tín hieäu PPM YÙù töôûng So saùnh Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 23 9 Pulse Code Modulation (PCM) ADC PCM signal Sample Quantize Analog Input Signal Encode Line Code X XQ Xk 100111010 14 Delta modulation (DM) ÔÛ ñieàu cheá delta (söû duïng maõ PCM ñôn bit) thay vì truyeàn caùc ñaëc tröng ñöôïc maõ hoùa cuûa maãu, ôû ñaây chæ truyeàn bit ñôn maø bit ñoù chæ roõ laø maãu coù giaù trò lôùn hôn hay beù hôn maãu tröôùc ñoù. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 24 15 Boä phaùt ñieàu cheá Delta (DM) Boä chuyeån ñoåi soá/Töông töï (DAC) Laáy maãu Boä ñeám Leân/Xuoáng U/DXung nhòp Analog Xung laáy maãu Tín hieäu PAM + _ So saùnh PCM: 100110111 “1”=leân “0”=xuoáng 17 Boä thu ñieàu cheá Delta (DM) Boä chuyeån ñoåi soá/Töông töï (DAC) Boä loïc thoâng thaáp Boä ñeám Leân/Xuoáng U/DXung nhòp AnalogTín hieäu PAM PCM: 100110111 Tín hieäu vaøo Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 25 19  Quaù Taûi Ñoä Doác: Tín hieäu töông töï ñaàu vaøo nhanh hôn so vôùi khaû naêng cuûa boä DAC coù theå duy trì (baùm). Taïp aâm haït: So tín hieäu phuïc hoài vôùi tín hieäu nguyeân thuûy. Khi maø bieân ñoä cuûa tín hieäu ñaàu vaøo coù bieân ñoä töông ñoái haèng soá thì tín hieäu phuïc hoài coù nhöõng bieán ñoåi khoâng ñaïi dieän cho tín hieäu nguyeân thuûy. 20 Ñieàu cheá Delta thích nghi: Laø daïng ñieàu cheá Delta trong ñoù kích thöôùc böôùc cuûa boä DAC ñöôïc bieán ñoåi moät caùch töï ñoäng phuï thuoäc vaøo ñaëc tính cuûa tín hieäu töông töï ñaàu vaøo. ÔÛ ñieàu cheá Delta thích nghi thì sau khi daõy lieân tieáp caùc soá 1 hoaëc soá 0 ñöôïc xaùc ñònh, kích thöôùc böôùc (böôùc chuyeån tieáp traïng thaùi) seõ ñöôïc giaûm moät caùch töï ñoäng. 21 2.3. LAÁY MAÃU VAØ TROÄN KEÂNH fs- fs 0 2fmax X(f) fmax-fmax f f f TS 2TS t0 x(t) xrr(t) t t - fs fs 2fmax f- fs fs max2 ffs  max2 ffs  Khoâng bò aliasing (khoâng bò choàng chaäp veà phoå) Bò aliasing (bò choàng chaäp veà phoå) * Nhôø laáy maãu: - Coâng suaát phaùt giaûm. - Troän keânh theo thôøi gian. - Soá hoùa tín hieäu. Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 26 22 fS-fS 0 X(f) fmax-fmax f YPAM(f) f 0 fS-fS 2f0max f0 0 T 2T 3T x(t) yPAM (t) t t t0 0 y(t)          )(2*)( 2 1)(*)( 2 1)( 0 nT nSa T AXYXY n PAM 23 0 12 26 52 78 100 f{kHz} Bieân ñoä /1 Thöïc teá, vôùi moät keânh thoaïi, taàn soá laáy maãu ñöôïc choïn quy öôùc laø fS=8kHz, ñieàu naøy phuø hôïp vôùi baêng taàn thoaïi vôùi taàn soá fmax=3,4 kHzvaø fS - fmax = 4,6kHz do ñoù, taïo moät khoaûng caùch 1,2 kHz ñuû lôùn chopheùp thöïc hieän maïch loïc haï thoâng. 24 Laáy maãu vaø giöõ nhaèm hai muïc ñích sau: - Giöõ möùc tín hieäu coá ñònh trong thôøi gian xöû lyù cuûa moät maãu, chaúng haïn taïo maõ PCM cho töøng maãu. - Taêng tæ soá ñeán möùc toái ña ( khi coù maïch giöõ) ñeå taêng bieân ñoä tín hieäu ra sau khi loïc haï thoâng (vì thaønh phaàn phoå taàn cô baûn sau khi laáy maãu tæ leä vôùi ). sT/ 1/ sT sT/ 0 fmax fs f{kHz} Bieân ñoä  11  s s T f x(t) t t0 0 t y(t) 0 T 2T 3T 4T Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 27 28 Giaù thaønh/1 keânh Phaûi traû soá tieàn tröôùc tieân 0 lmin --> duøng keânh rieâng reû tieàn hôn troän keânh l Chieàu daøi ñöôøng ñi lieân laïc C1kC1c (reû hôn) C1k =C.l C1c= Cmux C.lN N------ + ----- Khoâng troän keânh Troän keânh Giaù thaønh lieân laïc moãi keânh treân moãi ñôn vò chieàu daøi Giaù cöôùc cho 1 ngöôøi lieân laïc 2.4 Gheùp keânh - Multiplexing Cmux: Thieát bò gheùp-taùch keânh ôû hai ñaàu ñöôøng truyeàn. 26 Gheùp keânh - Multiplexing Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 28 27 FDM (FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING) 28 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 29 29 31 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 30 33 Bandwidth division 34 Coaxial cable bands Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 31 39 TDM (TIME DIVISION MULTIPLEXING) 40 2.2.1 PAM (Pulse Amplitude Modulation) - Ñieàu cheá PAM laø kyõ thuaät ñieàu cheá tín hieäu töông töï, nhöng luùc naøy khoâng truyeàn toaøn boä naêng löôïng cuûa tín bieäu maø chæ truyeàn ñi caùc xung sau khi ñöôïc laáy maãu. taác caû caùc xung cuûa caùc keânh khaùc nhau ñöôïc laáy maãu ôû nhöõng thôøi ñieåm khaùc nhau, caùc maãu naøy ñöôïc gheùp laïi vaø truyeàn chung treân moät keânh. s(t) b) c) d) CT T OUT Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 32 41 ÖÙng duïng PAM trong Gheùp keânh (TDM): s(t) CH1 CH2 CH2 CH1 CH3 CH3 s(t) s(t) CT1 CS S Y N S Y N C H1 C H1 C H2 C H2 C H3 C H3 CT2 CT3 OUT OUT OUT OUT MULTIPLEXER T T T T Ts 43 Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 33 52 58 Power Frequency Time FDMA Frequency Power Time TDMA FrequencyCDMA Power Time Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 34 1 Chöông 3: THOÂNG TIN SOÁ 2 user Modulator 1 0 1 1 0 channel encoder 1 0 1 1 0 polar on-off channel decoder -Source encoder -Multiplexing Information Source channel encoder modulator demodulator -Source decoder -DeMultiplexing Source encoder PCM, DM, DPCM, LPC 1 0 0 1 1 0 0 1 ... channel I. Khaùi nieäm: Voice Audio Video Data Hệ thống Viễn thông GV Trần Duy Cường 35 2 Analog ADC Line coding Digitaltransmission Sampling Quantization Coding RZ, NRZ, AMI ASK, FSK, PSK Block diagram for digital transmission system II- Điều Chế Số (Digital Modulation) 3 Caùc kyõ thuaät ñieàu cheá soá cô baûn : Kyõ thuaät ñieàu cheá soá coù nhieàu daïng khaùc nhau, nhöng taäp trung vaøo ba daïng cô baûn: ►Daïng ñieàu bieân: ASK, QAM, M-ary QAM. ►Daïng ñieàu taàn: FSK, M-ary FSK, MSK. ►Daïng ñieàu pha: P
Tài liệu liên quan