Bài giảng Xử lý tín hiệu băng gốc và ghép kênh trong hệ thống truyền dẫn

giới thiệu chung „2 Kỹthuật ghép kênh theo tần sốFDM. „ Kỹthuật ghép kênh theo thời gian TDM. „ 4 Phân cấp TDM-PCM „4.1 Theo PDH. „4.2 Theo SDH. „§5 Ghép kênh tín hiệu băng rộn

pdf80 trang | Chia sẻ: nyanko | Ngày: 16/03/2016 | Lượt xem: 392 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Xử lý tín hiệu băng gốc và ghép kênh trong hệ thống truyền dẫn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Bμi gi¶ng Xö Lý TÝN HIÖU B¡NG GèC Vμ GHÐP K£NH TRONG HÖ THèNG TRUYÒN DÉN Gi¶ng viªn: ThS. Phan Thanh HiÒn 2GHÉP KÊNH TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN 3„§ 1 Giới thiệu chung „§ 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM. „§ 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian TDM. „§ 4 Phân cấp TDM-PCM „ 4.1 Theo PDH. „ 4.2 Theo SDH. „§ 5 Ghép kênh tín hiệu băng rộng Nội dung trình bày: 4§ 1 Giới thiệu chung „ Việc chia sẻ đường truyền dẫn thành nhiều kênh liên lạc cho nhiều nguồn thông tin cùng sử dụng được gọi là ghép kênh. „ Trong kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu, có ba phương pháp ghép kênh cơ bản: „ Ghép kênh theo tần số (FDM: frequency Division Multiplexing), trong đó băng tần truyền dẫn của hệ thống được chia thành nhiều băng con hình thành nhiều kênh liên lạc phân biệt với nhau về tần số. 5§ 1 Giới thiệu chung „ Ghép kênh theo thời gian (TDM: Time Division Multiplexing), trong đó thời gian sử dụng đường truyền dẫn được chia thành các phần khác nhau gọi là các khe thời gian và việc truyền đưa tin tức từ các nguồn tin khác nhau được thực hiện trong các khe thời gian riêng biệt. „ Ghép kênh theo bước sóng (WDM: Wavelength Division Multiplexing), trong đó mỗi tín hiệu được điều chế ở một bước sóng ánh sáng, sau đó nhiều bước sóng khác nhau được truyền cùng trên một sợi quang. 6§ 1 Giới thiệu chung „ Về nguyên tắc, phương pháp ghép kênh theo thời gian cũng có thể áp dụng cho các tín hiệu analog. „ Tuy nhiên, các tín hiệu analog thường xem được là có phổ tương đối hạn chế. Thêm vào đó, việc chuyển phổ của các tín hiệu analog lên các băng tần đường dây và sắp xếp chúng phân biệt nhau về giải tần có thể thực hiện được một cách dễ dàng. „ Do đó, trong các hệ thống truyền dẫn analog việc ghép nhiều kênh liên lạc thường được thực hiện theo phương pháp ghép kênh theo tần số. 7NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH Ghép kênh là tập hợp các kỹ thuật cho phép truyền liên tục nhiều tín hiệu trên một đường truyền duy nhất CompA1 CompB1 CompC1 CompA2 CompB2 CompC2 Rate Da Rate Db Rate Dc 3 Đường: đắt & không tiện dụng CompA1 CompB1 CompC1 CompA2 CompB2 CompC2 Da Db Dc D>=Da+Db+Dc M U X D E M U X 1 đường chia sẻ: rate D Ghép kênh Giải ghép kênh 8§ 1 Giới thiệu chung „ Tín hiệu số có một đặc điểm cơ bản là các xung tín hiệu có thời gian tồn tại hữu hạn. Thời gian tồn tại của từng phần tử chỉ phụ thuộc vào độ rộng xung. „ Khi độ rộng xung của tín hiệu khá nhỏ hơn độ dài khung tín hiệu, có thể chia khung tín hiệu thành một số khe thời gian và ghép một số xung tín hiệu từ một số nguồn tin số vào cùng một khung tín hiệu. 9§ 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing FDM: -Nhiều dòng số liệu được gửi tại tần số khác nhau trên cùng đường truyền -Dải thông đường truyền phải lớn hơn tổng dải thông các dòng bit thành phần -Được sử dụng rộng rãi trong mạng thông tin tương tự 10 § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing „ Sơ đồ nguyên lý: Mod 1 Bộ lọc10,3 3,4 F 1 Mod 2 Bộ lọc20,3 3,4 F 2 Mod 3 Bộ lọc30,3 3,4 F3 0,3 3,4DeMod 1 F1 Bộ lọc1 0,3 3,4DeMod 2 F2 Bộ lọc2 0,3 3,4DeMod 3 F3 Bộ lọc3 ........ Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý ghép kênh theo tần số 11 „ Các bộ điều chế có tần số sóng mang khác nhau: F1≠F2≠F3. Đầu ra của các bộ điều chế được hai băng sóng như hình: „ Băng bên trên (F+f), băng dưới (F-f). „ Sau đó cho qua các bộ lọc, lọc lấy một băng (hoặc là băng trên hoặc là băng dưới) và đưa lên đường dây và truyền dẫn đến đối phương. § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing 0,3 3,4 F+0,3 F+3,4FF-3,4 F-0,3 f Hình 3.2: Tần phổ của đường dây 12 § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing „ Phương pháp ghép kênh theo tần số sử dụng các sóng mang cao tần để đưa thông tin lên thành phần tần số cần thiết và truyền các thành phần tần số này. „ Phía thu sẽ lọc lấy tần số của mình, sau đó đổi tần để thu được thông tin ban đầu. „ Phân cấp FDM: FDM được phân thành các nhóm sơ cấp FDM cấp 1, cấp 2, cấp 3; siêu nhóm và siêu siêu nhóm. 13 § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing „ Nhóm sơ cấp FDM cấp 1 được ghép từ 12 kênh thoại tương tự, lấy dải tần từ 60kHz đến 108kHz (thành phần biên trên), có độ rộng: 4x 12 = 48 (kHz). 0 48 60 108 120 216 (KHz) Hiệu tần Hài bậc hai Hình 3.3b: Phân bố sản phẩm số hạng thứ hai 14 § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing F-fM 64+4n f f Băng tần tiếng nói đường dây 60 64 68 100 104 108 Hình 3.3a: Dịch tần phổ của 12 đường 15 § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing „ FDM cấp 2: được ghép bằng 5 nhóm FDM-1, ta có: 12x5=60 kênh thoại; độ rộng là 48x5=240kHz; chiếm dải tần từ 312 ÷ 552 kHz; có sóng mang phụ là 452kHz. „ FDM cấp 3 được ghép từ 5 nhóm FDM-2; ta có là 300 kênh thoại; chiếm dải tần từ 812÷2012kHz. „ Siêu nhóm: ghép 3 nhóm FDM-3 = 900 kênh. „ Siêu siêu nhóm: là 4 siêu nhóm. 16 Nhận xét: „ Về bản chất FDM: nhiều kênh khác nhau về tần số được phát cùng một lúc trên kênh truyền. „ Truyền dẫn tín hiệu trên kênh là tương tự >> chống nhiễu kém; suy hao lớn; „ Nhiễu xuyên âm (tần số); giao thoa về tần số: nfc1 ± mfc2. Số kênh ghép hạn chế do cần khoảng bảo vệ tần số (FG: frequency Guard) § 2 Kỹ thuật ghép kênh theo tần số FDM: Frequency Division Multiplexing 17 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian: „ Khi có hai tín hiệu tương tự trở lên được truyền dẫn trên một kênh thông tin, thường sử dụng một trong hai phương pháp cổ điển để liên kết hai tín hiệu riêng rẽ này. „ Phương pháp thứ nhất là ghép kênh theo tần số. „ Phương pháp cổ điển thứ hai, tất cả các tín hiệu đều có cùng tần số nhưng chiếm khoảng thời gian khác nhau trong dải thời gian, đó chính là ghép kênh theo thời gian. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian TDM: Time Division Multiplexing 18 „ Để thực hiện việc này, mỗi tín hiệu tương tự được lấy mẫu tại các thời điểm khác nhau và xung lấy mẫu mang thông tin về biên độ của mỗi tín hiệu riêng được phát lên đường dây. „ Kết quả là một dãy xung PAM được ghép lại, trong đó mỗi xung điều biên tuần hoàn bắt nguồn từ một tín hiệu khác nhau. „ Điều này có thể thực hiện được, vì bề rộng xung lấy mẫu của tín hiệu 1 ngắn hơn nhiều so với thời gian trôi qua cho đến trước khi tín hiệu 1 được lấy mẫu lần nữa. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 19 TDM – Time Division MultiplexingT – Ti e ivision ultiplexing TDM: -Nhiều dòng số liệu được gửi tại các khoảng thời gian khác nhau trên một tuyến truyền dẫn -Tốc độ đường truyền phải lớn hơn tổng tốc độ các dòng bit thành phần -Dữ liệu lần lượt truyền trong thời gian ngắn -Được sử dụng rộng rãi trong mạng thông tin số CompA1 CompB1 CompC1 CompA2 CompB2 CompC2 M U X D E M U X C1 B1 A1 C1 B1 A1 NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO THỜI GIAN 20 NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH THEO THỜI GIAN Nguyên lý ghép kênh số 21 „ Hình vẽ là sơ đồ đơn giản của nguyên lý ghép kênh theo thời gian. 1 2 3 4 1 5 2 3 4 Xung đồng bộ khung Bộ chuyển mạch Hệ thống truyền dẫn 1 2 3 4 2 3 1 5 4 Tách xung đồng bộ khung Bộ phân phối Hình vẽ: Hệ thống TDM 4 kênh § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 22 NGUYÊN LÝ GHÉP KÊNH Mạch mô phỏng quá trình ghép kênh 23 „ Hình ảnh minh họa việc truyền tin sử dụng TDM 4 kênh (ghép các xung PAM): § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 1 2 3 4 F 1 2 3 4 F 1 2 3 4 F 1 2 3 4 F .. .. ... V tHình vẽ: Dạng sóng của hệ thống TDM 4 kênh 24 Ghép TDM 4 kênh (các xung PAM). „ Trong đó: F là xung đồng bộ khung, đây cũng là thời điểm bắt đầu của khung sau và là thời điểm kết thúc của khung liền trước. „ Khoảng cách 2 xung F kề nhau bằng chu kỳ lấy mẫu: Tm = 125μs. „ Ở cả phía phát và thu, các mẫu của các kênh riêng biệt được ghép vào và tách ra nhờ một bộ chuyển mạch kiểu quay tròn gọi là bộ phân phối. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 25 „ Bộ chuyển mạch ở máy phát và máy thu được đồng bộ một cách chặt chẽ. „ Trong TDM có hai dạng đồng bộ là đồng bộ khung và đồng bộ theo bít (theo mẫu). „ Đồng bộ khung để xác định một cách chính xác điểm bắt đầu của một nhóm bít (xung mẫu). „ Đồng bộ bít cần thiết để phân biệt một cách chính xác từng bít (xung mẫu) trong mỗi khung. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 26 „ Quá trình đồng bộ cũng cho phép đồng bộ thiết bị phát và thu khi các tín hiệu thời gian trong hai thiết bị có cùng tốc độ trung bình. „ Đồng hồ tạo ra các xung thời gian để điều khiển các chức năng khác nhau và điều khiển tốc độ bít cho mục đích truyền dẫn. „ Trong nhiều trường hợp đồng hồ ở cả phía thu và phát không hoạt động cùng tốc độ. Để nhận tín hiệu được chính xác, thiết bị thu thường nhận sự định thời từ luồng bít số thu được. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 27 „ Việc nhận sự định thời từ luồng bít số thu được đảm bảo cho hai thiết bị thu và phát hoạt động ở cùng tốc độ trung bình và có thể xem như đã đồng bộ. „ Khi mang cùng 1 luồng bít: đồng hồ phát trong 1 thiết bị phụ thuộc vào đồng hồ mạch thu để tạo ra sự đồng bộ giữa phần phát và thu trên đường truyền dẫn. „ Thiết bị thu tách thông tin thời gian từ luồng bít số đưa đến nhờ các mạch khôi phục đồng bộ. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 28 „ Trong luồng tín hiệu số: các từ mã được gộp lại với các bít báo hiệu và các bít đồng bộ khung. „ Các bít hoặc từ mã đồng bộ khung được sắp xếp sao cho chúng tạo thành một cấu trúc lặp, nó cho phép thiết bị đầu cuối nhận dạng chính xác mỗi bít hoặc khe thời gian và phân chia luồng tín hiệu số đến thành các tín hiệu thành phần. „ Các tín hiệu thành phần sau đó đi đến kênh ra tương ứng. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 29 „ Một đoạn của tín hiệu được hình thành bởi từ mã đồng bộ khung và các bít tin gọi là một khung. „ Một nhóm bít tin mang thông tin của 1 kênh (8 bit) tạo nên 1 khe thời gian. „ Nếu thiết bị thu phát hiện được từ mã đồng bộ khung tại vị trí đã biết trước tức là có đồng bộ và nó tiếp tục làm việc ở chế độ đóng. „ Nếu sau vị trí đó qua nhiều khe thời gian không phát hiện được từ mã đồng bộ thì thiết bị đầu cuối cho rằng đồng bộ khung bị mất. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 30 „ Quá trình tìm kiếm từ mã đồng bộ của phía thu bằng cách trượt từng khe thời gian cho đến khi phát hiện được từ mã đó. Sau đó nó chuyển sang phương thức kiểm tra để khẳng định từ mã đồng bộ xuất hiện vài lần ở đúng vị trí mong muốn trước khi chuyển sang phương thức đóng. „ Để khẳng định rằng việc tìm được từ mã đồng bộ thực sự thì cấu trúc của từ mã được lựa chọn phải có xác suất ngẫu nhiên xuất hiện trong dãy thông tin là bé nhất. § 3 Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian 3.1 Cơ sở ghép kênh theo thời gian 31 Mà ĐƯỜNG TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN 32 Thuật ngữ „ Unipolar „ Tất cả các phần tử tín hiệu có cùng dấu „ Polar „ Một trạng thái logic được biểu diễn bằng mức điện áp dương, trạng thái logic khác được biểu diễn bằng mức điện áp âm „ Tốc độ dữ liệu (data rate) „ Tốc độ truyền dẫn dữ liệu theo bps (bit per second) „ Độ rộng (chiều dài 1 bit) „ Thời gian (thiết bị phát) dùng để truyền 1 bit „ Tốc độ điều chế „ Tốc độ mức tín hiệu thay đổi „ Đơn vị là baud = số phần tử tín hiệu trong 1 giây „ Mark và Space „ Tương ứng với 1 và 0 nhị phân 33 Diễn giải tín hiệu „ Cần biết „ Định thời của các bit (khi nào chúng bắt đầu và kết thúc) „ Mức tín hiệu „ Yếu tố ảnh hưởng đến việc diễn giải tín hiệu „ Tỉ số SNR „ Tốc độ dữ liệu „ Băng thông 34 Polar Encoding 35 Nonreturn to zero (NRZ) „ Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) „ 2 mức điện áp khác nhau cho bit 1 và bit 0 „ Điện áp không thay đổi (không có transition) khi không có sự thay đổi tín hiệu „ Điện áp thay đổi (có transition) khi có sự thay đổi tín hiệu (từ 0→1 hoặc từ 1→0) „ Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) „ NRZI cho các bit 1 „ Dữ liệu được mã hóa căn cứ vào việc có hay không sự thay đổi tín hiệu ở đầu thời khoảng bit. „ Bit 1: được mã hóa bằng sự thay đổi điện áp (có transition) „ Bit 0: được mã hóa bằng sự không thay đổi điện áp (không có transition) 36 Nonreturn to Zero (NRZ) „ Mã hóa sai phân „ Dữ liệu được biểu diễn bằng việc thay đổi tín hiệu (thay vì bằng mức tín hiệu) „ Nhận biết sự thay đổi dễ dàng hơn so với nhận biết mức „ Trong các hệ thống truyền dẫn phức tạp, cảm giác cực tính dễ dàng bị mất „ Ưu và nhược điểm của mã hóa NRZ „ Ưu „ Dễ dàng nắm bắt „ Băng thông dùng hiệu quả „ Nhược „ Có thành phần một chiều „ Thiếu khả năng đồng bộ „ Dùng trong việc ghi băng từ „ Ít dùng trong việc truyền tín hiệu 37 Multilevel Binary „ Dùng nhiều hơn 2 mức „ Bipolar-AMI (Alternate Mark Inversion) „ Bit-0 được biểu diễn bằng không có tín hiệu „ Bit-1 được biểu diễn bằng xung dương hay xung âm „ Các xung 1 thay đổi cực tính xen kẽ „ Không mất đồng bộ khi dữ liệu là một dãy 1 dài (dãy 0 vẫn bị vấn đề đồng bộ) „ Không có thành phần một chiều „ Băng thông thấp „ Phát hiện lỗi dễ dàng „ Pseudoternary „ 1 được biểu diễn bằng không có tín hiệu „ 0 được biểu diễn bằng xung dương âm xen kẽ nhau „ Không có ưu điểm và nhược điểm The 0s are positive and negative alternately Amplitude Time 0 1 00 1 1 01 38 „ Trade Off „ Không hiệu quả bằng NRZ „ Mỗi phần tử t/h chỉ biểu diễn 1 bit ƒ Hệ thống 3 mức có thể biểu diễn log23 = 1.58 bit „ Bộ thu phải có khả năng phân biệt 3 mức (+A, -A, 0) „ Cần thêm khoảng 3dB công suất để đạt được cùng xác suất bit lỗi Multilevel Binary 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 39 Biphase „ Manchester „ Thay đổi ở giữa thời khoảng bit „ Thay đổi được dùng như tín hiệu đồng bộ dữ liệu „ L→H biểu diễn 1 „ H→L biểu diễn 0 „ Dùng trong IEEE 802.3 40 Biphase „ Differential Manchester „ Thay đổi giữa thời khoảng bit chỉ dùng cho đồng bộ „ Thay đổi đầu thời khoảng biểu diễn 0 „ Không có thay đổi ở đầu thời khoảng biểu diễn 1 „ Dùng trong IEEE 802.5 41 Biphase „ Ưu và nhược điểm „ Nhược điểm „ Tối thiểu có 1 thay đổi trong thời khoảng 1 bit và có thể có 2 „ Tốc độ điều chế tối đa bằng 2 lần NRZ „ Cần băng thông rộng hơn „ Ưu điểm „ Đồng bộ dựa vào sự thay đổi ở giữa thời khoảng bit (self clocking) „ Không có thành phần một chiều „ Phát hiện lỗi ƒ Khi thiếu sự thay đổi mong đợi 42 Biphase 43 Polar Encoding 44 Bài tập 45 Bài tập 46 Bài tập 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 47 Bài tập 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 NRZ-L NRZ-I AMI Pseudo-Ternary Manchester Differential Manchester 48 Scrambling „ Dùng kỹ thuật scrambling để thay thế các chuỗi tạo ra hằng số điện áp „ Chuỗi thay thế „ Phải tạo ra đủ sự thay đổi tín hiệu, dùng cho việc đồng bộ hóa „ Phải được nhận diện bởi bộ thu và thay thế trở lại chuỗi ban đầu „ Cùng độ dài như chuỗi ban đầu „ Không có thành phần một chiều „ Không tạo ra chuỗi dài các tín hiệu mức 0 „ Không giảm tốc độ dữ liệu „ Có khả năng phát hiện lỗi 49 B8ZS „ B8ZS (Bipolar With 8 Zeros Substitution) „ Dựa trên bipolar-AMI „ Nếu có 8 số 0 liên tiếp và xung điện áp cuối cùng trước đó là dương, mã thành 000+–0–+ „ Nếu có 8 số 0 liên tiếp và xung điện áp cuối cùng trước đó là âm, mã thành 000–+0+– „ Gây ra 2 vi phạm mã AMI „ Có thể lầm lẫn với tác động gây ra bởi nhiễu „ Bộ thu phát hiện và diễn giải chúng thành 8 số 0 liên tiếp 50 B8ZS 51 HDB3 HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros) „ Dựa trên bipolar-AMI „ Chuỗi 4 số 0 liên tiếp được thay thế theo quy luật như sau 52 HDB3 53 Bài tập 54 Bài tập 55 So sánh các phương pháp mã hóa „ Phổ tín hiệu „ Việc thiếu thành phần tần số cao làm giảm yêu cầu về băng thông „ Tập trung công suất ở giữa băng thông „ Đồng bộ „ Đồng bộ bộ thu và bộ phát „ Tín hiệu đồng bộ ngoại vi „ Cơ chế đồng bộ dựa trên tín hiệu „ Khả năng phát hiện lỗi „ Có thể được tích hợp trong cơ chế mã hóa „ Nhiễu và khả năng miễn nhiễm „ Vài mã tốt hơn các mã khác „ Độ phức tạp và chi phí „ Tốc độ tín hiệu cao hơn (và do đó tốc độ dữ liệu cao hơn) dẫn tới chi phí cao „ Vài mã đòi hỏi tốc độ tín hiệu cao hơn tốc độ dữ liệu 56 „ Ứng dụng „ Dùng để truyền dữ liệu số trên mạng điện thoại công cộng „ 300Hz → 3400Hz „ Thiết bị „ MODEM (MOdulator-DEMulator) „ Kỹ thuật „ Điều biên: Amplitude-Shift Keying (ASK) „ Điều tần: Frequency-Shift Keying (FSK) „ Điều pha: Phase-Shift Keying (PSK) Digital → Analog Analog and digital transmission Analog data Analog l signali l Digital i it l signali l Digital data Analog signal Digital i it l signali l Digital → Analog FSK PSKASK QAM 57 KỸ THUẬT ĐiỀU CHẾ TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN 58 Điều biên (ASK) „ Dùng 2 biên độ khác nhau của sóng mang để biểu diễn 0 và 1 (thông thường một biên độ bằng 0) „ Sử dụng một tần số sóng mang duy nhất „ Phương pháp này chỉ phù hợp trong truyền số liệu tốc độ thấp (~1200bps trên kênh truyền thoại) „ Tần số của tín hiệu sóng mang được dùng phụ thuộc vào chuẩn giao tiếp đang được sử dụng „ Kỹ thuật được dùng trong cáp quang ⎩⎨ ⎧ += 00 1)2cos( )( binary binarytfA ts c θπ 59 Điều biên (ASK) 60 Điều biên (ASK) 61 Điều tần (FSK) – Binary FSK (BFSK) „ Sử dụng hai tần số sóng mang: tần số cao tương ứng mức 1, tần số thấp tương ứng mức 0. „ Ít lỗi hơn so với ASK „ Được sử dụng truyền dữ liệu tốc độ 1200bps hay thấp hơn trên mạng điện thoại „ Có thể dùng tần số cao (3-30MHz) để truyền trên sóng radio hoặc cáp đồng trục ⎩⎨ ⎧ + += 0)2cos( 1)2cos( )( 2 1 binarytfA binarytfA ts c c θπ θπ 62 Điều tần (FSK) – Binary FSK (BFSK) 63 Điều tần (FSK) – Multiple (FSK) „ Dùng nhiều hơn 2 tần số „ Băng thông được dùng hiệu quả hơn „ Khả năng lỗi nhiều hơn „ Mỗi phần tử tín hiệu biểu diễn nhiều hơn 1 bit dữ liệu 64 Điều pha (PSK) „ Sử dụng một tần số sóng mang và thay đổi pha của sóng mang này „ PSK vi phân (differential PSK) – thay đổi pha tương đối so với sóng trước đó (thay vì so với sóng tham chiếu cố định) „ Cho phép mã hóa nhiều bit trên mỗi thay đổi tín hiệu sóng mang (Phase Amplitude Modulation) „ Phương pháp này thường được dùng trong truyền dữ liệu ở tốc độ 2400bps (2 bits per phase change - CCITT V.26) hoặc 4800bps (3 bits encoding per phase change - CCITT V.27) hoặc 9600bps (4 bits encoding per phase/amplitude change) „ Tổng quát cho mã hóa NRZ-L ⎩⎨ ⎧ += 0)2cos( 1)2cos( )( binarytfA binarytfA ts c c π ππ elements signaldifferent ofnumber :L element signalper bits ofnumber :lLlogl 2 (bps) rate data :R (bauds) rate modulation :D RRD == 65 Điều pha (PSK) 66 Điều pha (PSK) „ Quadrature PSK (QPSK) „ M-ary PSK „ Hệ thống 64 và 256 trạng thái „ Cải thiện tốc độ dữ liệu với băng thông không đổi „ Tăng khả năng tiềm ẩn lỗi ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ + + + + = 11)2702cos( 10)1802cos( 01)902cos( 00)02cos( )( o o o o tfA tfA tfA tfA ts c c c c π π π π 67 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) „ QAM được dùng trong ADSL và một số hệ thống wireless „ Kết hợp giữa ASK và PSK „ Mở rộng logic của QPSK „ Gởi đồng thời 2 tín hiệu khác nhau cùng tần số mang „ Dùng 2 bản sao của sóng mang, một cái được dịch đi 90 ¨ „ Mỗi sóng mang là ASK đã được điều chế „ 2 tín hiệu độc lập trên cùng môi trường „ Giải điều chế và kết hợp cho dữ liệu nhị phân ban đ
Tài liệu liên quan