Bài giảng Truyền số liệu - Nguyễn Anh Vinh

Kiến trúc truyền thông máy tính Ứng dụng truyền file  Nguồn thiết lập kết nối (báo cho mạng biết đâu là đích)  Nguồn đảm bảo đích sẵn sàng nhận dữ liệu  Ứng dụng truyền file trên h/t nguồn phải đảm bảo chương trình quản lý file trên h/t đích sẵn sàng nhận và lưu trữ file  Nếu định dạng file dùng trên 2 h/t không tương thích, một hoặc cả 2 h/t phải thực hiện chức năng chuyển đổi Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các mô đun Ví dụ: truyền file có thể được phân thành 3 mô đun  Truyền file  Dịch vụ giao tiếp  Truy xuất mạng Ví dụ kiến trúc phân cấp Nghi thức giao tiếp (giao thức) Dùng để giao tiếp giữa các thực thể trong một hệ thống  Thực thể  Có khả năng gởi/nhận thông tin  Ứng dụng người dùng  Thư điện tử  Thiết bị đầu cuối  Hệ thống  Đối tượng vật lý, chứa một hoăc nhiều thực thể  Máy tính  Thiết bị đầu cuối  Cảm biến từ xa  Phải cùng “nói” một ngôn ngữ  Các thành phần chính của một nghi thức giao tiếp  Ngữ pháp (syntax)  Định dạng dữ liệu  Mức tín hiệu  Ngữ nghĩa (semantic)  Thông tin điều khiển  Xử lý lỗi  Định thời (timing)  Đồng bộ  Tuần tự

pdf161 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 479 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Truyền số liệu - Nguyễn Anh Vinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
27/06/2017 1 TRUYỀN SỐ LiỆU Giảng Viên : Th.S Nguyễn Anh Vinh 1 Mục tiêu: Cung cấp các kiến thức về số liệu, kỹ thuật, quy tắc truyền và môi trường truyền số liệu. Tài liệu tham khảo: 1. Data Communications and Networking, Nehrouz A. Forouzan, McGraw-Hill, 2007. 2. Data and Computer Communications, William Stallings, 8th edition, Prentice Hall, 2007 3. Kỹ thuật truyền số liệu, Nguyễn Việt Hùng, Nguyễn Ngô Lâm, Nguyễn Văn Phúc, trường đại học SPKT, 2011. Thông tin môn học 2 27/06/2017 2 Nội dung môn học 3  Bài 1: Tổng quan về truyền dữ liệu và mạng  Bài 2: Giao thức và cấu trúc mạng  Bài 3: Truyền tải thông tin  Bài 4: Môi trường truyền dẫn  Bài 5: Kỹ thuật mã hóa tín hiệu  Bài 6: Kỹ thuật truyền dữ liệu số  Bài 7: Các giao thức điều khiển liên kết dữ liệu  Bài 8: Ghép kênh Bài 1: Tổng quan về truyền dữ liệu và mạng Giảng Viên : Th.S Nguyễn Anh Vinh 1.4 27/06/2017 3 Source Trans- mitter Trans- mission System Receiver Des-tination Source System Destination System 5 Mô hình truyền thông 6  Sử dụng hệ thống đường truyền  Các chuẩn giao tiếp  Tạo tín hiệu  Đồng bộ tín hiệu  Quản lý việc trao đổi dữ liệu  Điều khiển luồng  Phát hiện và sửa lỗi  Địa chỉ  Tìm đường  Khôi phục  Định dạng gói tin  Bảo mật  Quản trị mạng Tác vụ truyền số liệu 27/06/2017 4 7 Mô hình truyền dữ liệu đơn giản 2 MẠNG 8  Giao tiếp điểm-điểm thường không thực tế  Các thiết bị cách xa nhau  Số kết nối tăng đáng kể khi số các thiết bị cần giao tiếp lớn ⇒ mạng truyền số liệu  Chủ đề quan trọng:  Tiêu chí mạng  Phân loại mạng  Giao thức Switching node Wide-Area Network Destination systemSource system Source Trans mitter Trans mission System Receiver Dest ination Local-Area Network 27/06/2017 5 2.1 Tiêu chí đánh giá 9  Hiệu năng  Phụ thuộc vào các phần tử trong mạng  Tham số: độ trễ và lưu lượng  Độ tin cậy  Mức độ hỏng hóc của các phần tử trong mạng  Tham số: tính sẵn sàng/ tính bền vững  Bảo mật  Bảo vệ dữ liệu để không bị xuống cấp/mất mát do:  Lỗi  Mã độc 2.2 Phân loại 10 1. Cách thức kết nối 2. Cách thức bố trí 3. Chế độ truyền 4. Cự ly kết nối 27/06/2017 6 1. Cách thức kết nối (cấu hình đường dây)  Cấu hình điểm - điểm:  Truyền dẫn 2 thiết bị chiếm toàn dung lượng kênh  Ví dụ: điều khiển TV bằng bộ remote.  Cấu hình đa điểm:  Dung lượng kênh được chia sẻ theo thời gian 11 2. Cách thức bố trí (tôpô - Topology) 12  Có 5 dạng tôpô: lưới, sao, cây, bus và vòng, và một dạng Tôpô hỗn hợp. 27/06/2017 7 Dạng lưới (Mesh)  Ưu điểm:  Không cần bài toán lưu thông  Tôpô lưới rất bền vững  Tính riêng tư, bảo mật cao  Phát hiện và sửa lỗi nhanh  Nhược điểm:  Chi phí lắp đặt cao  Mở rộng khó khăn 13  Mạng n thiết bị cần n(n- 1)/2 kết nối.  Mỗi thiết bị cần có (n-1) cổng vào/ra (I/O) Dạng sao (Star)  Ưu điểm:  Chi phí thấp hơn tôpô lưới.  Tính bền vững cao.  Dễ phát hiện lỗi.  Nhược điểm:  Chi phí Hub.  Tính bảo mật không cao.  Mở rộng thiết bị có giới hạn.  Khoảng cách giữa Hub và thiết bị có giới hạn. 14  Mạng n thiết bị cần n kết nối.  Mỗi thiết bị cần có 1 cổng I/O 27/06/2017 8 Dạng cây (Tree)  Có ưu và nhược điểm giống với dạng sao.  Ưu điểm bổ sung  Tăng số thiết bị kết nối với hub trung tâm và tăng cự ly lan truyền tín hiệu.  Cho phép phân cấp mạng và tạo mức ưu tiên cho các thiết bị. 15  Là biến thể của dạng sao Số kết nối = số thiết bị (n) + số hub phụ (m) Mỗi thiết bị cần có 1 cổng I/O Dạng thẳng hàng (bus)  Ưu điểm:  Hiệu qủa sử dụng kết nối cao.  Dễ lắp đặt, thay đổi vị trí lắp đặt thiết bị.  Nhược điểm:  Khó gắn thêm thiết bị vào.  Tín hiệu từ các điểm nối phản xạ làm giảm chất lượng truyền tín hiệu.  Tính bền vững kém. 16  Là dạng cấu hình đa điểm.  Điểm nối (tap) thường bị tổn hao nhiệt từ nhánh rẽ (drop line) 27/06/2017 9 Dạng vòng (ring)  Ưu điểm:  Tương đối dễ thiết lập và tái cấu trúc  Phát hiện lỗi tương đối đơn giản  Nhược điểm:  Tín hiệu di chuyển trong mạng chỉ theo một chiều nên chậm.  Tính bền vững thấp. 17  n thiết bị cần cần n kết nối.  Mỗi thiết bị có một ngõ phát và một ngõ thu. Ví dụ 18  Tính số kết nối để kết nối 8 thiết bị theo tôpô:  Dạng Lưới  Dạng sao  Dạng cây  Dạng bus  Dạng vòng 27/06/2017 10 Dạng hỗn hợp  Tồn tại ít nhất 2 dạng trong các dạng tôpô sau: lưới, sao, bus và vòng.  Kết hợp cấu hình nhiều mạng con để thành một mạng lớn. 19  Tôpô hỗn hợp gồm: 1 mạng trục dạng sao có kết nối với 3 tôpô: bus (4 thiết bị), vòng (4 thiết bị) và sao (3 thiết bị). 3. Chế độ truyền  Đơn công (Simplex): phát thanh, truyền hình,  Bán song công (Half- duplex): Bộ đàm  Song công (Full-duplex = duplex): Điện thoại di động 20 27/06/2017 11 4. Cự ly kết nối 21  Mạng cục bộ (LAN: Local Area Network)  Mạng đô thị (MAN: Metropolitan Area Network)  Mạng diện rộng (WAN: Wide Area Network) Mạng cục bộ LAN 22  Cự ly ngắn: khoảng vài km  Cấu hình thường dùng là bus, vòng và sao.  Tốc độ truyền dẫn hiện nay 100 Mb/s, có thể lên tới Gb/s. 27/06/2017 12 Mạng đô thị MAN 23  Phạm vi hoạt động: tỉnh, thành phố  Ví dụ: mạng truyền hình cáp, mạng kết nối nhiều mạng LAN thành mạng lớn hơn. Mạng diện rộng WAN 24  Cung cấp truyền dẫn dữ liệu, hình ảnh, thoại, và video trong diện rộng (quốc gia, lục địa và toàn cầu) 27/06/2017 13 Mạng WAN: ví dụ  WAN chuyển mạch:  Kết nối router với mạng LAN hoặc WAN (X.25, ATM, )  WAN điểm – điểm:  Một đường thuê bao riêng từ một máy tín hoặc một mạng LAN đến nhà cung cấp dịch vụ ISP 25 Mạng hỗn hợp 26 27/06/2017 14 Mạng toàn cầu Internet 27 Câu hỏi ôn tập 1. Hãy trình bày khái niệm về thông tin, dữ liệu. 2. Mục đích của hệ thống truyền thông dữ liệu là gì? Hệ truyền hình cáp có phải là hệ thống truyền thông dữ liệu không? Hãy kể tên một hệ thống truyền thông dữ liệu? 3. Hệ thống máy tính của Hutech có phải là hệ truyền thông dữ liệu không? 4. Trong các hệ thống truyền thông, tín hiệu dùng để làm gì? 5. Cho biết các thành phần vật lý chính của hệ thống truyền thông dữ liệu. 28 27/06/2017 15 HẾT BÀI 1 29 Bài 2: Giao thức và mô hình mạng Giảng Viên : Th.S Nguyễn Anh Vinh 27/06/2017 16 NỘI DUNG 1) Kiến trúc truyền thông máy tính 2) Mô hình OSI 3) Mô hình (bộ giao thức) TCP/IP Kiến trúc truyền thông máy tính  Ứng dụng truyền file  Nguồn thiết lập kết nối (báo cho mạng biết đâu là đích)  Nguồn đảm bảo đích sẵn sàng nhận dữ liệu  Ứng dụng truyền file trên h/t nguồn phải đảm bảo chương trình quản lý file trên h/t đích sẵn sàng nhận và lưu trữ file  Nếu định dạng file dùng trên 2 h/t không tương thích, một hoặc cả 2 h/t phải thực hiện chức năng chuyển đổi  Tác vụ giao tiếp được phân nhỏ thành các mô đun  Ví dụ: truyền file có thể được phân thành 3 mô đun  Truyền file  Dịch vụ giao tiếp  Truy xuất mạng 27/06/2017 17 Ví dụ kiến trúc phân cấp Nghi thức giao tiếp (giao thức)  Dùng để giao tiếp giữa các thực thể trong một hệ thống  Thực thể  Có khả năng gởi/nhận thông tin  Ứng dụng người dùng  Thư điện tử  Thiết bị đầu cuối  Hệ thống  Đối tượng vật lý, chứa một hoăc nhiều thực thể  Máy tính  Thiết bị đầu cuối  Cảm biến từ xa  Phải cùng “nói” một ngôn ngữ  Các thành phần chính của một nghi thức giao tiếp  Ngữ pháp (syntax) Định dạng dữ liệu Mức tín hiệu  Ngữ nghĩa (semantic)  Thông tin điều khiển Xử lý lỗi  Định thời (timing) Đồng bộ  Tuần tự 27/06/2017 18 Việc chuẩn hóa cấu trúc giao thức  Yêu cầu cho các thiết bị liên kết với nhau  Các nhà cung cấp có thể mở rông thị trường  Khách hàng dễ dàng tìm các thiết bị hợp chuẩn  2 chuẩn thông dụng  Mô hình OSI (Open System Interconnection)  Bộ giao thức (mô hình) TCP/IP  Ngoài ra còn có Systems Network Architecture (SNA) của IBM Mô hình mạng ISO/OSI  7 lớp  Ứng dụng (Application)  Trình bày (Presentation)  Giao dịch (Session)  Vận chuyển (Transport)  Mạng (Network)  Liên kết dữ liệu (Data link)  Vật lý (Physical)  4 Lớp dưới (từ vận chuyển trở xuống) cần phải chuẩn hóa. Application Layer Transport Layer Presentation Layer Session Layer Network Layer Datalink Layer Physical Layer Real System Environment 27/06/2017 19 Mô hình mạng ISO/OSI Mô hình mạng ISO/OSI Total Communication Function Decompose (modularity, information-hiding) OSI-wide standards (e.g. network management, security) Layer N Layer 1 Physical Layer 7 Application Layer N entity Service from Layer N-1 Service to Layer N+1 Protocol with peer Layer N 27/06/2017 20 Lớp ứng dụng (lớp 7)  Cung cấp ứng dụng và giao diện cho người sử dụng.  Ví dụ: Máy A sử dụng ứng dụng internet explorer (IE) để truy cập vào trang web: ở máy B  Đóng gói dữ liệu và chuyển xuống lớp trình diễn  Data: địa chỉ web  H 7: thông tin về ứng dụng IE Lớp trình bày (lớp 6)  Cung cấp định dạng dữ liệu được dùng để truyền dữ liệu giữa các máy tính nối mạng (chuyển đổi mã ký tự, mã hóa dữliệu, nén dữ liệu)  Ví dụ: máy A dùng ASCII, máy B dùng UNICODE.  Đóng gói dữ liệu và chuyển xuống lớp giao dịch.  H6: thông tin về loại định dạng 2.40 27/06/2017 21 Lớp giao dịch (lớp 5)  Cho phép 2 ứng dụng tạo, sử dụng và xóa kết nối  Có khả năng nhận dạng tên và các chức năng khác (security, recovery) cần thiết cho 2 máy tính nối kết qua mạng.  Cung cấp cơ chế điều khiển việc truyền thông điệp giữa các ứng dụng (trợ giúp danh bạ, quyền truy cập, chức năng tính cước, )  Đóng gói gởi xuống lớp giao vận.  H5: thông tin nhận biết của lớp 5. 2.41 Lớp vận chuyển (lớp 4)  Chịu trách nhiệm quản lý và chuyển vận dữ kiện giữa hai máy gửi và máy nhận.  Cung cấp dịch vụ gửi dữ liệu có tin cậy (TCP) hay không tin cậy (UDP).  Dữ liệu nhận được từ lớp giao dịch được chia thành các đoạn dữ liệu nhỏ hơn (segment).  Các đoạn dữ liệu sẽ được tái hợp trở lại thành dữ liệu ban đầu ở máy nhận.  Đóng gói gởi xuống lớp mạng.  H4: thông tin của lớp 4. 2.42 27/06/2017 22 Lớp mạng (lớp 3)  Trung chuyển các gói giữa lớp vận chuyển vào lớp liên kết dữ liệu  Đánh địa chỉ gói và dịch địa chỉ luận lý (IP) thành địa chỉ vật lý (MAC)  Tìm đường kết nối với máy tính khác thông qua mạng  Đóng gói gởi xuống lớp liên kết dữ liệu  H3: thông tin của lớp 3, quan trọng có địa chỉ IP của nguồn gửi và nguồn nhận. 2.43 Lớp liên kết dữ liệu (lớp 2)  Đóng khung: xác định đầu và cuối các gói  Phát hiện lỗi: xác định gói nào có lỗi đường truyền  Sửa lỗi: cơ chế truyền lại ARQ (Automatic Repeat Request)  Kết hợp chặt chẽ với tầng vật lý thông qua địa chỉ vật lý.  Đóng gói gởi xuống lớp vật lý.  H2, T2: thông tin của lớp 2, thông tin quan trọng: MAC của nguồn gửi và nguồn nhận. 2.44 27/06/2017 23 Lớp vật lý (lớp 1)  Điều khiển việc truyền dữ liệu (chuỗi các bit) thực sự trên cáp/mạng (ví dụ: PSTN, X25, ISD N, ADSL, Cable, Optical Fibre, leased line, Frame relay, ATM)  Định nghĩa tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, mã hóa thông tin và kiểu kết nối được sử dụng 2.45 Lớp vật lý (lớp 1)  Điều khiển việc truyền dữ liệu (chuỗi các bit) thực sự trên cáp/mạng (ví dụ: PSTN, X25, ISD N, ADSL, Cable, Optical Fibre, leased line, Frame relay, ATM)  Định nghĩa tín hiệu điện, trạng thái đường truyền, mã hóa thông tin và kiểu kết nối được sử dụng 2.46 27/06/2017 24 Dòng Dữ liệu truyền theo mô hình OSI 2.47  Máy nhận xử lý dữ liệu thu được từ tầng 1 đi ngược trở lên tầng 7.  Ở mỗi lớp, tham khảo Header của tầng mình, xử lý thích ứng và sau đó tháo bỏ header của mình để chuyển lên tầng kế.  Sau cùng, máy nhận có dữ liệu và đáp ứng yêu cầu của máy gửi (gởi về trang chủ trường Hutech) Dữ liệu theo mô hình OSI 27/06/2017 25 Bộ giao thức TCP/IP  Hệ thống lý thuyết ra đời quá trễ  TCP/IP đang là tiêu chuẩn thực tiễn  Phát triển bởi quân đội Mỹ cho mạng chuyển mạch gói của quân đội (ARPANET)  Hiện được sử dụng trên mạng Internet toàn cầu  Không có mô hình chính thức nhưng có các tầng:  Ứng dụng (tích hợp 3 lớp trên cùng của mô hình OSI),  Vận chuyển (tương đương với lớp Vận chuyển của OSI)  Internet (tương đương với lớp Mạng nhưng chỉ sử dụng giao thức IP để định địa chỉ logic cho các máy tính)  Truy cập mạng  Vật lý Source Trans- mitter Trans- mission System Receiver Des- tination Source System Destination System Mô hình TCP/IP 27/06/2017 26 Chức năng các lớp trong TCP/IP  Lớp vật lý – Giao tiếp vật lý giữa thiết bị và môi trường truyền – Tính chất của môi trường truyền, mức tín hiệu, tốc độ truyền  Lớp truy xuất mạng – Trao đổi dữ liệu giữa thiết bị và mạng truyền – Cung cấp chức năng tìm đường giữa 2 thiết bị trong cùng 1 network – Yêu cầu các dịch vụ từ mạng truyền (priority)  Lớp Internet – Cung cấp chức năng tìm đường giữa 2 thiết bị thuộc 2 mạng khác nhau – Còn được hiện thực trong các router  Lớp transport – Đảm nhận việc truyền dữ liệu tin cậy giữa 2 ứng dụng – Chắc chắn dữ liệu đi đến đích, các gói dữ liệu đến đúng thứ tự đã gửi  Lớp ứng dụng – Cung cấp cho các ứng dụng các dịch vụ để truy cập mạng So sánh hai mô hình OSI và TCP/IP 27/06/2017 27 Application Presentation Session Transport Network Datalink Physical 1 2 3 4 5 6 7 FunctionLayer Telnet FTP TFTP SMTP DNS Others TCP UDP ICMP Ethernet TokenRing Other RARPARPIP Protocol OSI Reference Model TCP/IP Protocol Suite So sánh hai mô hình OSI và TCP/IP Địa chỉ lớp trong TCP/IP 27/06/2017 28 Địa chỉ vật lý 2.55  Máy tính địa chỉ vật lý 10 gửi một frame đến máy tính địa chỉ vật lý 87 qua mạng LAN topo bus.  Biểu diễn bằng: 6-byte (12 chữ số thập lục phân). Ví dụ: 07:01:02:01:2C:4B  Khác nhau giữa các chặng (hop). Địa chỉ IP (luân lý) 2.56 27/06/2017 29 Địa chỉ cổng  Địa chỉ cổng đại diện bằng một số thập phân 16-bit. Ví dụ: 753  Không đổi từ nguồn tới đích. 2.57 HẾT BÀI 2 58 27/06/2017 30 BÀI 3: TRUYỀN TẢI THÔNG TIN Giảng viên: Th.S Nguyễn Anh Vinh Nội dung 3.1 Dữ liệu và tín hiệu 3.2 Tín hiệu tương tự 3.3 Tín hiệu số 3.4 Sự suy thoái tín hiệu 3.5 Năng lực kênh truyền 27/06/2017 31 Truyền dẫn tín hiệu  Thiết bị phát  Thiết bị thu  Môi trường chuyền dẫn  Có định hướng: dây soắn cặp, dây cáp quang  Không có định hướng: không khí, nuớc, chân không Tần số, phổ và băng thông  Các khái niệm về miền thời gian  Tín hiệu tương tự (Analog signal): không có thay đổi đột ngột  Tín hiệu số (Digital signal): Thay đổi từ một mức sang một mức khác  Tín hiệu tuần hoàn: có chu kỳ theo thời gian  Tín hiệu không tuần hoàn: Không có chu kỳ 27/06/2017 32 Tín hiệu tương tự và tín hiệu số Tín hiệu tuần hoàn 27/06/2017 33 Sóng Sin: s(t) = A sin(2pift +Φ)  Biên độ (Peak Amplitude - A)  Cao độ lớn mạnh nhất của tín hiệu  Tần số (Frequency - f)  Nhịp độ thay đổi của tín hiệu  Tín bằng Hertz (Hz) hoặt là số chu kỳ trong 1 giây  Chu kỳ - thời gian cho vòng thay đổi  T=1/f  Pha (Φ): Vị trí tương đối của sóng so với gốc thời gian Biên độ của sóng sin (A) 3.66 27/06/2017 34 Chu kỳ và Tần số của sóng sin 3.67 Chu kỳ và tần số của sóng sin 3.68 27/06/2017 35 Pha của sóng sin 3.69 Ví dụ 70  Một sóng sin lệch 1/6 chu kỳ theo gốc thời gian. Tính góc pha theo độ và theo radian? Giải Một chu kỳ là 3600, vậy 1/6 chu kỳ là: 27/06/2017 36 Bước sóng (λ) và chu kỳ (T)  Khoảng cách lan truyền của sóng cho 1 chu kỳ  Giả sử sóng có tốc độ v  λ = vT  λf = v  c = 3*108 m/s (tốc độ ánh sáng) Sóng sin trong miền thời gian và miền tần số 3.72 27/06/2017 37 Sóng tổng hợp trong miền thời gian và miền tần số 3.73 Các khái niệm miền tần số  Tín hiệu được tạo từ tín hiệu hỗn hợp gồm nhiều tần số  Thành phần bao gồm nhiều sóng sin  Có thể quan sát (với biến đổi Fourier) với mỗi một tín hiệu có nhiều thành phần sóng sin  Có thể vẽ trong miền tần số 27/06/2017 38 Cộng các tần số (T=1/f) Tín hiệu 27/06/2017 39 Biểu diễn trong miền tần số của Tín hiệu hỗn hợp tuần hoàn 3.77  Ví dụ như 3 hệ thống cảnh báo, mỗi hệ thống có một tần số khác nhau (không thường gặp trong truyền số liệu) Biểu diễn trong miền tần số của Tín hiệu hỗn hợp không tuần hoàn 3.78  Tín hiệu được tạo ra bằng microphone hoặc điện thoại. 27/06/2017 40 Phổ và băng thông  Phổ (spectrum)  Phạm vi của các tần số có chứa tín hiệu  Băng thông tuyệt đối (Absolute bandwidth)  Độ rộng phổ (được đo bằng sự chênh lệch tần số cao nhất và thấp nhất) Băng thông 3.80  Băng thông của tín hiệu tổng hợp là độ sai biệt của tần số cao nhất và thấp nhất chứa trong tín hiệu đó. 27/06/2017 41 Băng thông  Băng thông tuyệt đối  Băng thông hiệu dụng A F 500 2500 Bandwidth = 2500 – 500 = 2000 Hz Tần số của tín hiệu T A Miền thời gian Miền tần số A T T A 1 giây (s) f A A A 0 f 2f F F F 2f 27/06/2017 42 Phổ của tín hiệu f = 300 Hz 300 F (Hz) 600 Hz 600 F (Hz) 700 Hz 700 F (Hz) F (Hz) Ví dụ 1 3.84  Cho một tín hiệu tổng hợp, khi phân ly nó được 5 sóng sin tương ứng với các tần số 100, 300, 500, 700, và 900 Hz. Hãy xác định băng thông và vẽ phổ tần số. Biết 5 thành phần sóng sin đều có biên độ10 V. 27/06/2017 43 Ví dụ 3.85 1) Cho một tín hiệu tổng hợp có băng thông 20 Hz, tần số cao nhất là 60 Hz. Xác định tần số nhỏ nhất. Vẽ phổ tần biết tất cả các tần số có cùng biên độ. 2) Cho một tín hiệu hỗn hợp không tuần hoàn có băng thông 200 kHz, tần số chính giữa bằng 40 kHz và biên độ đỉnh 20 V. Hai tần số thấp nhất và cao nhất có biên độ bằng 0. Vẽ miền tần số của tín hiệu. Tốc độ truyền dữ liệu và băng thông  Mỗi một đường truyền đều có một dải giới hạn về tần số  Điều này giới hạn tốc độ truyền mà đường truyền đó có thể mang 27/06/2017 44 Truyền tải dữ liệu tương tự và số  Dữ liệu: các thực thể mang nội dung  Tín hiệu: Dòng điện hoặc điện từ thể hiện dữ liệu  Truyền tải: Truyền dữ liệu bằng cách lan truyền và xử lý các tín hiệu Dữ liệu tương tự và dữ liệu số  Tương tự  Có giá trị liên tục trong một khoảng thời gian  Ví dụ: âm thanh, video  Số  Có giá trị rời rạc  Ví dụ: ký tự, số nguyên 27/06/2017 45 Phổ của âm thoại (tương tự) Tín hiệu tương tự và tín hiệu số  Thể hiện bởi loại dữ liệu được lan truyền  Tương tự  Có giá trị liên tục  Có nhiều môi trường truyền dẫn: dây đồng, cáp quang ..  Băng thông của giọng nói từ 100Hz đến 7kHz  Băng thông của điện thoại từ 300Hz đến 3400Hz  Băng thông của Video 4MHz  Số: có 2 hoặc nhiều mức điện áp 27/06/2017 46 Tín hiệu số  Tín hiệu số đơn mức: một mức biểu diễn cho một bit.  Tín hiệu số đa mức: một mức biểu diễn cho nhiều bit. 3.91 Ví dụ 1: tín hiệu số đa mức 3.92  Một tín hiệu số có 8 mức. Cho biết có thể truyền bao nhiêu bit cho mỗi mức? Giải:  Ta tính số bit theo công thức sau: Số bit trong một mức = log2 8 = 3.  Vậy mỗi mức tín hiệu có thể truyền được 3 bit. 27/06/2017 47 Ưu và nhược điểm của tín hiệu số  Rẻ hơn  Ít bị ảnh hưởng của nhiễu  Suy hao nhiều hơn  Các xung trở nên tròn và nhỏ đi  Có thể dẫn tới mất mát thông tin Dữ liệu và tín hiệu  Thông thường người ta sử dụng tín hiệu số cho dữ liệu số, tín hiệu tương tự cho dữ liệu tương tự  Có thể sử dụng tín hiệu tương tự để mang dữ liệu số: dùng Modem  Có thể sử dụng tín hiệu số để mang dữ liệu tương tự: Đĩa CD audio 27/06/2017 48 Tín hiệu tuần tự mang dữ liệu tương tự và dữ liệu số Tín hiệu số mang dữ liệu tương tự và dữ liệu số 27/06/2017 49 Việc truyền tín hiệu tương tự  Tín hiệu tương tự được truyền không cần quan tâm đến nội dung  Có thể là dữ liệu tương tự hay số  Năng lương tín Bị suy giảm theo khoảng cách  Có thể sử dụng bộ khuếch đại để bù lại suy hao  Khắc phục được suy giảm và không khuếch đại nhiễu Việc truyền tín hiệu số  Phải quan tâm đến nội dung  Thông tin có thể bị ảnh hưởng
Tài liệu liên quan