Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 2: Môi trường truyền dẫn

Chia sẻ: ViTsunade2711 ViTsunade2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:93

Thêm vào BST

Báo xấu

81
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 2: Môi trường truyền dẫn trình bày các nội dung chính sau: Khái niệm về tín hiệu, các nhân tố ảnh hưởng đến việc truyền số liệu, môi trường truyền dẫn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 2: Môi trường truyền dẫn

Chƣơng 2: Môi trƣờng Truyền dẫn  Khái niệm về tín hiệu  Các nhân tố ảnh hưởng đến việc truyền số liệu  Môi trường truyền dẫn Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 47 https://fb.com/tailieudientucntt
2.1 Khái niệm về tín hiệu  Thông tin: nội dung, ý nghĩa của một sự kiện, một đối tượng, một quá trình  Tín hiệu: sự biến đổi các thông số của một quá trình vật lý theo quy luật của tin tức  Tín hiệu là một hàm của thời gian s(t)  Ví dụ:  Tín hiệu âm thanh, tiếng nói là sự thay đổi áp suất không khí theo thời gian  Tín hiệu ảnh là hàm độ sáng theo không gian và thời gian  Tín hiệu điện là sự thay đổi của điện áp, dòng điện,… Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 48 https://fb.com/tailieudientucntt
Phân loại tín hiệu  Tín hiệu liên tục  Thay đổi mịn theo thời gian  Tín hiệu rời rạc  Thay đổi từng mức theo thời gian  Tín hiệu tuần hoàn  Lặp lại theo thời gian  Tín hiệu không tuần hoàn  Không lặp lại theo thời gian Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 49 https://fb.com/tailieudientucntt
Khái niệm tín hiệu về tần số  Tín hiệu chứa nhiều thành phần tần số khác nhau  Một thành phần là hài sin tuần hoàn  Bất cứ tín hiệu nào (digital, analog) đều có thể biểu diễn bởi tổ hợp các hàm tuần hoàn  Biểu diễn tín hiệu theo tần số  Trục hoành: giá trị tần số  Trục tung: biên độ hài tần tương ứng Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 50 https://fb.com/tailieudientucntt
Khái niệm tín hiệu về tần số Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 51 https://fb.com/tailieudientucntt
Tần số, phổ, băng thông  Phổ - spectrum  Hình ảnh của tín hiệu trong miền tần số  Tầm tần số chứa trong tín hiệu  Băng thông  Khoảng tần số hiệu dụng của tín hiệu, kênh truyền  Băng thông tuyệt đối, băng thông hiệu dụng  Thành phần DC  Có tần số là 0 (hz) Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 52 https://fb.com/tailieudientucntt
Khái niệm về dữ liệu  Các thực thể chứa đựng thông tin  Phân thành 2 loại  Dữ liệu tương tự  Có giá trị liên tục trong một khoảng thời gian  Dữ liệu số  Giá trị rời rạc theo thời gian Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 53 https://fb.com/tailieudientucntt
Khái niệm về tín hiệu  Tín hiệu điện hoặc điện từ  Có hai loại  Tín hiệu tương tự  Thay đổi liên tục theo thời gian  Tín hiệu số  Sử dụng 2 thành phần DC  Giả sử là mức 0, hoặc 1 Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 54 https://fb.com/tailieudientucntt
Truyền dữ liệu và kiểu dữ liệu  Tín hiệu tương tự  Dùng để truyền dữ liệu tương tự  Tín hiệu số  Dùng để truyền dữ liệu số  Ngoại lệ  Tín hiệu tương tự mang dữ liệu số  Tín hiệu số mang dữ liệu tương tự Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 55 https://fb.com/tailieudientucntt
Truyền dữ liệu và kiểu dữ liệu Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 56 https://fb.com/tailieudientucntt
Truyền dữ liệu và kiểu dữ liệu  Truyền tín hiệu tương tự  Suy giảm tín hiệu theo khoảng cách  Khuếch đại bao gồm nhiễu (amplifier)  Không cần quan tâm dữ liệu bên trong t/h  Truyền dữ liệu số  Cần chú ý nội dung bên trong  Khoảng cách truyền ngắn  Dùng repeater để tăng khoảng cách truyền Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 57 https://fb.com/tailieudientucntt
Truyền dẫn số  Công nghệ số  LSI, VLSI  Toàn vẹn dữ liệu  Repeater không khuếch đại nhiễu  Truyền khoảng cách xa với những đường truyền kém chất lượng hơn  Hiệu quả kênh truyền :TDM > FDM  Bảo mật : dùng kỹ thuật mã hóa Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 58 https://fb.com/tailieudientucntt
2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến truyền tin  Truyền tin tương tự: méo, giảm chất lượng tín hiệu nhận được  Truyền tin số: lỗi bit, 0 chuyển thành 1 và ngược lại  Các yếu tố quan trọng  Suy hao tín hiệu và méo trên suy hao  Độ trễ tín hiệu và méo do trễ  Nhiễu Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 59 https://fb.com/tailieudientucntt
Suy hao tín hiệu  Tín hiệu nhận được khác với tín hiệu truyền đi  Analog – suy giảm chất lượng tín hiệu  Digital – lỗi trên bit  Nguyên nhân  Suy yếu và méo do suy yếu trên đường truyền  Méo do trễ truyền  Nhiễu Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 60 https://fb.com/tailieudientucntt
Độ suy giảm tín hiệu  Định nghĩa (signal attenuation)  Khi một tín hiệu lan truyền qua một môi trường truyền, cường độ (biên độ) của tín hiệu bị suy giảm (theo khoảng cách)  Tùy thuộc vào môi trường truyền dẫn  Đối với môi trường vô tuyến, suy giảm cường độ tín hiệu là một hàm phức tạp theo khoảng cách và thành phần khí quyển  Cường độ tín hiệu nhận phải  Đủ mạnh để thiết bị nhận nhận biết được  Đủ cao so với nhiễu để tín hiệu không bị lỗi  Suy yếu là một hàm tăng theo tần số  Kỹ thuật cân bằng độ suy yếu trên dải tần số  Dùng bộ khuyếch đai (khuyếch đại ở tần số cao nhiều hơn)  Đo bằng đơn vị decibel (dB)  Cường độ tín hiệu suy giảm theo hàm logarit  Độ lợi/độ hao hụt của các tầng nối tiếp có thể được tính bằng phép toán đơn giản (+/-) Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 61 https://fb.com/tailieudientucntt
Độ suy giảm tín hiệu  Đo bằng đơn vị decibel (dB)  Cường độ t/h suy giảm theo hàm logarit  Độ lợi/độ hao hụt của các tầng nối tiếp có thể được tính bằng phép toán đơn giản (+/-)  Công thức  Attenuation = 10log10(P1/P2) (dB)  P1: công suất của tín hiệu nhận (W)  P2: công suất của tín hiệu truyền (W)  Decibel (dB) là giá trị sai biệt tương đối  Công suất suy giảm ½  độ hao hụt là 3dB  Công suất tăng gấp đôi  độ lợi là 3dB Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 62 https://fb.com/tailieudientucntt
Trễ lan truyền tín hiệu  Méo trễ truyền  Chỉ xảy ra trong môi trường truyền dẫn hữu tuyến  Vận tốc lan truyền thay đổi theo tần số  Vận tốc cao nhất ở gần tần số trung tâm  Các thành phần tần số khác nhau sẽ đến đích ở các thời điểm khác nhau  Công thức  Transmission propagation delay Tp = S/V  S : khoảng cách vật lý (meter)  V : vận tốc lan truyền tín hiệu trên môi trường truyền, vd: với sóng điện từ: v = 2 x 106 (m/s)  Round trip delay Tx = N/R  N : khối lượng dữ liệu truyền (bit)  R : tốc độ truyền bit trên đường truyền. Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 63 https://fb.com/tailieudientucntt
Nhiễu  Tín hiệu thêm vào giữa thiết bị phát và thiết bị thu  Các loại nhiễu  Nhiễu nhiệt  Nhiễu điều chế  Nhiễu xuyên kênh (cross talk)  Nhiễu xung Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 64 https://fb.com/tailieudientucntt
Nhiễu Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 65 https://fb.com/tailieudientucntt
 Nhiễu nhiệt: Do dao động nhiệt của các điện tử trong chất dẫn  Phân tán đồng nhất trên phổ tần số  Nhiễu trắng  Không thể loại bỏ  giới hạn hiệu suất của hệ thống  Nhiễu trong băng thông 1Hz của bất kỳ chất dẫn nào N0 = kT  N0: mật độ công suất nhiễu (watt/Hz)  k: hằng số Boltzmann (= 1.38 x 10-23 J/0K)  T: nhiệt độ (0K)  Nhiễu trong băng thông W Hz: N = N0W = kTW Data Communication Technology CuuDuongThanCong.com 66 https://fb.com/tailieudientucntt