Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu – Chương 2: Truyền dẫn số

Chia sẻ: Việt Cường Nguyễn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu – Chương 2: Truyền dẫn số" trình bày sơ đồ khối chức năng của hệ thống thông tin số đầy đủ; chức năng của các khối; các tham số cơ bản của mã hóa; các phương pháp biểu diễn mã; mục đích của mã hóa; định dạng tín hiệu số; một số loại mã đường phổ biến.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu – Chương 2: Truyền dẫn số

Chương 2 Truyền dẫn số
Sơ đồ khối chức năng của hệ thống thông tin số đầy đủ
Chức năng của các khối • Khối định dạng: làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang dãy từ mã số. • Khối mã hóa: nguồn làm giảm số bit nhị phân yêu cầu để truyền bản tin . • Khối mật mã hóa: làm nhiệm vụ mật mã hóa bản tin gốc nhằm mục đích an ninh • Khối mã hóa kênh: làm nhiệm vụ đưa them các bit dư vào tín hiệu số theo một quy luật nào đấy • Giải mã nguồn,giải mật mã và giải mã hóa kênh được thực hiện ở bộ thu ,các quá trình này ngược với quá trình mã hóa bên bộ phát.
tt • Khối ghép kênh: giúp cho tuyến truyền thông tin có thể cùng chia sẻ một đường truyền vật lý chung như là cáp,đường truyền vô tuyến… • Khối điều chế: giúp cho dòng tín hiệu số có thể truyền qua một phương tiện vật lý cụ thể theo một tốc độ cho trước,với mức độ méo chấp nhận được,yêu cầu một băng thông tần số cho phép. • Khối đa truy cập: liên quan đến các kỹ thuật hoặc nguyên tắc nào đó,cho phép nhiều cặp thu phát cùng chia sẻ một phương tiện vật lý chung
→ Khái niệm mã hóa • Cho nguồn tin rời rạc X sinh ra N tin hay ký tự độc lập (x 1,x 2,.,x i,…,x N).Xét một tập hợp M có M phần tử hữu hạn (m 1,m 2,…,m q). • Mã hóa (encoding) nguồn tin X bằng tập M có nghĩa là biến đổi mỗi tin x của nguồn tin X thành một tập các phần tử thuộc M nhằm thỏa mãn một yêu cầu nào đó của hệ thống thông tin: • Phép biến đổi ngược lại được gọi là giải mã (decoding).
Các tham số cơ bản của mã hóa: • Tập M được gọi là mã hiệu(code),các phần tử m gọi là ký hiệu mã (symbol),số ký hiệu mã khác nhau trong mã gọi là cơ số của mã • Dãy liên tục các ký hiệu mã dùng để mã hóa một tin của nguồn được gọi là từ mã (codeword) • Số ký hiệu mã có trong một từ mã được gọi là độ dài của từ mã (codeword length) • Khoảng cách mã (distance),ký hiệu là d,là số ký hiệu cùng vị trí khác nhau giữa hai từ mã dài bằng nhau
Các phương pháp biểu diễn mã a/Phương pháp liệt kê: • Chỉ cần liệt kê các tin của nguồn và các từ mã tương ứng. • Ví dụ: nguồn tin có 8 tin (ký tự),các tin được mã hóa như bảng dưới đây:
Các phương pháp biểu diễn mã(tt) b/Phương pháp ma trận: • Từ ví dụ trên,ta thấy:có những từ mã là tổ hợp tuyến tính của các từ mã khác.Chẳng hạn: • Ví dụ ma trân sinh tương ứng với bảng mã trên là :
Các phương pháp biểu diễn mã(tt) c/Phương pháp cây : • Cây mã(code tree) – nút gốc (root node), 0 1 – nút lá (leaf node) và các – nút nhánh (branch). • Mỗi nhánh mang một ký hiệu mã,đó là giá trị của nhánh. • Nhánh được bắt đầu ở nút mức i và kết thúc ở nút mức i+1. • Từ mỗi nút nhánh phân ra tối đa q nhánh. • Từ mã bao gồm các ký hiệu mã là giá trị của các nhánh theo thứ tự đi từ nút gốc qua các nút nhánh đến nút lá.
Ví dụ • Hình dưới đây là ví dụ về cây mã cho bộ mã gồm các từ mã là 00, 01, 10, 1101, 11001
Các phương pháp biểu diễn mã(tt) d/Phương pháp đa thức: • Phương pháp này dùng làm mô hình toán để biểu diễn mã vòng • Từ mã k bit m k-1m k-2…m 2m 1m 0 (theo thứ tự từ trái qua phải là msb đến lsb) có thể được biểu diễn bằng đa thức sau: • Ví dụ từ mã nhị phân 1101001 có thể biểu diễn bằng đa thức:
Mục đích của mã hóa • Định dạng: để chuyển tin từ dạng gốc tự nhiên sang dạng chuẩn ví dụ sang dạng số PCM. • Mã hóa đường: để đảm bảo dạng song của ký tự truyền đi phù hợp với các đặc điểm của kênh truyền. • Mã hóa nguồn (source encoding): nhằm giảm số ký tự trung bình yêu cầu để truyền bản tin. • Mật mã hóa (encryption): để mã hóa bản tin bằng một khóa mật mã nhằm tránh sự thâm nhập trái phép,đảm bảo độ an toàn cho thông tin. • Mã hóa kênh truyền (channel encoding): cho phép bên thu có thể phát hiện,kể cả sửa được các lỗi trong bản tin thu để tăng độ tin cậy của thông tin.Do những đặc điểm riêng,phần mất mã hóa sẽ không được đề cập trong môn học này.
Điều mã xung (Pulse code modulation- PCM) • Mã hóa: là một phương pháp biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số trong đó thông tin đầu vào biến đổi theo mã tín hiệu thành các tổ hợp bit nối tiếp ở đầu ra
a/ Lấy mẫu và giữ mẫu • Rời rạc hóa tín hiệu theo thời gian, thay vì truyền tín hiệu f(t) liên tục theo thời gian thì ta chỉ phải truyền tín hiệu tại các thời điểm f(Ts), f(2Ts), f(3Ts)…
tt • Ts : là chu kỳ lấy mẫu, thỏa mãn định lý lấy mẫu • Định lý lấy mẫu (Shannon) : Nếu một tín hiệu f(t) có phổ tần hữu hạn, fm là thành phần phổ có tần số cao nhất thì các mẫu được lấy với chu kỳ Ts 1/2fm. • Chức năng của bộ lấy mẫu trong bộ phát PCM là lấy mẫu một cách chu kỳ
tt • Có hai kiểu lấy mẫu tuỳ theo dạng của đỉnh độ rộng xung • + Lấy mẫu tự nhiên • + Lấy mẫu đỉnh phẳng.
b/ Lượng tử hóa • Lượng tử hóa biên độ: là các ánh xạ các mẫu tín hiệu vào có biên độ liên tục trên một tập hữu hạn các mức biên độ
tt • Đặc điểm: + Rời rạc hóa tín hiệu + Ép thang đo vào dải tín hiệu + Đo biên độ mẫu tín hiệu và làm tròn tín hiệu đó, thành một mức biên độ chuẩn đã được định nghĩa sẵn trong một dải biên độ tín hiệu cho trước.
tt • : Bước lượng tử hóa
tt