Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 5 - Nguyễn Viết Đảm
lượt xem 1
download
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số - Chương 5: Mã hóa kênh kiểm soát lỗi ở vô tuyến số, cung cấp cho người học những kiến thức như mở đầu; Nguyên tắc mã hóa kiểm soát lỗi; Mã khối tuyến tính; Mã xoắn; Giới hạn hiệu năng của mã xoắn; Hàm truyền đạt của mã xoắn;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 5 - Nguyễn Viết Đảm
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5 MÃ HÓA KÊNH KIỂM SOÁT LỖI Ở VÔ TUYẾN SỐ Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 2
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu Sơ đồ khối hệ thống truyền thông số Sơ đồ khối của máy phát sử dụng mã hóa kênh Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 3
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu v Chức năng: Mã hoá kênh kiểm soát lỗi là quá trình xử lý tín hiệu số nhằm đạt được truyền tin số tin cậy bằng cách bổ xung có hệ thống các ký hiệu dư vào luồng tin phát để phát hiện lỗi và sửa lỗi. v Vị trí: Sau nguồn tin và trước điều chế sóng mang. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 4
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu v Nhận xét: Khi thết kế hệ thống truyền dẫn số cần lưu ý hai thông số: Thông số tín hiệu phát và độ rộng băng tần của kênh truyền dẫn. Hai thông số này cùng với mật độ phổ công suất tạp âm thu xác định Eb/N0. Ø Do BER là một hàm đơn trị của Eb/N0, nên khi cố định Eb/N0 có thể cải thiện BER bằng cách dùng mã hoá kênh. Ø Dùng mã hoá kênh kiểm soát lỗi để dung hoà giữa BER và Eb/N0 dB (giảm công suất phát, giảm giá thành phần cứng như sử dụng anten kích thước nhỏ, tái sử dụng tần số....). Ø Thông số tỉ lệ mã r =Rb/Rc đánh giá lượng bit dư bổ sung phục vụ cho việc phát hiện và sửa lỗi của mã => luồng bit ra bộ lập mã có tốc độ bít Rc cao hơn tốc độ bit đầu vào Rb, tăng độ rộng băng tần hiệu quả sử dụng phổ tần kém. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 5
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu v Các cơ chế phát hiện và sửa lỗi ü Phát lại bản tin bị lỗi: Phía thu phát hiện bản tin bị lỗi, sau đó yêu cầu phía phát phát lại bản tin bị lỗi => cần có kênh hồi tiếp. ü Phát hiện và sửa lỗi ở phía thu. Mục đích của mã hoá kênh kiểm soát lỗi v ü Xác định đoạn số liệu thu mắc lỗi. ü Giảm thiểu xác suất không phát hiện được lỗi. ü Giảm được BER tại một giá trị Eb/N0 tiền định. ü Tại BER cho trước giảm được Eb/N0, lượng giảm này được gọi là độ lợi của mã tại xác suất lỗi. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 6
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu Ø Phát hiện lỗi: § Xác đinh đoạn số liệu thu chứa lỗi. Thông báo cho nơi gửi hay nơi nhận về lỗi. § Giảm thiểu xác suất không phát hiện lỗi. Ø Sửa lỗi: § Đạt được sự giảm xác suất lỗi (hay tỷ số bit lỗi, BER) tại Eb/N0 định trước. § Tại xác suất lỗi cho trước giảm được giá trị Eb/N0. Lượng giảm được gọi độ lợi của mã hoá. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 7
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.1. Mở đầu v Hiệu năng sửa lỗi và độ rộng băng tần v Công suất và độ rộng băng tần v Tốc độ số liệu và độ rộng băng tần v Dung lượng và độ rộng băng tần Coded Coding gain: A For a given bit-error probability, F the reduction in the Eb/N0 that can be realized through the use of code: C B D E Uncoded Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 8
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.2. Nguyên tắc mã hóa kiểm soát lỗi Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 9
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.2. Nguyên tắc mã hóa kiểm soát lỗi v Trọng lượng Hamming của vectơ C, ký hiệu w(C), là số phần tử khác không trong C. v Khoảng cách Hamming giữa hai vectơ C và V, là số phần tử khác nhau giữa chúng. v Khoảng cách Hamming cực tiểu của mã khối Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 10
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Khái niệm ü Khối bản tin (độ dài k bit): Luồng thông tin được chia thành các khối có độ dài bằng nhau ü Từ mã (độ dài n bit): Các bit ở đầu ra của bộ lập mã tương ứng với mỗi bản tin đầu vào ü Các bit kiểm tra (độ dài (n-k) bits ): Các bit được bổ xung vào các khối bản tin theo một thuật toán nhất định, thuật toán tuỳ vào loại mã được dùng. ü Mã khối được gọi là tuyến tính nếu kết hợp tuyến tính của hai từ mã bất kỳ cũng là một từ mã thuộc mã đó. Trường hợp nhị phân tổng của hai từ mã bất kỳ cũng là một từ mã. v Các thông số đặc trưng ü Độ dài khối bản tin k. ü Độ dài từ mã n. ü Khoảng cách Hamming cực tiểu. ü Tỉ lệ mã r=k/n Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 11
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính Tóm tắt: Bộ mã hóa khối tuyến tính thực hiện ánh xạ (sắp xếp) chuỗi k bit đầu vào thành chuỗi n bit đầu ra có các đặc điểm: Ø Từ mã đầu ra bộ lập mã C chỉ phụ thuộc vào chuỗi bit đầu vào m hiện thời và ma trận tạo mã G (hay đa thức tạo mã g(x)) mà không phụ thuộc vào chuỗi đầu vào trước đó. Ø Các từ mã tạo thành không gian con k chiều trong không gian n chiều (n,k). Ø Các mã khối tuyến tính được mô tả dưới dạng ma trận tạo mã G có kích thước k n, mỗi từ mã đầu ra C được viết ở dạng. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 12
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Ma trận tạo mã G và Ma trận kiểm tra chẵn lẻ H Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 13
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Ma trận tạo mã G và Ma trận kiểm tra chẵn lẻ H Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 14
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Syndrome và phát hiện lỗi Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 15
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Syndrome và phát hiện lỗi Channel Data source Format Modulation encoding channel Channel Demodulation Data sink Format decoding Detection Kiểm tra Syndrome: S là syndrome của y, tương ứng với mẫu lỗi e. Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 16
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Tính chất của Syndrome Ø Thuộc tính 1: Syndrome chỉ phụ thuộc vào mẫu lỗi e chứ không phụ thuộc vào từ mã được phát c. Ø Thuộc tính 2: Tất cả các mẫu lỗi khác nhau nhiều nhất một từ mã đều có cùng Syndrome. Ø Thuộc tính 3: Syndrome S là tổng các cột của ma trận H tương ứng với nơi xẩy ra lỗi. Ø Thuộc tính 4: Bằng cách giải mã Syndronme, một mã khối tuyến tính (n,k) có thể sửa được Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 17
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Giải mã sửa lỗi zero codeword Tất cả các mẫu lỗi khác nhau coset nhiều nhất một từ mã đều có cùng Syndrome coset leaders Mỗi phần tử của Coset đều có cùng Syndrome Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 18
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Giải mã sửa lỗi Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 19
- BÀI GIẢNG MÔN TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5.3. Mã khối tuyến tính v Minh họa: xét họ mã Hamming Ø Xét một họ mã được gọi là mã Hamming có các thông số: ü Xét mã Hamming (7,4) n=7, k=4, m=3 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VT1 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Điện tử thông tin: Chương 6 - Truyền dẫn vô tuyến tín hiệu số - Th.S Nguyễn Hoàng Huy
12 p | 162 | 9
-
Bài giảng Thông tin di động: Chương 9 - Lê Tùng Hoa
31 p | 12 | 3
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 8 - Nguyễn Viết Đảm
13 p | 1 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 7 - Nguyễn Viết Đảm
37 p | 2 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 4 - Nguyễn Viết Đảm
32 p | 5 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 3 - Nguyễn Viết Đảm
126 p | 5 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 2 - Nguyễn Viết Đảm
48 p | 5 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 1 - Nguyễn Viết Đảm
41 p | 4 | 1
-
Bài giảng Đa truy nhập vô tuyến: Chương 7 - Nguyễn Viết Đảm
207 p | 2 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 6 - Nguyễn Viết Đảm
23 p | 10 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Viết Đảm
120 p | 4 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 1 - Nguyễn Viết Đảm
53 p | 5 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 3 - Nguyễn Việt Hưng
64 p | 4 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 2 - Nguyễn Việt Hưng
27 p | 5 | 1
-
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật thông tin vô tuyến: Chương 1 - Nguyễn Việt Hưng
18 p | 7 | 1
-
Bài giảng Thông tin di động: Chương 3 - Lê Tùng Hoa
77 p | 9 | 1
-
Bài giảng Truyền dẫn vô tuyến số: Chương 9 - Nguyễn Viết Đảm
49 p | 3 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn