Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 3 - Trịnh Huy Hoàng

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:168

Thêm vào BST

Báo xấu

188
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dưới đây là bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 3 của Trịnh Huy Hoàng. Mời các bạn tham khảo bài giảng để hiểu rõ hơn về tín hiệu và dữ liệu; truyền dẫn dữ liệu; cấu trúc kênh truyền; cấu trúc truyền; các phương kiểm tra và phát hiện lỗi; cấu hình; giao tiếp V.24/EIA-232-F; nén thông tin; phân hợp kênh; ADSL.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền thông kỹ thuật số: Chương 3 - Trịnh Huy Hoàng

CHƯƠNG 3 CÁC KỸ THUẬT CƠ BẢN TRONG TRUYỀN SỐ LIỆU  Giảng viên: Trịnh Huy Hoàng Email:hoangth@hcmup.edu.vn
Nội dung  Tín hiệu và dữ liệu  Truyền dẫn dữ liệu  Cấu trúc kênh truyền  Tuần tự  Song song  Cấu trúc truyền  Bất đồng bộ  Đồng bộ  Các phương kiểm tra và phát hiện lỗi  Cấu hình  Giao tiếp V.24/EIA232F  Nén thông tin  Phân hợp kênh (Multiplexing)  ADSL CSE 501035 – Data Communication 2
Thuật ngữ  Thành phần trong mô hình truyền dữ liệu (dưới góc độ vật lý)  Thiết bị  Thiết bị phát (Transmitter)  Thiết bị thu (Receiver)  Môi trường truyền (Medium)  Kết nối  Kết nối trực tiếp (Direct link)  Không cần các thiết bị trung gian  Kết nối điểmđiểm (Pointtopoint)  Kết nối trực tiếp  Chỉ có 2 thiết bị dùng chung kết nối  Kết nối nhiều điểm (Multipoint)  ≥ 2 thiết bị dùng chung kết nối CSE 501035 – Data Communication 3
Chế độ truyền  Simplex mode  Không dùng rộng rãi vì không thể Simplex operation gởi ngược lại lỗi hoặc tín hiệu điều Oneway only khiển cho bên phát  Television, teletext, radio  Halfduplex mode Halfduplex operation  Bộ đàm Twoway but not at the same time  Fullduplex mode  Điện thoại Fullduplex operation Bothway at the same time CSE 501035 – Data Communication 4
Truyền dẫn dữ liệu  Dữ liệu  Thực thể mang thông tin  Analog  Các giá trị liên tục trong một vài thời khoảng  e.g. âm thanh, video  Digital  Các giá trị rời rạc  e.g. văn bản, số nguyên  Tín hiệu  Biểu diễn điện hoặc điện từ của dữ liệu  Analog  Biến liên tục  Môi trường liên tục (wire, fiber optic, space)  Băng thông tiếng nói 100Hz tới 7kHz  Băng thông điện thoại 300Hz tới 3400Hz  Digital  Dùng 2 thành phần một chiều  Truyền dẫn  Trao đổi dữ liệu thông qua việc xử lý và lan truyền tín hiệu CSE 501035 – Data Communication 5
Tín hiệu – miền thời gian  Tín hiệu liên tục  Thay đổi liên tục theo thời gian  Tín hiệu rời rạc  Thay đổi từng mức theo thời gian  Tín hiệu chu kỳ  Mẫu lặp lại theo thời gian  Tín hiệu không tuần hoàn  Mẫu không lặp lại theo thời gian CSE 501035 – Data Communication 6
Tín hiệu analog  Ba đặc điểm chính của tín hiệu analog bao gồm  Biên độ (Amplitute)  Tần số (Frequency)  Pha (Phase)  Biên độ của tín hiệu analog  Đo độ mạnh của tín hiệu, đơn vị: decibel (dB) hay volts.  Biên độ càng lớn, tín hiệu càng có cường độ mạnh.  Tín hiệu tiếng nói từ “hello”.  Tiếng nói (speech) là một tín hiệu rất phức tạp.  Tiếng nói chứa hàng ngàn tổ hợp khác nhau của nhiều tín hiệu. CSE 501035 – Data Communication 7
Tần số của tín hiệu analog  Tốc độ thay đổi của tín hiệu trong một giây, đơn vị Hz hay số chu kỳ trong một giây (cycles per second)  Tín hiệu có tần số 30Hz ~ thay đổi 30 lần trong một giây.  Một chu kỳ là sự di chuyển sóng của tín hiệu từ điểm nguồn bắt đầu cho đến khi quay trở về lại điểm nguồn đó. CSE 501035 – Data Communication 8
Pha của tín hiệu analog  Tốc độ thay đổi quan hệ của tín hiệu đối với thời gian, được mô tả theo độ (degree)  Sự dịch pha xảy ra khi chu kỳ của tín hiệu chưa kết thúc, và một chu kỳ mới của tín hiệu bắt đầu trước khi chu kỳ trước đó chưa hoàn tất  Tai người không cảm nhận được sự dịch pha  Tín hiệu mang dữ liệu bị ảnh hưởng bởi sự dịch pha  Ví dụ các mối nối không hoàn hảo sẽ gây ra dịch pha CSE 501035 – Data Communication 9
Tín hiệu – miền tần số CSE 501035 – Data Communication 10
Thành phần của tiếng nói  Tầm tần số có khả năng nghe 20Hz – 20kHz  Tiếng nói 100Hz – 7kHz  Dễ dàng chuyển sang dạng tín hiệu điện từ để truyền dẫn  Các tần số với âm lượng khác nhau được chuyển thành tần số điện từ với điện áp khác nhau  Tầm tần số giới hạn cho kênh thoại  300 – 3400Hz CSE 501035 – Data Communication 11
Tín hiệu số (digital)  Tín hiệu số bao gồm chỉ hai trạng thái, được diễn tả với hai trạng thái ON hay OFF hoặc là 0 hay 1  Tín hiệu số yêu cầu khả năng băng thông lớn hơn tín hiệu analog. CSE 501035 – Data Communication 12
Tín hiệu số (digital)  Các vấn đề khi sử dụng kênh thoại (voice channel) trong việc truyền tín hiệu số  Một tín hiệu số là một tổ hợp của các tín hiệu khác. Đặc biệt, tín hiệu số có thể được biểu diễn như sau Signal = f + f3 + f5 +f7 +f9 +f11 +f13 ....f  Do đó một tín hiệu số gồm 1 tần số cơ bản (f), cộng thêm tần số 3f (hài tần bậc 3), cộng thêm tần số 5f (hài tần bậc 5), …  Nếu biên độ của tần số f, f3, f5, … là a, a3, a5, … thì a = 3a3 = 5a5 …  Để gởi tín hiệu số qua kênh truyền thoại, băng thông của kênh truyền phải cho phép tần số cơ bản f, tần số 3f và tần số 5f đi qua mà không ảnh hưởng nhiều đến các tần số này  Đây là yêu cầu tối thiểu để bên nhận nhận đúng được tín hiệu số CSE 501035 – Data Communication 13
Tín hiệu số (digital)  Truyền 1 tín hiệu số nhị phân tốc độ 2400bps trên kênh thoại có băng thông 3.1kHz  Tần số cơ bản: 1200Hz (thông thường bằng ½ tốc độ bit)  Chỉ có tần số cơ bản đi qua mà không bị thay đổi CSE 501035 – Data Communication 14
Dữ liệu và tín hiệu  Thường dùng tín hiệu số cho dữ liệu số và tín hiệu analog cho dữ liệu analog  Có thể dùng tín hiệu analog để mang dữ liệu số  Modem  Có thể dùng tín hiệu số để mang dữ liệu analog  Compact Disc audio CSE 501035 – Data Communication 15
Truyền dẫn  Truyền dẫn analog  Không quan tâm đến nội dung dữ liệu được truyền (số hoặc tương tự)  Suy giảm khi truyền xa  Dùng bộ khuếch đại (amplifier) để truyền dữ liệu đi xa  Khuếch đại cả tín hiệu lẫn nhiễu  Truyền dẫn số  Quan tâm đến nội dung dữ liệu được truyền.  Nhiễu và sự suy giảm tín hiệu sẽ ảnh hưởng đến sự tích hợp.  Dùng bộ lặp (repeater) để truyền dữ liệu đi xa.  Không khuếch đại nhiễu. CSE 501035 – Data Communication 16
Dữ liệu, tín hiệu và truyền dẫn Analog and digital  Analog data/Analog Signal transmission  Gởi bình thường hoặc mã hóa vào phần phổ khác  Analog data/Digital Signal Analog Analog Digital data signal signal  Mã hóa dùng bộ codec để tạo ra chuỗi bit số  Digital Data/Analog Signal Digital Analog Digital data signal signal  Được mã hóa dùng modem để tạo ra t/h tương tự  Digital Data/Digital Signal  Biểu diễn trực tiếp dữ liệu hoặc mã hóa để tạo ra t/h số có đặc tính mong muốn  Analog Signal/Analog Transmission  Lan truyền thông qua các bộ khuếch đại, xử lý t/h như nhau bất kể dữ liệu là số hoặc tương tự  Analog Signal/Digital Transmission  Giả sử t/h biểu diễn dữ liệu số, lan truyền qua các bộ repeater  Digital Signal/Analog Transmission  Không dùng  Digital Signal/Digital Data  T/h là chuỗi nhị phân lan truyền qua các bộ repeater CSE 501035 – Data Communication 17
Truyền dẫn số  Ưu điểm  Công nghệ số  Công nghệ LSI/VLSI làm giảm giá thành  Toàn vẹn dữ liệu  Nhiễu và suy giảm tín hiệu không bị tích lũy bởi các repeater  Truyền khoảng cách xa hơn trên các đường truyền kém chất lượng  Hiệu quả kênh truyền  TDM > FDM  Bảo mật  Các kỹ thuật mã hóa để bảo mật dữ liệu dễ áp dụng  Tích hợp  Dữ liệu số và analog được xử lý tương tự nhau CSE 501035 – Data Communication 18
Digital Digital  Tín hiệu số Analog and digital transmission  Xung điện áp rời rạc, không liên tục Analog Analog Digital  Mỗi xung là một phần tử tín hiệu data signal signal  Dữ liệu nhị phân được mã hóa thành các phần tử tín hiệu Digital Analog Digital data signal signal CSE 501035 – Data Communication 19
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 CSE 501035 – Data Communication 20