Các kĩ thu t đi u ch sậ ề ế ố
Tác gi : Fukin Xionả
D ch gi : dungn-thành viên vntelecom.orgị ả
L i nói đuờ ầ
Các kĩ thu t đi u ch s là đi u thi t y u trong m t s h th ng thông tin s ,ậ ề ế ố ề ế ế ộ ố ệ ố ố
cho dù đó là h th ng tho i, h th ng thông tin di đng t bào, hay h th ng thông tinệ ố ạ ệ ố ộ ế ệ ố
v tinh. Trong kho ng 20 năm qua, nh ng nghiên c u và phát tri n trong các kĩ thu tệ ả ữ ứ ể ậ
đi u ch s có nhi u ho t đng và đã cho th y m t s k t qu h a h n. Tuy nhiên,ề ế ố ề ạ ộ ấ ộ ố ế ả ứ ẹ
các k t qu này l i phân tán trên r t nhi u tài li u. K t qu là, các kĩ s và sinh viênế ả ạ ấ ề ệ ế ả ư
trong lĩnh v c này th ng g p khó khăn trong vi c xác đnh nh ng kĩ thu t c th choự ườ ặ ệ ị ữ ậ ụ ể
các ng d ng hay các đ tài nghiên c u. Cu n sách này cung c p cho b n đc nh ngứ ụ ề ứ ố ấ ạ ọ ữ
thông tin hoàn ch nh, c p nh t c a t t c các kĩ thu t đi u ch s trong các h th ngỉ ậ ậ ủ ấ ẩ ậ ề ế ố ệ ố
thông tin s . T n t i m t s l ng kh ng l các sách tài li u v thông tin s , m iố ồ ạ ộ ố ượ ổ ồ ệ ề ố ỗ
trong s chúng ch a m t hay nhi u ch ng v các kĩ thu t đi u ch s bao g m cố ứ ộ ề ươ ề ậ ề ế ố ồ ả
các d ng c b n c a đi u ch , hay ch m t nguyên lí c a các kĩ thu t. Cũng có m t sạ ơ ả ủ ề ế ỉ ộ ủ ậ ộ ố
cu n đc t m t vài d ng đi u ch nào đó. Cu n sách này s trình bày thông tin vố ặ ả ộ ạ ề ế ố ẽ ề
các nguyên lí và các ng d ng c a t t c các kĩ thu t đi u ch s hi n nay, cũng nhứ ụ ủ ấ ả ậ ề ế ố ệ ư
các kĩ thu t hi n đang đc nghiên c u. v i m i trình t đi u ch , các ch đ sau sậ ệ ượ ứ ớ ỗ ự ề ế ủ ề ẽ
đc bao trùm: n n t ng l ch s , các nguyên lí ho t đng, t l l i bit và l i m u tínượ ề ả ị ử ạ ộ ỉ ệ ỗ ỗ ẫ
hi u (hi u qu dùng ph ), đc tính ph (hi u qu dùng ph ), các s đ kh i c a bệ ệ ả ổ ặ ổ ệ ả ổ ơ ồ ố ủ ộ
đi u ch , gi i đi u ch , khôi ph c sóng mang (n u có), khôi ph c xung đng h , soề ế ả ề ế ụ ế ụ ồ ồ
sánh v i các trình t đi u ch khác, và các ng d ng. Sau khi ta có th hi u đy đ vớ ự ề ế ứ ụ ể ể ầ ủ ề
các kĩ thu t đi u ch cũng nh ch t l ng c a chúng trong kênh AWGN, ta s th oậ ề ế ư ấ ượ ủ ẽ ả
lu n v ch t l ng c a chúng trong các kênh suy hao đa đng.ậ ề ấ ượ ủ ườ
Cách s p x p c a sáchắ ế ủ
Cu n sách này đc chia thành 10 ch ng. Ch ng 1 là l i gi i thi u các ki nố ượ ươ ươ ờ ớ ệ ế
th c c b n c n thi t v các h th ng thông tin s , và các công c đi u ch .ứ ơ ả ầ ế ề ệ ố ố ụ ề ế
Ch ng 2 nói v đi u ch tín hi u băng g c mà ch a k t i sóng mang. Đâyươ ề ề ế ệ ố ư ể ớ
còn đc g i là đnh d ng tín hi u băng g c hay mã đng (line coding). M t cáchượ ọ ị ạ ệ ố ườ ộ
truy n th ng, ta đnh nghĩa thu t ng “đi u ch ” là “nén thông tin lên m t sóng mang”,ề ố ị ậ ữ ề ế ộ
tuy nhiên, n u ta m r ng đnh nghĩa này thành “nén thông tin lên m t trung gianế ở ộ ị ộ
truy n phát”, thì đnh d ng này cũng chính là m t d ng đi u ch . Đi u ch băng g cề ị ạ ộ ạ ề ế ề ế ố
r t quan tr ng không ch b i nó đc s d ng trong truy n d li u kho ng cách ng n,ấ ọ ỉ ở ượ ử ụ ề ữ ệ ả ắ
ghi t , ghi quang,ừ(ND: nguyên b n ti ng anh là “magnetic recording”, “opticalả ế
recording”)…mà còn vì nó chính là đu cu i phía tr c trong đi u ch thông d i. ầ ố ướ ề ế ả
Các ch ng 3 và 4 bao trùm các kĩ thu t khóa d ch t n s FSK và khóa d ch phaươ ậ ị ầ ố ị
PSK c b n, bao g m c ơ ả ồ ả coherent và noncoherent. Các kĩ thu t này đc s d ngậ ượ ử ụ
hi n nay trong nhi u h th ng thông tin s , nh các h th ng đi n tho i s d ng tệ ề ệ ố ố ư ệ ố ệ ạ ố ạ ế
bào và các h th ng thông tin v tinh. ệ ố ệ
Các ch ng 5-7 nói v các kĩ thu t đi u ch pha nâng cao trong đó có khóaươ ề ậ ề ế
d ch t i thi u (Minimum Shift Keying-MSK), đi u ch pha n i ti p (Continues Phaseị ố ể ề ế ố ế
Modulation-CPM), và multi-h phase modulation (MHSK). Các kĩ thu t này là các k tậ ế
qu nghiên c u trong nh ng năm g n đây, và m t s trong chúng đang đc s d ngả ứ ữ ầ ộ ố ượ ử ụ
trong các h th ng chuyên sâu, ch ng h n nh , MSK đã đang đc NASA s d ngệ ố ẳ ạ ư ượ ử ụ
trong Tên l a công ngh truy n thông nâng cao (ACTS-Advanced Communicationsử ệ ề
Technology Satellite) phóng vào năm 1993, và các tên l a khác đang đc hoàn thi nử ượ ệ
cho các ng d ng t ng lai.ứ ụ ươ
Ch ng 8 nói v đi u ch biên đ vuông (Quadrature amplitude modulation-ươ ề ề ế ộ
QAM). Các trình t QAM đc s d ng r ng rãi trong các modem đi n tho i di đng.ự ượ ử ụ ộ ệ ạ ộ
Ch ng h n, các modem v.29 và v.33 đc đ ngh b i CCITT (Consultative Committeeẳ ạ ượ ề ị ở
for International Telephone and Telegraph) s d ng 16- và 128-QAM, cho t c đ 9600ử ụ ố ộ
bps và 14400 bps, trên các đng đi n tho i 4 dây.ườ ệ ạ
Ch ng 9 bao trùm các trình t đi u ch ti t ki m băng thông đng baoươ ự ề ế ế ệ ườ
không c đnh. Chúng ta s nghiên c u tám trình t , g i là QBL, QORC, SQORC,ố ị ẽ ứ ự ọ
QOSRC, IJF-OQPSK, TIS-OQPSK, SQAM và Q2PSK. Các trình t này c i ti n m t đự ả ế ậ ộ
ph v i r t ít m t mát trong xác su t l i. Chúng đc thi t k tr c tiên cho thông tinổ ớ ấ ấ ấ ỗ ượ ế ế ướ
v tinh.ệ
Ch ng 10 tr c tiên gi i thi u s l c v các đc tính c a các kênh có suyươ ướ ớ ệ ơ ượ ề ặ ủ
hao và ph n h i đa đng. Sau đó t t c các d ng đi u ch đã đc đ c p trong cácả ồ ườ ấ ả ạ ề ế ượ ề ậ
ch ng 2-8 đc ki m ch ng trong môi tr ng suy hao đa đng.ươ ượ ể ứ ườ ườ
Các ph ch ng A và B là các ki n th c c b n v ph tín hi u và lý thuy t dòụ ươ ế ứ ơ ả ề ổ ệ ế
và c l ng tín hi u kinh đi n.ướ ượ ệ ể
Cu n sách này có th đc s d ng làm sách tham kh o cho các kĩ s và cácố ể ượ ử ụ ả ư
nhà nghiên c u. Nó cũng có th đc s d ng làm sách giáo khoa cho các sinh viên t tứ ể ượ ử ụ ố
nghi p. Ph n ki n th c trong sách có th đc h c trong khóa h c n a năm. V i cácệ ầ ế ứ ể ượ ọ ọ ử ớ
khóa h c ng n, ng i h ng d n có th l a ch n m t s ch ng thích h p.ọ ắ ườ ướ ẫ ể ự ọ ộ ố ươ ợ
L i cám nờ ơ
Tr c tiên tôi xin đc cám n nhà biên t p và ki m l c c a Artech House.ướ ượ ơ ậ ể ượ ủ
Ray Sperber, Mark Walsh, Barbara Lovenvirth và Judi Stone, nh ng ng i đã có nhi uữ ườ ề
phê bình và góp ý d a trên nh ng xem xét kĩ l ng đóng góp cho s c i ti n c a b nự ữ ưỡ ự ả ế ủ ả
th o.ả
Tôi cũng mu n g i l i c m n t i tr ng đi h c Cleveland State và Fennố ử ờ ả ơ ớ ườ ạ ọ
College of Engineering đã cho phép tôi ngh phép trong su t năm 1997 khi tôi vi t ph nỉ ố ế ầ
c t y u c a cu n sách. Tôi cũng r t bi t n s h tr và đng viên c a nhi u c ng số ế ủ ố ấ ế ơ ự ỗ ợ ộ ủ ề ộ ự
t i khoa Kĩ thu t đi n và máy tính.ạ ậ ệ
…….
Cu i cùng, là s ng h và giúp đ t phía gia đình cũng là m t ngu n đngố ự ủ ộ ỡ ừ ộ ồ ộ
viên sâu s c.ắ
Fuqin Xiong