intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Chương 2: Truyền tín hiệu dài gốc - Đăng Lê Khoa

Chia sẻ: Nguyễn Văn Hoàng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST
Báo xấu
109
lượt xem 13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của bài giảng giúp các bạn nắm vững một số khái niệm về băng thông, bit rate, baud rate, snr, tín hiệu Pam cùng các phương pháp mã hóa.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 2: Truyền tín hiệu dài gốc - Đăng Lê Khoa

  1. 3/22/2010 N i dung trình bày: 1. M t s khái ni m: băng thông, bit rate, baud rate, SNR. 2. Tín hi u PAM: các phương pháp mã hóa CHƯƠNG 2: TRUY N TÍN HI U D I G C 3. Nhi u liên ký hi u (ISI) ð ng Lê Khoa 4. Tiêu chu n Nyquist cho truy n tín hi u d i g c Email: dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn 5. Tín hi u PAM có m m c 6. Mã hóa âm thanh Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUS 1 2 BANDWITH BAUD RATE Vs BIT RATE Ph là nh ng thành ph n t n s c a tín hi u BIT RATE = s bit trong 1 s Băng thông là ñ r ng c a ph t n (nhi u tín BAUD RATE = s symbol trong 1 giây hi u có băng thông vô h n) M = 2N B = fHIGH − fLOW [Hz] Truy n symbol tín hi u có M tr ng thái, N s bit truy n Trong truy n thông, ta không th truy n tín hi u Ví d : H th ng truy n nh phân 2 m c; 1 symbol tín có t n s l n hơn băng thông c a kênh truy n hi u = 1 BIT (BAUD RATE = BIT RATE) Bc ≥ Bi 3 4 SNR CHANNEL CAPACITY SNR (Signal to Noise Ratio) t s tín hi u trên nhi u Truy n voice b ng k thu t s thông qua 1 MODEM.     B = 3100Hz, S/N = 30 dB = ratio of 1000:1  S  =10log Es         NdB N    o S C = B log 2 (1 + ) = 3100 log 2 (1 + 1000 ) = 30 ,894 bps N Ví d : S/N = 30 dB = ratio of 1000:1 Trong các ñi u ki n khác không ñ i, khi tăng băng thông thì t c ñ d li u tăng 5 6 1
  2. 3/22/2010 Tín hi u PAM Các phương pháp mã hóa Dùng m t d ng sóng thích h p băng t n cơ s NRZ ñ bi u di n b n tin s là v n ñ ñ u tiên c a - NRZ-L,NRZI vi c truy n d li u t ngu n ñ n ñích Nh phân ña m c Lo i ñơn c c (on-off): Khi d li u là 1 s bi u - AMI, Pseudoternary di n là m t xung dương, d li u là 0 s không Hai pha có xung. - Manchester, Manchester vi sai K thu t xáo tr n - B8ZS, HDB3 7 8 NRZ-L Non Return to Zero Level NRZ-I Non return to zero invert 9 10 NRZ-L và NRZ-I NRZ 11 12 2
  3. 3/22/2010 ði u ch nh phân ña m c ði u ch nh phân ña m c 13 14 ði u ch nh phân ña m c ði u ch hai pha: Manchester ði u ch nh phân ña m c 15 16 ði u ch hai pha ði u ch Manchester 17 18 3
  4. 3/22/2010 T c ñ ñi u ch 19 20 D ng xung c a PCM … M t ñ ph c a m t s d ng xung PAM M t ñ ph c a xung PCM Các tiêu chí trong so sánh và ch n d ng xung PCM: ð c tính ph ( m t ñ ph công su t và hi u qu băng thông) Kh năng ñ ng b (synchronization) Kh năng phát hi n l i (Error detection capability) Ch ng can nhi u và nhi u (Interference and noise immunity) Giá thành th c hi n và ñ ph c t p 21 22 Nhi u liên ký hi u (ISI) Tiêu chu n Nyquist cho truy n tín hi u d i g c Ngu n gây l i ñ u tiên trong h th ng truy n tin ði u ki n băng thông Nyquist : băng cơ s là nhi u gi a các ký hi u • Băng thông yêu c u t i thi u theo lý thuy t ñ (InterSymbol Interference, ISI) thu ñư c Rs [symbols/s] không nh hư ng ISI là Rs/2 [Hz]. V n ñ ISI luôn t n t i trong kênh băng t n h n ch . 1 R R Có th ñư c gi i quy t b ng cách l y m u => = s ≤ W ⇒ s ≥ 2 [symbol/s/ Hz] 2T 2 W t o d ng xung p(t) ñ theo ñó ISI b lo i tr . => s d ng b l c phát và l c thu là ph i t i Hi u qu băng thông, R/W [bits/s/Hz] : thi u hi u ng n và hi u ng ISI 23 Lecture 6 24 4
  5. 3/22/2010 Ideal Nyquist pulse (filter) Nyquist pulses (filters) Ideal Nyquist filter Ideal Nyquist pulse Nyquist pulses (filters): H( f ) Pulses (filters) which results in no ISI at the h(t ) = sinc( t / T ) sampling time. T 1 Nyquist filter: Its transfer function in frequency domain is obtained by convolving a rectangular function with any real even-symmetric frequency function Nyquist pulse: 0 f − 2T − T 0 T 2T t Its shape can be represented by a sinc(t/T) function −1 1 multiply by another time function. 2T 2T Example of Nyquist filters: Raised-Cosine filter 1 W= 2T Lecture 6 25 Lecture 6 26 Pulse shaping to reduce ISI The Raised cosine filter – Goals and trade-off in pulse-shaping | H ( f ) |=| H RC ( f ) | h(t ) = hRC (t ) Reduce ISI Efficient bandwidth utilization 1 r=0 1 Robustness to timing error r = 0.5 0.5 0.5 r =1 r =1 r = 0.5 r=0 −1 − 3 − 1 0 1 3 1 − 3T − 2T − T 0 T 2T 3T T 4T 2T 2T 4T T Rs Baseband W sSB= (1 + r ) Passband W DSB= (1 + r ) Rs 2 Lecture 6 27 Lecture 6 28 Example of pulse shaping Example of pulse shaping … Square-root Raised-Cosine (SRRC) pulse shaping Raised Cosine pulse at the output of matched filter Amp. [V] Amp. [V] Baseband tr. Waveform Baseband received waveform at the matched filter output (zero ISI) Third pulse t/T t/T First pulse Second pulse Data symbol Lecture 6 29 Lecture 6 30 5
  6. 3/22/2010 Ví d ði u ch xung M-ary ði u ch xung M-ary Xác ñ nh yêu c u ñ r ng băng cho ñư ng Các lo i ñi u ch xung M-ary : truy n d n T1 (ð y là ñư ng h p kênh c a 24 + M-ary pulse-amplitude modulation (PAM) + M-ary pulse-position modulation (PPM) tín hi u l i vào ñ c l p d a trên mã PCM, T1 + M-ary pulse-duration modulation (PDM) dùng d ng lư ng c c) có Tb=0.647µs và t o M-ary PAM là m t tín hi u ña m c. M i symbol s l y d ng xung cosin tăng có α=1/2. 1 trong M m c cho phép, m i nhóm g m Gi i : N u coi kênh là thông th p lý tư ng thì ñ bit. k = log 2 M r ng kênh Nyquist ñ truy n tín hi u qua là ð i v i t c ñ truy n cho trư c, M-ary PAM (M>2) W=1/2Tb=772kHz c n ít băng thông hơn PCM nh phân. ð i v i m t công su t xung tung bình (average pulse Tuy nhiên m t ñ r ng th c t dùng tín hi u power), PCM nh phân d dàng detect hơn M-ary cuôn c t có α=1/2 s là: PAM (M>2). B=2W-f1=2W-W(1-α)=3W/2=3/4Tb=1,158 MHz 31 32 M-ary pulse-amplitude modulation (PAM) Formatting và truy n tín hi u d i g c Digital info. Textual Format source info. Pulse Analog Transmit Sample Quantize Encode modulate info. Pulse Bit stream waveforms Channel Format Analog info. Low-pass Decode Demodulate/ filter Receive Textual Detect sink info. 00 - 1.5 Digital info. 01 - 0.5 10 +0.5 33 11 +1.5 34 Format cho tín hi u analog Sampling ð chuy n t d ng sóng analog tương thích trong Time domain Frequency domain h th ng s ta ph i qua 2 bư c sau xs (t ) = xδ (t ) × x (t ) X s ( f ) = Xδ ( f )∗ X ( f ) x (t ) 1. Sampling (l y m u) | X( f )| 2. Quantization and encoding (Lư ng t hóa và mã hóa) xδ (t ) | Xδ ( f ) | 3. Baseband transmission (truy n d n d i g c) xs (t ) | Xs( f )| 35 36 6
  7. 3/22/2010 Ch ng bi t danh ð nh lý l y m u Analog Sampling Pulse amplitude LP filter signal process modulated (PAM) signal Chu kì l y m u ph i thõa bi u th c: Nyquist rate aliasing T cñ l ym u ñư c g i là t c ñ Nyquist 37 38 Lư ng t hóa Encoding (PCM) Lư ng t hóa biên ñ : Chuy n d ng sóng Lư ng t hóa ñ u ñư c g i là Pulse Code liên t c thành m t m t t p h u h n các biên Modulation (PCM). Out ñ Pulse code modulation (PCM): Mã hóa m t tín In Công su t nhi u lư ng t trung bình hi u lư ng t ñ n m t chu i s (PCM word or codeword). Công su t ñ nh tín hi u M i m u lư ng t ñư c s hóa thành t mã l Quantized bits codeword v i L s m c lư ng t và values Công su t tín hi u trên nhi u lư ng t trung bình 39 40 Ví d v lư ng t hóa Sai s lư ng t amplitude x(t) 111 3.1867 Sai s lư ng t : S khác bi t gi a ngõ vào 110 2.2762 Quant. levels và ngõ ra c a b lư ng t e(t ) = x(t ) − x(t ) ˆ 101 1.3657 Process of quantizing noise 100 0.4552 Qauntizer Model of quantizing noise y = q(x) 011 -0.4552 boundaries AGC x(t ) ˆ x(t ) 010 -1.3657 x(t ) ˆ x(t ) x 001 -2.2762 x(nTs): sampled values e(t ) xq(nTs): quantized values 000 -3.1867 Ts: sampling time + e(t ) = PCM t x (t ) − x(t ) ˆ codeword 110 110 111 110 100 010 011 100 100 011 PCM sequence 41 42 7
  8. 3/22/2010 Sai s lư ng t … Lư ng t hóa ñ u và không ñ u Sai s lư ng t : Lư ng t hóa ñ u: L i tuy n tính x y ra khi tín hi u trong kho ng lư ng t + Không quan tâm ñ n thu c tính th ng kê và tương quan L i b o hòa x y ra khi tín hi u n m ngoài kho ng lương c a ngõ vào t + Không phát hi n thay ñ i nh c a tín hi u L i b o hòa l n hơn l i tuy n tính + Th c hi n ñơn gi n L i bão hòa có th kh b ng b AGC ng d ng: X lý tin hi u, v và hi n th ng d ng, các ưng d ng ñi u khi n Lư ng t hóa không ñ u: + S d ng tính th ng kê c a tham s lư ng t + Có SNR l n hơn lư ng t ñ u ñ i v i cùng s m c lư ng t + Có cùng phương sai c a nhi u lư ng t ng d ng: Ph bi n trong ti ng nói 43 44 Lư ng t hóa không ñ u Tính th ng kê c a biên ñ ti ng nói Lư ng t hóa không ñ u là quá trình Trong ti ng nói, các tính hi u có biên ñ nh xu t “compressed”. hi n thư ng xuyên hơn tín hi u có biên ñ l n Probability density function 1.0 phía ñ u thu s th c hi n hi n quá trình “expansion” 0.5 compression+expansion companding y = C (x) ˆ x 0.0 1.0 2.0 3.0 Normalized magnitude of speech signal x(t ) y (t ) ˆ y (t ) ˆ x(t ) S   S d ng step sizes (uniform quantizer) nh  N  cho tín q hi u nh và step sizes l n cho tín hi u có biên ñ l n. x ˆ y Vi c thay ñ i step sizes nh m tăng SNR d a vào tính Compress Qauntize Expand th ng kê c a ti ng nói Transmitter Channel Receiver 45 46 Lu t nén µ Lu t nén µ …. µ S: Segment Q: Quantize 47 48 range. range. 8
  9. 3/22/2010 Lu t nén µ …. Lu t nén A Biên ñ dương và âm c a tínhi u ñư clư ng t 256 m c. Mã µ 225 mã hoá m i m c tín hi u thành m t t mã 8 bit B1,B2…B8. Ch c năng các bit như sau: + B1: bit d u. B1= 0 tín hi udương, B1= 1 tín hi uâm. + B2, B3, B4: bit ño n(S). Có 8 ño n tương ng 000..111. + B5, B6, B7, B8 bit m c(Q) trongm i ño n, có 16 chu i bit 0000…1111. Mã µ225 mã hoá 8bit: 49 50 Bài t p Bài 1, 2, 6, 7, 8, 9 p 41,42 51 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2