Digital Transmission

Chia sẻ: BA AB | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Truyền thông số: sự tuyền của tín hiệu số giữa 2 hay nhiều điểm • Tín hiệu: nhị phân hoặc xung số rời rạc • Nguồn: dạng số hoặc tương tự • Môi trường: dây kim loại, cáp xoắn, cáp quang, không dây • Lợi ích: 1. Kháng nhiễu hơn tín hiệu tương tự: tần số, biên độ, pha không cần thiết được đánh giá chính xác, thay vào đó là ngưỡng mức 2. Thích hợp hơn để xử lý và ghép kênh 3. Using signal regeneration than signal amplification⇒longer distances 4. Dễ đo đạc và đánh giá 5. Dễ dò...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Digital Transmission

Digital Transmission 1 /46 9/12/2010
Giới thiệu • Truyền thông số: sự tuyền của tín hiệu số giữa 2 hay nhiều điểm • Tín hiệu: nhị phân hoặc xung số rời rạc • Nguồn: dạng số hoặc tương tự • Môi trường: dây kim loại, cáp xoắn, cáp quang, không dây không 2 /46 9/12/2010
Giới thiệu • Lợi ích: 1. Kháng nhiễu hơn tín hiệu tương tự: tần số, biên độ, pha không cần thiết được đánh giá chính xác, thay vào đó là ngưỡng mức 2. Thích hợp hơn để xử lý và ghép kênh 3. Using signal regeneration than signal amplification⇒longer distances 4. Dễ đo đạc và đánh giá 5. Dễ dò và sửa lỗi 3 /46 9/12/2010
Introduction • Hạn chế: 1. Cần nhiều băng thông hơn 2. Cần thêm các mạch biến đổi A/D –D/A 3. Cần các mạch đồng hồ để đồng bộ thời gian tại đầu thu 4. Không phù hợp với các kiểu truyền tương tự cũ 4 /46 9/12/2010
Điều chế xung • Các phương pháp biến đổi thông tin thành xung để truyền 1. PWM (Pulse Width Modulation): độ rộng xung tỷ lệ với biên độ tín hiệu tương tự 2. PPM (Pulse Position Modulation): vị trí của xung (độ rộng hằng) thay đổi theo biên độ của tín hiệu tương tự trong một khoảng thời gian 3. PAM (Pulse Amplitude Modulation): biên độ của xung (độ rộng hằng, vị trí hằng) thay đổi theo biên độ của tín hiệu tương tự 4. PCM (Pulse Code Modulation): tín hiệu tương tự được lấy mẫu và chuyển đổi thành chuỗi nhị phân có chiều dài cố định theo biên độ của tín hiệu • PCM là phương pháp thông dụng trong hệ thống truyền thông, nhất là trong PSTN 5 /46 9/12/2010
Pulse Modulation • Figure 15-1 Analog signal Sample pulse PWM PPM PAM PCM 6 /46 9/12/2010
Pulse Code Modulation • PCM không hẳn là dạng điều chế mà giống như 1 dạng mã hóa nguồn • Các xung được cố định độ dài và biên độ – A pulse ⇒ logic 1 – Lack of puse ⇒logic 0 • Mạch tích hợp mã hóa và giải mã PCM được gọi là codec đư 7 /46 9/12/2010
Pulse Code Modulation • Block diagram of a single channel, simplex PCM Parallel data PAM Sample A/D Bandpass P/S and hold converter filter converter Analog input signal Line speed Sample Conversion Serial PCM clock pulse clock code Regenerative Regenerative repeater repeater Serial PCM code Quantized PAM signal Serial PCM Encoder Quantizer code Parallel data PAM Hold S/P D/A Low pass circuit converter converter filter Analog output signal Conversion Line speed clock clock 8 /46 9/12/2010
Lọ c Amplitude Filter Frequency [Hz] 4000 300 9 /46 9/12/2010
Lọ c • Hầu hết năng lượng của ngôn ngữ nói ở đâu đó giữa 200 hay 300 Hz và 3300 hay 3400 Hz: B ≈ 3 KHZ • Một các tổng quát được chọn là: B = 4 KHZ 10 /46 9/12/2010
Filtering • Lọc giới hạn (bandlimiting filter) được sử dụng để ngăn ngừa ALIASING DISTORTION. • Lọc này vì thế còn được gọi là lọc antialiasing. • Aliasing distortion xảy ra khi ở bước lấy mẫu PCM. process. Distortion xảy ra khi: fs < 2 B 11 /46 9/12/2010
Lấy mẫu PCM • Mạch lấy mẫu lấy mẫu định kỳ tín hiệu ngõ vào tương tự liên tục và chuyển đổi các mẫu này thành một chuỗi xung • 2 kỹ thuật cơ bản: – Natural sampling – Flat-top sampling 12 /46 9/12/2010
Lấy mẫu PCM • Natural sampling: các đỉnh của tín hiệu đã lấy mẫu giữ nguyên hình dạng tự nhiên của nó • Figure 15-3 13 /46 9/12/2010
Lấy mẫu PCM • Waveform of natural sampling Input waveform Sample pulse Output waveform 14 /46 9/12/2010
Lấy mẫu PCM • Flat-top sampling: là phương pháp thông dụng nhất, thay đổi phổ tần số và introduces aperture error • Figure 15-4 15 /46 9/12/2010
Tố c đ ộ l ấ y m ẫ u fs ≥ 2 fa • Định lý lấy mẫu Nyquist: • ƒs=tốc độ lấy mẫu Nyquist tối thiểu (Hz) • ƒa=tần số cao nhất được lấy mẫu (Hz) • ƒs
Encoding • Mã nhị phân sử dụng PCM là mã n-bit • 3-bit PCM code Sign Magnitud Decimal 111 +3V e 110 +2V 1 11 +3 101 +1V 1 10 +2 100 0V 1 01 +1 000 001 -1V 1 00 0 010 -2V 0 00 0 0 01 -1 011 -3V 0 10 -2 0 11 -3 • Overload distortion • Độ phân giải hay kích thước bước tối thiểu của ADC (Vlsb) • Lượng tử hóa⇒lỗi lượng tử (Qe) hay nhiễu lượng tử (Qn) Qe=Vlsb/2 17 /46 9/12/2010
Encoding • Figure 15-8 18 /46 9/12/2010
Encoding • Figure 15-9: tăng tốc độ lấy mẫu→tín hiệu PAM chính xác hơn, không giảm lỗi lượng tử 19 /46 9/12/2010
Dynamic range • DR là tỷ số của biên độ lớn nhất trên biên độ nhỏ nhất được mã hóa bởi DAC Vmax Vmax DR = = Vmin resolution • DR thường là số nhị phân tối đa của hệ thống • Số lượng bit dựa vào dynamic range DR = 2n −1 DR (dB) = 20 log(2 n − 1) ≈ 20 log 2 n = 20n log 2 ≈ 6n • Table 15-2 20 /46 9/12/2010