LờI NóI Đầu
Chúng ta bớc vào thế kỷ 21, thời đại của khoa học và công nghệ.
Trong cuộc sống cũng nh trong công việc, con ngời luôn có nhu cầu trao
đổi thông tin với nhau, nghĩa là có nhu cầu truyền tin. Cùng với sự phát
triển của xã hội loài ngời, hệ thống viễn thông không ngừng phát triển theo
xu hớng phục vụ con ngời những thông tin đầy đủ và kịp thời nhất. Ngày
nay công nghệ thông tin đang phát triển theo xu hớng máy tính - truyền
thông. Tất cả các dạng thông tin âm thanh, hình ảnh, số liệu đều đợc
chuyển thành dạng số và tập trung vào một mạng thông tin số đa dịch vụ,
đa phơng tiện. Một trong những giải pháp đợc áp dụng để truyền thông tin
tin cậy tới ngời dùng đảm bảo ở một mức độ lỗi cho phép là thực hiện điều
chế số và mã hóa kênh. Có nghĩa là thông tin số sinh ra từ nguồn không đợc
phát đi ngay trực tiếp trên kênh, mà nó đợc xử lý trớc bằng cách điều chế và
đợc thêm vào một lợng thông tin nhất định nào đó, và ở phía đầu thu nhờ
vào lợng thông tin d này khôi phục lại nguồn tin có thể bị sai lỗi do các tác
động của đờng truyền gây ra.
Quá trình điều chế và giải điều chế cộng với phơng pháp mã hoá là
bộ não, không thể thiếu trong các hệ thống thông tin, để đảm bảo tín hiệu
truyền đi mà không bị ảnh hởng của môi trờng truyền nh nhiễu, tạp âm,
điều kiện môi trờng Vì vậy việc nghiên cứu đánh giá hiệu quả các phơng
pháp điều chế và các phơng pháp mã hoá là rất cần thiết giúp ta có một cách
nhìn tổng quát về sự tác động của môi trờng đến chất lợng của tín hiệu và
hiệu quả tính chống nhiễu của các phơng pháp điều chế khác nhau. Để từ
đó cho ta có các lựa chọn thích hợp trong việc sử dụng các phơng pháp điều
chế và mã hoá khác nhau trong các đờng truyền, tín hiệu khác nhau để ta có
thể áp dụng một cách thích hợp để cho hiệu quả sử dụng tài nguyên một
cách thích hợp và hiệu quả nhất. Đợc sự định hớng của thầy giáo em đã
1
chọn nguyên cứu đề tài: "Đánh giá hiệu quả hệ thống điều chế số kết
hợp với mã hoá kênh". Đề tài này nhằm mục đích đánh giá so sánh hiệu
quả của các phơng pháp mã hoá kết hợp với các phơng pháp điều chế khác
Bell làm việc tại công ty này khi nghiên cứu phát minh ra chiếc máy điện
thoại.
Năm 1885 Edward Branly phát minh sự tách sóng radio kết hợp.
Năm 1915 Bell System hoàn thành hệ thống điện thoại xuyên lục địa
ở Hoa Kỳ.
Năm 1920 J.R.Carson ứng dụng lấy mẫu trong thông tin.
3
Năm 1928 Philo t. Fansworth đa ra hệ thống truyền hình điện tử đầu
tiên.
Năm 1933 Edwin h. Amstrong phát minh ra kỹ thuật điều tần FM.
Năm 1937 Alex Reeves đề xuất kỹ thuật điều chế xung mã PCM.
Năm 1941 John V . Atanasoff phát minh ra máy tính tại trờng đại
học bang Lowa.
Năm 1948 Claudc E . Shannon xuất bản " lý thuyết thông tin".
Năm 1950 áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân thời gian TDM vào điện
thoại.
Năm 1953 thiết lập cáp điện thoại xuyên Đại Tây Dơng đầu tiên 36
kênh.
Năm 1957 Liên xô phóng thành công vệ tinh đầu tiên Sputnik I.
Năm 1958 A. L. Schawlow và C. H. Townes đa ra nguyên lý laser.
Năm 1961 Hoa Kỳ bắt đầu truyền thanh FM stereo.
Năm 1962 Vệ tinh Telstar I chuyển tiếp tín hiệu truyền hình giữ Hoa
Kỳ và Châu Âu.
Năm 1963 - 1966 ứng dụng mã sửa lỗi và lợng tử hoá thích nghi cho
thông tin số không lỗi tốc độ cao.
Năm 1966 K. C. Hoa và G. A. Hockham xuất bản " Nguyên lý thông
tin quang"
Năm 1971 tập đoàn Intel đa ra chip vi xử lý đầu tiên.
Năm 1980 Bell System phát triển thông tin quang.
Năm 1989 Motorola giới thiệu điện thoại tế bào bỏ túi.
.
Tín hiệu số có thể nhận M giá trị khác nhau. Trong trờng hợp M=2,
chúng ta có hệ thống thông tin số nhị phân còn trong trờng hợp M > 2 ta có
hệ thống M mức.
*So sánh thông tin số và thông tin tơng tự:
Khi tín hiệu truyền trên đờng truyền (cả tín hiệu analog lẫn tín hiệu
digital) luôn xảy ra hiện tợng suy giảm tín hiệu, méo tín hiệu do suy giảm
5
và hiện tợng nhiễu tạp, hiện tợng méo do giữ chậm (vì tốc độ truyền tín
hiệu qua đờng truyền bị biến đổi theo tần số).
Hiện tợng nhiễu tạp là hiện tợng mà sau khoảng cách truyền tín hiệu
định thì tín hiệu thu đợc là tổ hợp của tín hiệu phát và thành phần không
mong muốn do hệ thống truyền gây ra. Đây là nhân tố chính hạn chế chất l-
ợng hệ thống thông tin. Đáng kể nhất là tạp âm nhiệt vì nó tồn tại trong mọi
thiết bị điện tử và môi trờng truyền. Gọi là tạp âm nhiệt vì nó là một hàm
của nhiệt độ. ảnh hởng của tạp âm nhiệt và hiện tợng suy giảm cờng độ tín
hiệu theo khoảng cách đợc đặc biệt chú ý với tín hiệu analog. Trong các hệ
thống tơng tự, tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR: Signal Noise Ratio) là một
trong những tham số chủ yếu. Trong các hệ thống số, tỷ số này cũng giữ vai
trò quan trọng nh vậy, nhng nó quan hệ trực tiếp tới tỷ lệ lỗi bít. Trong hệ
thống tơng tự thì tạp âm đợc đa vào tầng trớc của hệ thống và đợc tích luỹ.
Vấn đề này không còn xuất hiện trong hệ thống số có cùng quy mô, cho
phép truyền dẫn số tốt hơn truyền dẫn tơng tự, vì tín hiệu số có quá trình tái
sinh tín hiệu theo ngỡng sau từng cự ly nhất định (tái sinh là quá trình trong
đó một tín hiệu số đã bị méo và bị tiêu hao đợc tái tạo lại để có biên độ và
dạng sóng nh ban đầu) nên suy giảm tín hiệu đợc khắc phục, tạp âm tích
luỹ có thể loại trừ đợc tức là tín hiệu số khoẻ hơn đối với tạp âm so với tín
hiệu analog. Ngoài ra, với tín hiệu số có thể sử dụng mã kênh để sửa lỗi trên
kênh. Việc khai thác, quản trị và bảo trì hệ thống thông tin số có thể thực
hiện một cách tự động cao độ. Cuối cùng, tín hiệu số có thể truyền đa khá
có thể so sánh đợc với tín hiệu analog.
1.2. Sơ đồ tổng quát của hệ thống thông tin.
7
Sơ đồ tổng quát đơn giản của hệ thống thông tin đợc trình bày nh hình vẽ:
Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống thông tin
Sơ đồ mô tả lu đồ xử lý tín hiệu, các thuật toán cơ bản xử lý tín hiệu,
đối với hệ thống thông tin khác nhau thì không nhất thiết phải có đầy đủ
các khối đó, nó bao gồm các khối:
- Tạo khuôn dạng tín hiệu, thực hiện biến đổi tin tức cần truyền thể
hiện ở dạng tín hiệu liên tục hay số thành chuỗi bít nhị phân.
- Mã hoá nguồn và giải mã nguồn tín hiệu, thực hiện nén và giải nén
tin nhằm giảm tốc độ bít để giảm phổ của tín hiệu.
- Mã và giải mã mật, thực hiện mã và giải mã chuỗi bít để bảo mật
tin tức.
- Giải và giải mã kênh nhằm chống nhiễu và tác động của môi trờng
truyền dẫn.
- Ghép và phân kênh, nhằm thực hiện việc truyền tin từ nhiều nguồn
tin khác nhau tới các đích tin trên cùng một hệ thống truyền dẫn.
- Điều chế và giải điều chế số.
- Trải và giải trải phổ nhằm chống nhiễu và bảo mật tin tức.
TO
KHUÔN
M HOá ã
MậT
M HOá ã
KÊNH
GHéP
KÊNH
ĐIềU
CHế
TạO
KHUÔN
8
- Đa truy nhập để cho phép nhiều đối tợng có thể truy nhập mạng
thông tin để sử dụng hệ thống truyền đẫn theo nhu cầu.
- Đồng bộ bao gồm đồng bộ pha sóng và đồng bộ nhịp đối với hệ
thống thông tin liên kết.
- Lọc bao gồm lọc cố định nhằm hạn chế phổ tần, chống tạp nhiễu và
lọc thích nghi nhằm sửa méo tín hiệu gây bởi đờng truyền.
Trong hệ thống thông tin trên thì khối: Tạo khuôn tín hiệu số, điều
chế và giải điều chế là không thể thiếu đợc đối với mọi loại hệ thống thông
tin số.
Trong sơ đồ khối thì ta có thể phân thành hai nhóm chính:
- Các thuật toán xử lý băng gốc bao gồm các thuật toán: Tạo khuôn,
mã hoá nguồn, mã hoá mật, mã hoá kênh, ghép kênh, điều chế số và các
khối ngợc lại ở phần thu.
- Các thuật toán xử lý tín hiệu ở tần số cao hay tín hiệu thông giải
bao gốm: bao gồm các thuật toán liên quan đến đa truy nhập, trải phổ và
thuật toán trộn tần nhằm đa tín hiệu lên tần số cao.
1.3. Chức năng cơ bản của hệ thống thông tin liên lạc
- Các tiện ích hệ thống truyền tin.
- Phối ghép giao diện.
- Tạo tín hiệu.
- Đồng bộ.
- Quản lý trao đổi.
- Phát hiện và điều chỉnh lỗi.
- Điều khiển luồng.
- Địa chỉ.
- Tìm đờng.
- Hồi phục.
10
* Hai đối tợng liên lạc với nhau phải có cùng dạng dữ liệu cần trao
đổi. Thoả thuận về điều này đợc hiểu nh định dạng bản tin. Ví dụ hai bên
phải dùng cùng một mã mô tả ký tự.
* Các chức năng bảo vệ cũng rất cần cho hệ thống thông tin liên lạc.
* Quản lý hệ thống là cần thiết để cấu hình hệ thống, giám sát trạng
thái cuả nó, phản ứng với các h hỏng hay quá tải, lập kế hoạch cho phát
triển trong tơng lai.
1.4. ảnh hởng của môi trờng truyền đến chất lợng tín hiệu
1.4.1. Môi trờng truyền
Dữ liệu đợc truyền từ đầu phát tới đầu thu thông qua môi trờng
truyền. Môi trờng truyền có thể là môi trờng định tuyến hay không định
tuyến. Trong cả hai trờng hợp thông tin đều đợc thực hiện thông qua sự
truyền lan của sóng điện từ. Với môi trờng định tuyến đờng đi của sóng
điện từ đợc định sẵn theo một đờng vật lý nh: cáp đôi xoắn, cáp đồng trục,
cáp quang. Môi trờng không định tuyến là môi trờng chỉ cung cấp một ph-
ơng tiện truyền lan sóng điện từ, mà không ràng buộc chúng theo một đờng,
một tuyến nhất định nh truyền lan sóng điện từ trong không khí, qua nớc
Khái niệm đờng truyền trực tiếp dùng để mô tả đờng truyền giũa hai
thiết bị mà trong đó tín hiệu đợc truyền từ đầu phát tới đầu thu không qua
thiết bị trung gian nào ngoại trừ các bộ khuyếch đại hay bộ lặp. Khái niệm
đờng truyền trực tiếp dùng cho cả môi trờng định tuyến và không định
tuyến.
Truyền tin có thể là đơn công, bán song công hay song công hoàn
toàn. Trong truyền đơn công, việc truyền chỉ đuợc truyền một chiều từ trạm
phát tới trạm thu. Truyền bán song công, việc truyền có thể thực hiện theo
hai chiều song công không đồng thời, khi trạm này phát thì trạm kia thu và
ngợc lại. Trong truyền song công, cả hai trạm đều có thể đồng thời thu và
phát, thông tin có thể thực hiện theo cả hai chiều một cách đồng thời.
11
khuếch đại
hay bộ lặp
môi trờng truyền
bô thu phát
trờng không định tuyến tuỳ thuộc vào khảng cách và áp suất không khí. Tín
hiệu bị suy giảm tác động đến các yếu tố sau:
- Tín hiệu nhận đợc tại thời điểm thu phải đủ lớn để có thể phát hiện
và khôi phục tín hiệu.
- Tín hiệu nhận đựơc tại điểm thu phải đủ lớn hơn nhiễu một mức
nhất định (đảm bảo tỷ số S/N) để máy thu có thể phát hiện và khôi phục tín
hiệu không bị sai lỗi.
- Độ suy giảm thờng là một hàm tăng theo tần số.
Hai tác động đầu có thể khắc phục khi dùng các bộ khuyếch đại hay
bộ lặp lại.
Hình 1.4
Tác động thứ ba cần đặc biệt chú ý tín hiệu analog. Do vậy suy giảm
thay đổi nh một hàm của tần số nên tín hiệu tại thời điểm thu sẽ bị méo,
khó khôi phục hoàn toàn Để giảm ảnh hởng của vấn đề này ngời ta dùng bộ
san bằng để làm đồng đều độ suy giảm trong toàn dải băng. Điều này thờng
đợc sử dụng trong các đờng điện thoại khi dung các cuộn dây tải để thay
đổi các đặc tính điện cả đờng dây, làm giảm ảnh hởng do suy nhiễu không
Độ suy giảm t
ơng đối(dB)
(so với tần số
1000 HZ)
Tần số
HZ
13
300
200
100
14
Độ giữ chậm đờng
bao(ms)
Méo do giữ chậm đặc biệt nguy hại đối với tín hiệu số. Trong trờng
hợp này, bản tin đợc phát dới dạng dẫy liên tục các bít, một vài thành phần
tần số của bít này sẽ bị dịch đi trùm lên phần của bít khác, gây nên cái gọi
là méo giao thoa giữa các ký tự, đây là nguyên nhân chủ yếu hạn chế tốc độ
cực đại trên một đờng truyền.
Kỹ thuật san bằng cũng đợc sử dụng để hạn chế méo do giữ chậm.
Trên đồ thị hình 1.4 đờng nét đứt thể hiện hiệu quả của bộ lọc san bằng.
1.4.2.3. Nhiễu tạp
Với môi trờng bất kỳ, tín hiệu thu đợc là tổ hợp của tín hiệu phát và
một thành phần không mong muốn gây ra do hệ thống truyền. Thành phần
này ta gọi là nhiễu tạp, một nhân tố chính hạn chế chất lợng hệ thống thông
tin.
Nhiễu tạp đợc chia thành 4 thành phần chính:
- Tạp âm nhiệt.
- Tạp âm điều chế chéo.
- Xuyên âm.
- Nhiễu xung.
* Tạp âm nhiệt tạo ra do sự chuyển động của electron trong vật dẫn.
Nó tồn tại trong mọi thiết bị điện tử và môi trờng truyền đẫn, nó là một hàm
của nhiệt độ. Tạp âm nhiệt có phân bố đều trong toàn bộ phổ tần và đợc
xem nh tạp âm trắng. Tạp âm nhiệt không thể loại bỏ đợc và vì vậy nó xác
định một giới hạn trên cho đặc tính của hệ thống thông tin. Tạp âm nhiệt
trong giải băng 1 HZ đợc tính:
N
m.f
2
và sẽ gây nhiễu cho những tín hiệu có
tần số gần các thành phần này.
Nhiễu do điều chế tơng hỗ sinh ra tại các phần tử phi tuyến trong
máy phát, máy thu cung nh trong hệ thống truyền.
* Nhiễu xuyên âm là nhiễu sinh ra do ghép nối không mong muốn
giữa các đờng tín hiệu khác nhau, nh sự ghép điện giữa các đờng dây song
hành kề cạnh, hay giữa các đôi cáp trong cùng mội ruột cáp nhiều lõi, giữa
các cặp anten vi ba Thông thờng, nhiễu xuyên âm cỡ cùng bậc nhỏ hơn so
với tạp âm nhiệt.
Ba loại nhiễu kể trên đều là nhiễu định trớc và có biên độ hầu nh là
hằng số. Vì vậy có thể tăng năng lợng của hệ thống truyền để chế áp chúng.
Nhiễu xung, trái lại là dạng nhiễu không liên tục, chứa các xung nhiễu
không theo quy luật hay các đột biến xung với thời gian tồn tại ngắn song
biên độ thờng khá lớn. Nhiễu xung thờng tạo ra từ nhiều nguyên nhân khác
nhau, trong đó có cả những nguyên nhân bên ngoài nh đột biến điện từ (ví
dụ nh sét), khi tắt bật máy hay sự cố trong hệ thống thông tin.
Nhiễu xung nói chung là ít ảnh hởng tới hệ thống thông tin analog.
Ví dụ nó chỉ gây nên những tiếng sột soạt trong thông tin thoại mà không
16
làm mất tính toàn vẹn của tin tức cần trao đổi. song nó là một trong những
nguyên nhân chính gây ra sai số trong hệ thống thông tin số. Ví dụ một
xung nhiễu có độ dài là 0.01s sẽ không ảnh hởng đáng kể tới tín hiệu thoại,
song đã làm mất 50 bít dữ liệu khi truyền dữ liệu với tốc độ 4800 b/s.
1.5. Các tham số đánh giá chất lợng của một hệ thống thông tin số
Các tham số chất lợng chủ yếu đối với các hệ thống thông tin số là tốc
độ truyền tin và độ chính xác truyền tin. Tuy nhiên, hai yêu cầu này nói
chung luôn mâu thuẫn nhau. Vì vậy, khi lựa chọn hệ thống và phơng thức
vấn đề quan trọng cần đợc xem xét.
1.6. Hệ thống truyền dẫn số
Hệ thống truyền dẫn số là tập hợp các phơng tiện bao gồm các thiết bị
phần cứng và phần mềm đợc sử dụng để truyền dẫn số từ lối ra của thiết bị
tạo khuôn ở phần phát tới lối vào của thiết bị tạo khuôn thông tin ở phần thu
của hệ thống thông tin số. Có nhiều loại hệ thống truyền dẫn khác nhau tuỳ
thuộc môi trờng truyền dẫn. Môi trờng truyền là đờng vật lý nối thiết bị
phát và thiết bị thu. Chất lợng và đặc tính của việc truyền tin phụ thuộc vào
tính chất của tín hiệu và môi trờng truyền. Có thể kể đến các hệ thống
truyền dẫn số qua vệ tinh viễn thông, các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp số
mặt đất và các hệ thống thông tin dùng cáp đồng trục, cáp xoắn hay cáp sợi
quang Kỹ thuật đ ợc sử dụng để truyền dẫn số trong các hệ thống truyền
dẫn khác nhau nh thế cũng tơng đối khác nhau, phản ánh các tính chất đặc
thù của môi trờng truyền dẫn, tần số công tác cũng nh các loại hình dịch vụ.
Các tham số chất lợng của hệ thống truyền dẫn số cũng đợc đánh giá
thông qua tỷ lệ lỗi bít của hệ thống và dung lợng truyền dẫn. Vấn đề tồn tại
trong các hệ thống truyền dẫn số bất kỳ là trị số BER của nó phụ thuộc chủ
yếu vào tuyến có trị số BER xấu nhất. Điều này không giống nh trong hệ
thống FDM tơng tự vì tuyến có tạp âm lớn nhất có thể chỉ ảnh hởng một
phần rất nhỏ đến tạp âm tổng của hệ thống. Một tham số liên quan tới dung
18
lợng tổng cộng của hệ thống thờng dùng để so sánh các hệ thống truyền dẫn
số với nhau là tích số B.L, với L là khoảng cách lặp cần thiết.
Các tín hiệu số nhận các giá trị trong một tập hữu hạn các giá trị có thể
có và thời gian hữu hạn. Khi tập các giá trị có thể có gồm hai phần tử 0 và
1 thì hệ thống đợc gọi là hệ thống nhị phân và tín hiệu khi đó đợc gọi là
một bít. Khi số các giá trị có thể có khác hai, tổng quát là M thì hệ thống đ-
ợc gọi là hệ thống M mức và tín hiệu đợc gọi là ký hiệu (Symbol). Gọi giá
trị của Symbol thứ k là D
k
}, với P{.} là xác suất
Khi T
k
= T
k
+ T thì || đợc gọi là Jitter, tính theo phần trăm.
Trong trờng hợp truyền dẫn tín hiệu nhiều mức thì P{D
k
D
k
} đợc gọi
là tỷ lệ lỗi symbol (SER: Symbol Error Ratio). Điều mà ta thực sự quan tâm
là so sánh xác suất lỗi bít của hệ thống với nhau. Tuy nhiên, một symbol
gồm có k = log
2
M bít nên việc thu sai một symbol có thể dẫn đến sai không
chỉ một bít. Vì vậy, làm rõ mối quan hệ giữa SER và BER là thực sự cần
thiết. Dễ dàng suy ra:
SERBER
K
SER
Để tránh việc sai lỗi symbol dẫn đến hiện tợng lỗi bít kép, ngời ta th-
ờng sử dụng mã Gray để thực hiện ánh xạ chuỗi bít thành M mức. Đặc điểm
của mã Gray là các symbol lân cận nhau trên bản đồ sao tín hiệu
đơn trị tỷ lệ lỗi bít đối với một sơ đồ điều chế cho trớc. Các thiết kế thực tế
thờng đặt ra giới hạn mà ta có thể phân bổ cho mật độ công suất tạp âm.
Để lập kế hoạch hệ thống số, cần xem xét chất lợng của các bộ phận
thiết bị hoặc phân chia hệ thống nhằm đạt đợc mục tiêu hoạt động truyền
dẫn từ đầu đến cuối khi chúng liên kết thành hệ thống hoàn chỉnh. ở một
địa hạt cha khai thác thì không có các vấn đề tơng thích với các thiết bị
đang có nhng vấn đề tơng thích trở nên cực kỳ phức tạp khi xét với các
mạng lới đã đợc thiết lập. Cần phải xác định đợc cấu trúc mạng sau khi đợc
trang bị mới. Có thể đa chuyển mạch số và truyền dẫn vào theo ba phơng
pháp chính, đó là chồng lấn lên thiết bị hiện có hoặc tiến hành thay thế các
thiết bị hiện có hoặc nâng cấp trang thiết bị tơng tự già cỗi. Về nguyên lý
thì phơng pháp chồng lấn có nghĩa là mạng tơng tự đợc mở rộng với thiết bị
20
số để hình thành một mạng thông tin số liên kết. Trong thực tế, hầu nh
không có phơng pháp nào đợc tiến hành riêng biệt mà thờng dùng kết hợp
các phơng pháp đó ở từng phần khác nhau theo từng giai đoạn phát triển.
Việc trang thiết bị mới và ảnh hởng của nguồn tạp âm khác nhau làm giảm
chất lợng mạng mới và mạng cũ nên cần có kế hoạch phân chia ảnh hởng
của nguồn tạp âm cho mỗi bộ phận riêng biệt của thiết bị hoặc hệ thống đối
với tiêu chuẩn tạp âm chung. Các yếu tố khác đòi hỏi đối với mạng số liên
kết dựa trên cơ sở kinh tế là duy trì giá thành tuyến thấp và lựa chọn các
thiết bị truyền dẫn băng rộng mới hiện có.
Vấn đề rất quan trọng nữa là với nhu cầu thông tin tăng nhanh dẫn đến
quá tải của cáp trung kế và cáp đờng dài. Vì vậy, lập kế hoạch chi tiết của
các mạng truyền dẫn số cho nhu cầu ngắn hạn, trung hạn và dài hạn có ảnh
hởng quyết định đến việc số hoá mạng lới.
Thời gian để chuyển một hệ thống tơng tự sang số là hết sức quan
trọng đối với tuổi thọ của thiết bị hiện có, giá thành chuyển đổi có thể ảnh
hởng tới chuyển đổi của một số vùng trong mạng hoặc hệ thống mạng. Việc
phối hợp tần số, sử dụng băng tần và khả năng đáp ứng hầu hết chức năng
Định nghĩa: Tín hiệu số là tín hiệu có số trạng thái biểu diễn dữ liệu là
xác định (hữu hạn).
Tín hiệu số có hai trạng thái phân biệt gọi là tín hiệu số nhị phân. Sử
dụng hai mức 0 và V để biểu diễn dữ liệu 0 và 1 gọi là tín hiệu số nhị
phân đơn cực. Sử dụng hai mức +V và -V để biểu diễn dữ liệu 0 và 1
gọi là tín hiệu số nhị phân lỡng cực.
s(t)
t
x
2t
x
H
L 1 0 1 1
0 t
1
t
2
t
3
t
4
t
H: Hight L: Low
Hình 2.1. Dạng đơn cực của tín hiệu số nhị phân
S(t)
+U
0
1 1 1
0 t
1
: Độ rộng là t
x
.
t
1
t
2
: Độ rộng là t
x
.
t
2
t
4
: Độ rộng là 2t
x
.
Trong trờng hợp truyền dẫn thông tin số thông qua các kênh băng gốc
thì tín hiệu số mang thông tin đợc truyền trực tiếp qua kênh mà không sử
dụng sóng mang hình sin. Tuy nhiên, phổ của tín hiệu số thờng rất rộng.
Phổ tần này nói chung không phù hợp với đờng truyền, vì thực tế hầu hết
các kênh thông tin thờng có băng thông hữu hạn. Các loại mã hoá khác
nhau có thể cải thiện phần nào đặc tính phổ tần của tín hiệu (cho phù hợp
với đờng truyền) nhng chỉ cho phép truyền dữ liệu số với khoảng cách hạn
chế. Để truyền tín hiệu đi xa qua các kênh nói trên, nhất thiết phải dịch
chuyển tần số tín hiệu mang thông tin lên băng tần của kênh, quá trình dịch
chuyển đó gọi là quá trình điều chế.
Đối với một hệ thống truyền dẫn có băng tần hạn chế, để nâng cao
thích hợp cần xem xét tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ứng với tỷ lệ lỗi bít cho tr-
ớc, hiệu suất sử dụng phổ đo bằng bit/s/Hz, tính phức tạp cũng nh giá thành
thiết bị.
Đặt nền móng cho những lập luận, tính toán và so sánh trong phần
trình bày về các kỹ thuật điều chế sử dụng trong truyền dẫn số chúng ta cần
nắm vững lý thuyết về kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu băng gốc, các kỹ thuật
25
Copyright: Tài liệu đại học ©