Nội dung trang
Chơng 1 Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh
1. Cấu trúc của hệ thống thông tin vệ tinh
1.1.Cấu trúc
1.2.Phân tích các khối
1.3.Tỷ số lỗi
1.4.Xác suất lỗi
2.Các yếu tố ảnh hởng đến tuyến thông tin vệ
tinh
2.1.Tạp âm
2.1.1.Tạp âm vũ trụ
2.1.2.Tạp âm khí quyển
2.1.3.Tạp âm trái đất
2.1.4.Tạp âm do hiện tợng xuyên âm
2.1.5.Tạp âm méo xuyên điều chế
2.1.6.Tạp âm nhiệt
2.1.7.Tạp âm mặt trời
2 2.Một số nguyên nhân khác
2 2.1.ảnh hởng của ma
2 2.2. .ảnh hởng của pha ding
2 2.3. .ảnh hởng của tầng điện ly
2.2.4.Sự nhiếu loạn do các sóng can nhiễu
2.2.5.Méo tín hiệu
Chơng 2. Các phơng pháp truyền tin chỗng nhiễu
1. Phơng thức FEC
1.1.Định nghĩa
1.2.Các loại mã sử dụng trong phơng thức FEC
2.phơng thức arq
2.1.ARQ dừng và đợi
2 2.ARQ liên tục và lặp lại
2.3.ARQ liên tục và lặp lại có lựa chọn

7.Mã BCH nhị phân
7.1.Biểu diễn mã
7.2.Giải mã BCH
7.3.Thủ tục sửa lỗi cho bộ mã BCH
8.mã BCH không nhị phân và mã Reed-Solomon
Chơng 4.Một số phơng pháp bổ trợ
4.1.Phơng pháp interleaved hoặc interleaved code
4.2.Mã hoá ngẫu nhiên
4.3.Mã hoá vi sai
4.4.Mã hoá Gray
4.5.Kỹ thuật chống lỗi cơ sở
4.5.1.Sự sửa lỗi bit chọn lọc
4.5.2.Phép nội suy
4.6.Kỹ thuật bộ đầu cuối vệ tinh
4.6.1.Các biện pháp chống tiếng vọng
4.6.2.Bộ bù trễ cho đờng thông tin vệ tinh
Chơng 5.Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi trong hệ thống INMARSAT
1.Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi trong hệ thống INM - B
1.1.Giới thiệu chung
1.1.1.Đặc điểm
1.1.2.Các dịch vụ
1.2.Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi
2.Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi trong hệ thống INM C
2.1.Giới thiệu chung về hệ thống
2.2.Kỹ thuật phát hiện và sửa lỗi
2.2.1.Phơng thức FEC
2.2.2.Phơng thức ARQ
3.Phơng pháp phát hiện và sửa lỗi trong hệ thống INM M/mM
3.1.Khái quát về hệ thống INM M/mM
3.1.1.Hệ thống INM M

Hình 1. Cấu trúc của hệ thống thông tin vệ tinh
1.2. Phân tích các khối
Cấu trúc của một hệ thống thông tin gồm có 2 khâu chính: khâu mặt đất và
khâu không gian
- Khâu mặt đất gồm có: Phần phát và phần thu
5
Mã
hoá
nguồn
Mã
hoá
kênh
Ghép
kênh
Điều
chế
U/C HPA
LNA D/C
Giải
điều
chế
Tách
kênh
Giải
mã
kênh
Giải
mã
nguồn
Nguồn tin

máy đếm để chỉ thị tỷ số của bit lỗi đã xuất hiện và tổng số bit thu trong một khoảng
thời gian cố định cho trớc.
Báo cáo 613-2 của CCITT đã định nghĩa tỷ số lỗi BER (Bit error Rate) nh sau:
BER = N
e
/N
t
= N
e
/(Bt
0
) (1)
Trong đó: - N
e
: Số bit lỗi trong khoảng thời gian t
0
- N
t
: Tổng số bit truyền đi trong khoảng thời gian t
0
- B : Tốc độ bit của tín hiệu nhị phân tại điểm tiến hành đo
- t
0
: Khoảng thời gian đo ( thời gian đếm lỗi)
Khi quá trình phát sinh lỗi là ngẫu nhiên và dừng, lỗi đợc đếm trong khoảng
thời gian đủ dài t
0
thì

phơng trình (1) có thể có sự đánh giá của xác suất lỗi. Độ

thứ nhất là phơng pháp đồng bộ, thời điểm khởi đầu của chu kỳ đo trùng với 1 lỗi và
phơng pháp thứ hai là phơng pháp không đồng bộ, khi đó quãng thời gian độc lập
với thu lỗi. Trong hai phơng pháp trên thì phơng pháp thứ hai là thông dụng vì nó
thể hiện thực tế hơn chất lợng của một hệ thống khi có sự đột biến của lỗi. Cả ES và
EFS, tỷ lệ lỗi bit (BER), số phần trăm thời gian mà BER không vợt quá ngỡng và
các khối lỗi của số liệu (EFB) là các đại lợng đo chất lợng của hệ thống truyền dẫn
số.
- Số phần trăm sử dụng
Việc đo này biết đợc quãng thời gian gián đoạn của hệ thống. Chu kỳ thời
gian không sử dụng bắt đầu khi tỷ số bit lỗi trong mỗi giây xấu hơn 10
-3
kéo dài
trong 10 giây liên tiếp, đó là thời gian không sử dụng. Chu kỳ thời gian không sử
dụng kết thúc khi tỷ số bit lỗi trong mỗi giây thấp hơn 10
-3
kéo dài trong 10 giây
liên tiếp, chu kỳ này đợc xem nh thời gian sử dụng. Số phần trăm sử dụng là một
trong hai cách thể hiện tính khách quan khả năng hoạt động của hệ thống. Cách thể
hiện khác là nhờ trạng thái chất lợng của hệ thống. Hai lĩnh vực này chịu ảnh hởng
của độ tin cậy truyền lan và độ tin cậy của thiết bị.
1.4. Xác suất lỗi
Đánh giá ảnh hởng của tạp âm đến chất lợng của hệ thống thông tin ngời ta
sử dụng tỷ số tín hiệu trên tạp âm và xác suất lỗi. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm là một
trong những tham số chất lợng quan trọng nhất, nó yêu cầu đo lờng và điều khiển
trong hệ thống thông tin tơng tự, còn tơng ứng trong hệ thống thông tin số là xác
suất lỗi P
e
.
Xác suất lỗi có thể hiểu đợc là: Trong trờng hợp một hệ thống thông tin số
đầu vào của nó có một dãy ký hiệu, do ảnh hởng của tạp âm kênh (giả thiết là tạp

Chúng ta thờng gặp một số loại tạp âm sau:
2.1.1.Tạp âm vũ trụ
Tạp âm vũ trụ đợc hình thành do các nguyên nhân:
- Nhiễu
- Bức xạ siêu cao tần từ các dải ngân hà
- Do sự hoạt động của mặt trời, mặt trăng
Những yếu tố trên tác động rất mạnh đến dải tần làm việc của thông tin vệ
tinh đặc biệt là ở dải 1 GHz.
2.1.2. Tạp âm khí quyển
Tạp âm này sinh ra do các chất khí ôxi, nitơ, hơi nớc, có trong khí quyển.
Các chất khí trên không chỉ hấp thu sóng vô tuyến điện mà còn là các nguồn bức xạ
tạp âm nhiệt. Khi sóng truyền qua nó thì làm sóng điện từ của tuyến thông tin vệ
tinh bị suy yếu và sinh ra tạp âm.
Suy hao do hơi nớc và oxy đợc tính theo công thức sau:
{ }
r
0
woA
d)r(y)r(y


+=
[dB]
- r : Chiều dài đờng truyền sóng trong tầng khí quyển
- y
0
: Hấp thụ của các phần tử oxy [dB/ km]
- y
w
: Hấp thụ của các phần tử hơi nớc [dB/ km]

Khi các đặc tính khuyếch đại của TWT không tuyến tính thì điện áp ra của
TWT tính nh sau:
- Nếu tín hiệu vào chỉ có một tần số f
1
thì tín hiệu đầu ra chứa các thành phần
cơ bản của f
1
ứng với số hạng thứ nhất, thành phần 2f
1
ứng với số hạng thứ hai Tuy
nhiên, vì các thành phần 2f
1
, 3f
1
là hài của f
1
nên chúng không lọt vào băng truyền
dẫn của TWT.
VD: f
1
= 4GHz => 2f
1
= 8GHz, 3f
1
=12GHz. Chúng hoàn toàn ngoài băng tần
của bộ khuếch đại 4GHz.
- Nếu tín hiệu vào chứa 2 tần số f
1
và f
2

1
) coi nh bằng 0, f
1
+ f
2
gần bằng 2f
1
, 2f
2
=> chúng không lọt vào
băng truyền dẫn của tần số f
1
, f
2
. Nhng nếu không xảy ra trờng hợp trên, nghĩa là f
1
và f
2
không đủ gần thì các thành phần (f
1
+ f
2
), (f
1
- f
2
), (f
2
- f
1

= 4,1GHz => 2f
1
- f
2
= 3,9GHz thành phần này sẽ lọt
vào băng truyền dẫn 4GHz. Thành phần nhiễu này đợc gọi là tạp âm xuyên điều chế
bậc 3.
Để méo do xuyên điều chế nhỏ hơn giá trị cho phép, TWT phải làm việc ở
mức thấp hơn điểm bão hoà.
Hình 3: Nhiễu khi có 2 tín hiệu vào
2.1.6. Tạp âm nhiệt
Tạp âm nhiệt sinh ra do chuyển động ngẫu nhiên của các điện tử tự do trong
các vật dẫn điện. Khi chuyển động, các điện tử này va trạm sinh ra tạp âm nhiệt.
Cho dù các vật dẫn hở mạch thì các điện tử tự do vẫn chuyển động và sinh ra tạp âm
nhiệt.
2.1.7. Tạp âm mặt trời
Tạp âm sinh ra khi mặt trời hoạt động mạnh theo các chu kỳ khác
nhau và ảnh hởng ở mức độ khác nhau. Nếu trạm mặt đất ở vị trí nhiễu thẳng
của mặt trời thì có thể mất liên lạc hoàn toàn vì mức tạp âm lớn.
2.2. Một số nguyên nhân khác
2.2.1. ảnh hởng của ma
Sự hấp thụ các sóng điện từ của các giọt nớc ma gây nên tổn hao các sóng,
gọi là tổn hao do ma. Về nguyên tắc, giá trị tổn hao tính theo dB tỷ lệ với độ dài của
chặng vô tuyến, tức là A[dB = D. Hệ số tổn hao phụ thuộc nhiều yếu tố khác
nhau trong đó có tốc độ ma, phân cực của các sóng và tần số công tác.
10
f
2

0,1 3,9 4,0 4,1 4,2 8,0 8,1 8,2 GHz

suốt chiều dài chặng vô tuyến và nói chung ma rào lớn thờng không diễn ra bao
trùm cả chiều dài chặng vô tuyến. Khi tính đến tất cả các yếu tố trên, tổn hao do ma
thờng đợc tính theo công thức:
A=D(l
eq
) (02)
Trong đó:
- = 0,0266.l
1,173
dB/km
- l
eq
: Tốc độ ma tơng đơng, l
eq
= C
1
.C
2
.l
với C
1
,C
2
đợc xác theo đồ thị hình 4.
Hình 4: Các hệ số C
1
và C
2
2.2.2. ảnh hởng của pha-ding
Thông tin vệ tinh sử dụng đờng truyền dẫn vô tuyến, do đó, một ảnh hởng rất

10
15
20
30
40
50
60
80
120
160
180
200
C
1
(I,O
)
l mm /h
C
2
(I,O
)
F
1
0
.
9
0
.
8
0

2 x
10
-5
10
-3
0, km
3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
30 40 50 60
Nhng nguy hiểm nhất là pha-ding đa tia xảy ra do máy thu nhận đợc tín hiệu
không phải chỉ từ một tia mà còn từ nhiều tia khác nhau trên đờng truyền dẫn.
Mặc dù tín hiệu phát đi tại một thời điểm những đến máy thu lại ở các thời
điểm khác nhau do đờng đi của chúng khác nhau dẫn đến các tín hiệu đến sẽ khác
nhau về pha. Điều này có nghĩa là tín hiệu thu đợc sẽ là tổng vectơ của cùng một tín
hiệu nhng khác nhau về pha. Khi đó, xảy ra các trờng hợp sau:
- Nếu các tín hiệu này đồng pha với nhau thì ta đợc cờng độ tín hiệu thu về
rất lớn.
- Ngợc lại, nếu các tín hiệu này ngợc pha với nhau thì tín hiệu thu đợc là rất
nhỏ và có thể bị triệt tiêu; xảy ra chỗ trũng pha-ding (vùng giảm tín hiệu)
Nh vậy, ảnh hởng của pha-ding làm cho cờng độ tín hiệu lúc tăng, lúc giảm.
Ngoài việc việc làm thăng, giáng tín hiệu, Fading đa tia còn gây ra sự phân tán thời
gian dẫn đến nhiễu giao thoa giữa các tín hiệu (ISI: Inter Symbol Interference). ISI
có nghĩa là các ký hiệu cạnh tranh nhau sẽ giao thoa với nhau dẫn đến méo dạng tín
hiệu và máy thu có thể quyết định sai về ký hiệu này.
* Xác suất gián đoạn liên lạc gây ra bởi pha-ding đa tia chọn lọc theo tần số
Một trong các tác động trầm trọng của pha-ding đa đờng chọn lọc theo tần số
là gây nên gián đoạn liên lạc. Theo phơng pháp đợc phát triển bởi Rummler, thời
gian gián đoạn liên lạc gồm 2 phần: Một do tạp nhiệt và nhiễu, một do pha-ding đa
đờng tạo lên. Ngỡng chất lợng là giá trị BER = 10
-3
. Mô hình thống kê của kênh là

0
thành các miền ứng với các trạng thái gián đoạn liên lạc do pha-ding và không gián
đoạn liên lạc.
Xác suất gián đoạn liên lạc gây bởi pha-ding đa dờng nh vậy có thể tính đợc
nhờ sử dụng signature của hệ thống. Tuy nhiên, gián đoạn liên lạc chỉ thực sự xảy
12
1
0
.
9
0
.
8
0
.
7
0
.
6
0
.
5
0
.
4
0
.
3
0
.



=
[0.4]
Trong đó:
- (f
0
) là hàm số đờng signature của hệ thống
- f
0
: là tần số khe pha-ding, f
c
: là tần số sóng mang
- M
B
là giá trị kỳ vọng của độ sâu khe
- p(f
0
) = 5/3
Xác suất xảy ra pha-ding đa đờng liên quan tới tổn hao phẳng của tuyến A và
B có quan hệ với nhau và sẽ không có pha-ding đa đờng xảy ra nếu A không vợt quá
19 dB. Xác suất xảy ra pha-ding nhiều tia dẫn đến lợng tổn hao pha-ding phẳng vợt
quá A
0
=19 dB có thể đợc xác định theo công thức:
F(A
0
=19dB) = F (A
p
= 80) =

)f(
exp[
c
c


+



[0.6]
Với A
0
=19 dB
2.2.3.ảnh hởng của tầng điện ly
Tầng điện ly là một lớp khí loãng bị ion hoá bởi các tia vũ trụ, có độ cao từ
50 - 400 km so với mặt đất. Lớp mang điện này có tác dụng hấp thụ và phản xạ
sóng. Trong một số trờng hợp, các sóng vô tuyến điện truyền đến hay đi từ các vệ
tinh sẽ bị suy hao do ảnh hởng của tầng điện ly. Sự biến đổi trạng thái của tầng điện
ly là giá trị hấp thu và phản xạ thay đổi gây ra sự biến thiên cờng độ sóng đi vào hay
còn gọi là sự thăng giáng.
Tuy nhiên, tính chất này ảnh hởng chủ yếu đối với băng sóng ngắn. Tần số
càng cao, ảnh hởng của tầng điện ly càng thấp.
Ngoài một số nguyên nhân chính trên có ảnh hởng đến chất lợng của tuyến
thông tin vệ tinh còn có những nguyên nhân khác góp phần làm giảm độ trung thực
13
của tín hiệu thu về, có thể làm cho tín hiệu thu về xảy ra sai lỗi mặc dù đã có các
biện pháp để khắc phục sự ảnh hởng đó.
2.2.4.Sự nhiễu loạn do các sóng can nhiễu
2.2.4.1. Sự can nhiễu với vệ tinh bên cạnh

- Trờng hợp 2:
Đờng thông tin mặt đất có tần số bằng tần số đờng xuống. Do đó, ở đầu vào
máy thu trạm mặt đất cũng bị trộn với tín hiệu của đờng thông tin viba mặt đất.
Trong trờng hợp đầu, anten của đờng thông tin viba mặt đất đợc điều khiển
sao cho không hớng về quĩ đạo vệ tinh địa tĩnh, nh vậy can nhiễu đợc giảm nhỏ.
ở trờng hợp sau, có thể có khả năng phát sinh can nhiễu mạnh lên hệ thống
thông tin vệ tinh. Điều này phụ thuộc vào vị trí đặt các trạm mặt đất.
Phần trên đã đề cập đến can nhiễu của đờng thông tin viba mặt đất với hệ
thống thông tin vệ tinh. Ngợc lại, can nhiễu giữa hệ thống thông tin vệ tinh với đờng
thông tin viba mặt đất cũng là một vấn đề. Đặc biệt là khi máy phát trạm mặt đất
làm việc ở cùng tần số với đờng thông tin viba mặt đất, có khả năng một tín hiệu can
nhiễu mạnh sẽ trộn lẫn với tín hiệu đờng thông tin mặt đất.
2.2.5. Méo tín hiệu
Méo tín hiệu phát sinh do sai lệch giữa đặc tính biên độ - tần số và/ hoặc đặc
tính pha - tần (hay đặc tính giữ chậm) của hàm truyền tổng cộng của hệ thống so với
đặc tính đợc thiết kế nhằm triệt tiêu ISI trong quá trình truyền dẫn tín hiệu số. Hệ
quả là ở đầu ra hệ thống sẽ xuất hiện ISI và do đó BER tăng.
2.2.5.1. Méo tuyến tính
Méo tuyến tính có đặc tính không phụ thuộc vào biên độ tín hiệu đợc truyền
và đợc đánh giá thông qua sai lệch giữa đặc tính biên độ- tần số và/ hoặc đặc tính
pha- tần (hay đặc tính giữ chậm) của hàm truyền tổng cộng của hệ thống so với đặc
tính đợc thiết kế nhằm triệt tiêu ISI trong quá trình truyền dẫn tín hiệu số.
Méo tuyến tính có các nguyên nhân chính sau:
- Chế tạo không hoàn hảo các mạch lọc
- Đặc tính tần số (bao gồm đặc tính biên độ và đặc tính giữ chậm) của môi tr-
ờng truyền không bằng phẳng trên suốt độ rộng băng tín hiệu do các hiện tợng nh:
+ Pha - ding đa đờng chọn lọc theo tần số.
+ Tiêu hao phụ thuộc tần số của khí quyển do sự hấp thụ của không khí và
hơi nớc
+ Tiêu hao phụ thuộc tần số của đờng dây

Để phát hiện và sửa lỗi, trong phơng thức FEC ngời ta sử dụng một số loại
mã nhất định. Có thể phân loại các mã sửa lỗi sử dụng trong phơng thức FEC thành
2 loại dựa theo phơng pháp tạo ra chúng đó là mã khối và mã xoắn.
ở mã khối, có thể phân chia các bit thông tin đợc phát đi theo các khối. Mỗi
khối chứa k bit , đợc bổ sung (n-k) bit chẵn lẻ. Mỗi khối kết hợp này chứa n bit tin
và đợc hình thành để truyền dẫn. Phía thu giải mã từng khối, sửa các lỗi và lấy ra ở
mỗi khối k bit.
ở mã xoắn, thực hiện tính toán mã đầu vào và một số bit trớc đó theo kiểu
"hoặc loại trừ " (EX-OR). Kết quả là đa ra các bit đầu ra để truyền dẫn. Ngời ta sử
dụng thuật toán Viterbi hoặc thuật toán giải mã tuần tự để giải mã mã xoắn.
VD:
- Mã khối: Mã hamming n = 7, k = 3, t = 1
Tín hiệu Các bit tín hiệu Các bit d
16
0
1
2
.
.
.
15
0000
0001
0010
.
.
.
1111
000
011

1
+V
2
+V
3
V
6
=V
2
+ V
3
+V
4
V
7
=V
3
+V
4
+V
5
(Dấu cộng ở đây chỉ phép cộng modul - 2)
V
1
V
2
V
3
V
4

01
10
11
00
10
01
00
11
10
01
00
11
00

Bit đầu vào là 0
Bit đầu vào là 1

Hình 6: Mã xoắn (R = 1/2, K = 3)
2. Phơng thức ARQ
Nếu nhh trong phơng thức FEC bên thu có thể xác định các vị trí lỗi và sửa
các lỗi đó thì trong phơng thức ARQ phía thu chỉ phát hiện các lỗi chứ không có khả
năng sửa lỗi.
ARQ có nghĩa là tự động yêu cầu phát lại, là chế độ đợc sử dụng trong trờng
hợp hai trạm thông tin theo kiểu bán song công. Trạm phát gửi thông tin theo từng

phát lại block hoặc Frame trớc đó tơng ứng với tín hiệu ACK sai.
Nguyên lý phát hiện và sửa sai vừa nói trên đây chính là phơng pháp điều
khiển thông tin trong thực tế hay còn gọi là phơng pháp tự động yêu cầu phát lại
ARQ (Automatic Repeat request).
Phơng pháp ARQ đợc phân thành 3 loại
2.1.ARQ dừng và đợi (ARQ store and forward):
Bên phát sẽ truyền đi 1 Frame và nó sẽ chờ tín hiệu xác báo, các block khác
sẽ không đợc truyền cho đến khi bên phát nhận đợc tín hiệu xác báo ACK.
Khi bên thu nhận đợc Frame đúng nó sẽ phát ra tín hiệu xác báo tích cực
ACK báo rằng khối thông tin đã đợc phát đúng. Và mời bên phát Frame tiếp theo.
Hình 7: Phơng thức ARQ
19
Message
Transmiter
Transmiter off time
Next message
Begins here
ACK
Recceiver
Message
ACK
Transmission
delay
T
m
T
o
T
d
Transmission

(i) sai cho đến khi nhận đợc Frame đúng sẽ huỷ bỏ đi và nó sẽ đợc phát lại ngay sau
khi thu đợc Frame (i) đúng.
Mặt khác phơng pháp này không yêu cầu khi phát một Frame đi phải có
ACK. Ngời ta chỉ cần một tín hiệu ACK (i) nào đó để báo rằng đã nhận đợc các
Frame trớc đó là đúng.
Trong hình vẽ trên, khi nhận đợc Frame 2 sai thì bên thu sẽ phát đi tín hiệu
xác báo không tích cực NAK2. Khi bên phát nhận đợc NAK2 thì nó sẽ phát lại
Frame 2 đồng thời nó sẽ phát lại Frame 3, 4, 5 trớc đó. Còn bên thu khi nhận đợc
Frame 2 đúng thì các Frame 3, 4, 5 trớc đó sẽ đợc bị bỏ đi.
2.3. ARQ liên tục và lặp lại có lựa chọn (Continuous ARQ with Selective
Repeat):
Giống với phơng pháp ARQ liên tục và lặp lại, các Frame đợc phát đi một
cách tuần tự và sau mỗi lần thu Frame thứ i sai thì bên thu sẽ phát xong một xác báo
20
Hình 8:ARQ liên tục và lặp lại.
0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 7 0
Trạm phát
ACK2ACK1
ACK3 ACK4
NAK2
1 E
D
2 3 4 5 60
D
D
bỏ
ACK5
Lỗi
Trạm thu
không tích cực NAK (i) nhng một điểm khác so với ARQ trở lại là không loại bỏ

ACK1
NAK2
ACK6
ACK2
Trạm thu
là mã CRC (mã kiểm tra độ d chu trình). Phần tiếp theo sẽ trình bày cụ thể hơn về
các loại mã phát hiện và sửa lỗi nói chung.
2.4. Phơng pháp kết hợp
Nh ta đã biết, phơng thức ARQ và phơng thức FEC đều có những u điểm và
nhợc điểm riêng. Để tận dụng u điểm và khắc phục nhợc điểm của 2 phơng thức
này ngời ta đã sử dụng phơng pháp kết hợp. ở phơng pháp này, nggời ta sử dụng cả
FEC và ARQ để chúng bổ trợ cho nhau nhằm mục đích nâng cao hiệu quả kiểm soát
lỗi của hệ thống. Những lỗi không sửa đợc bằng FEC thì bên thu sẽ yêu cầu bên
phát phát lại theo phơng thức FEC
Các tín hiệu trong hệ thống:
- Tín hiệu thông tin liên lạc
Tín hiệu thông tin liên lạc đợc sử dụng trong quá trình liên lạc để phát nội
dung bức điện từ một đài phát tới một đài thu hoặc nhiều đài thu.
- Tín hiệu thông tin theo yêu cầu.
Những tín hiệu thông tin theo yêu cầu thờng đợc sử dụng trong việc thiết lập
chu kỳ liên lạc, gồm có:
- Tín hiệu điều khiển.
- Tín hiệu nhận dạng.
Chơng 3
Các loại mã phát hiện và sửa lỗi
Trong các hệ thống truyền tin rời rạc, khi truyền các tín hiệu liên tục , tin tức
thờng phải thông qua một số phép biến đổi từ tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số sau
đó thực hiện mã hoá. ở phía thu , ta thực hiện phép biến đổi tín hiệu ngợc lại với các
phép biến đổi trên để nhận đợc nguồn tin ban đầu. Mục đích của sự mã hoá tin tức là
làm cho hệ thống truyền tin có tính hiệu quả và có độ nhập tin cao nghĩa là tăng tốc

VD: Xét trờng hợp mã nhị phân
Gọi N là số từ mã đợc dùng
N
0
= 2
n
là tổng số các tổ hợp n ký hiệu
Mã hiệu sẽ có khả năng phát hiện đợc sai nếu thoả mãn điều kiện:
N < N
0
; N
0
- N: Số các tổ hợp cấm.
Khi chịu tác động của nhiễu một từ mã chuyển đổi sai thành một từ mã khác
thì không thể phát hiện đợc. Do vậy, khả năng phát hiện sai đợc tăng cờng khi số từ
mã giảm đi hay với độ dài từ mã không đổi số tổ hợp cấm đợc tăng lên. Trong trờng
hợp giữ nguyên số từ mã, để tăng khả năng phát hiện sai thì phải tăng độ dài từ mã.
VD: Để mã hoá 1 nguồn tin gồm 4 tin: a
1
-a
4
chúng ta có thể sử dụng 1 mã
hiệu nhị phân đơn giản với độ dài bằng 2
00 => a
1
01 => a
2
10 => a
3
11 => a

năng chuyển đổi N.N
0
. Vậy khả năng phát hiện sai nhầm đối với một mã đợc đánh
giá bằng tỷ số:
N(N
0
- N)/N.N
0
= 1 - N/N
0
Tỷ số càng tiến đến 1 khả năng phát hiện sai càng lớn, độ dài từ mã phải lớn:
N
0
= 2
n
N = 2
k
nghĩa là n > k (k: số ký hiệu trong từ mã cần thiết để mang tin; n -
k là tỷ số ký hiệu d trong từ mã dùng để phát hiện sai).
1.3. Cơ chế sửa sai của mã hiệu
Cơ chế phát hiện sai của mã hiệu đồng thời cũng là nguyên lý giải mã dựa
trên tính thống kê của kênh để đảm bảo mục tiêu: sai nhầm tối thiểu. Muốn vậy,
cần phải dựa trên tính chất chống nhiễu trong kênh phân nhóm các tổ hợp cấm, mỗi
nhóm tơng ứng với một từ mã mà chúng có khả năng bị chuyển đổi sang nhiều nhất.
VD: Trong trờng hợp kênh nhị phân đối xứng xác suất sai it ký hiệu (1,2 hoặc
3) nhiều hơn là loại từ mã sai nhiều ký hiệu. Nh vậy, phải phân nhóm thế nào để có
thể sửa tất cả hoặc đại bộ phận các loại sai ký hiệu trớc. Mỗi từ mã đợc xem nh một
vector, mỗi ký hiệu đại biểu cho một toạ độ. Tập hợp các từ mã hình thành một
không gian vector gọi là không gian mã. Tác động của nhiễu đợc biểu thị bằng
những vector gây sai nhầm đồng số chiều với không gian mã gọi là vector sai. Kết

0001 0101 1110 1111 T
0001
0010
0100
1000
0000
0011
-
1001
0100
0111
-
1101
-
1100
1010
0110
-
1100
1010
0111
1
0011
0101
1001
0110
1010
1100
0010
0100

-
0010
-
1000
1011
1001
-
0011
0000
1000
0100
0010
-
3
1111 - 1010 - 0000 4
Bảng 2
B
1
B
2
B
3
B
4
T
0000
0011
1001
0100
0111

Đối với các tổ hợp nhận đợc: 0111, 1101 do sai một ký hiệu gây lên đều có
thể đợc giải mã thành từ mã 0101 hoặc từ mã 1111 với xác suất sai nhầm nh nhau.
Điều đó có nghĩa là xây dựng một không gian mã có nhiều chiều hơn để có thể chọn
đợc những từ mã có khoảng cách giữa chúng lớn hơn. (Quãng cách là vị trí bit khác
nhau giữa 2 từ mã bất kỳ hay số bit 1 có trong tổng modul-2 của hai vector mã bất
kỳ).
Trong một mã hiệu khoảng cách ngắn nhất giữa 2 từ mã bất kỳ đợc gọi là
quãng cách tối thiểu d
min
. Khi d
min
lớn cho phép chọn bảng giải mã sao cho giữa các
tổ hợp mã thuộc những cột khác nhau không trùng nhau. Với cách chọn nh vậy ta
cũng có thể xây dựng mã hiệu có khả năng phát hiện và sửa sai nhiễu cụm. Trên đây
là những khái niệm cơ bản cho thấy bản chất của cấu trúc mã chống nhiễu và cơ chế
phát hiện sai, sửa sai của từ mã nhận đợc. Với những khái niệm đó có đầy đủ khả
năng xây dựng các thiết bị tạo mã chống nhiễu và sửa sai một cách tổng quát. Nhng
khi cần xây dựng một mã hiệu có độ dài lớn để tăng tính chống nhiễu thì với những
khái niệm trên tuy vẫn không mất ý nghĩa tổng quát nhng khả năng thực hiện thiết
bị trở lên khó khăn vì quá phức tạp.
Phần tiếp theo sẽ khảo sát vấn đề tạo mã chống nhiễu, cơ chế phát hiện và
sửa sai của mã với công cụ toán học trừu tợng nhng cho phép xây dựng thiết bị tạo
mã và giải mã đơn giản hơn.
2. Mã khối tuyến tính
2.1. Cấu trúc
Cấu trúc của từ mã dạng mã khối tuyến tính nh sau:
Phần kiểm tra d thừa Phần thông tin
n - k con số k con số
Một từ mã đợc chia thành 2 phần là phần thông tin và phần kiểm tra d thừa.
Phần thông tin gồm có k bit thông tin nằm ở bên phải và phần kiểm tra d thừa gồm n












=












=




1n,1k

Với g
i
= ( g
i0
, g
i1
, , g
i(n-1)
) với 0 i<k
26