Bài giảng Mạng máy tính - Chương 2: Điều chế tín hiệu (Data Encoding)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (539.11 KB, 34 trang )
Chương 2: ðiều chế tín hiệu (Data Encoding)
Khái niệm chung
ðiều chế dữ liệu số thành tín hiệu số
ðiều chế dữ liệu số thành tín hiệu liên tục
ðiều chế dữ liệu tương tự thành tín hiệu số
ðiều chế dữ liệu tương tự thành tín hiệu tương tự
ðiều chế phổ rộng
1
8/29/2008
Khái niệm chung
Dữ liệu mã hóa bằng tín hiệu số
–
–
dạng của x(t) phụ thuộc vào
KT mã hóa
sử dụng tối ưu môi trường
truyền tin
Dữ liệu mã hóa bằng tín hiệu
liên tục
–
–
–
2
Sử dụng sóng mang có tần số
phù hợp với môi truờng truyền
tin
Thay ñổi các tính chất dữ liệu
theo dữ liệu ñầu vào
sử dụng tối ưu môi trường
truyền tin
4 dạng ñiều chế
•Dữ liệu Số- tín hiệu Số
•Dữ liệu số tín hiệu liên tục
•Dữ liệu liên tục-tín hiệu số
•Dữ liệu liên tục-tín hiệu liên tục
8/29/2008
Kỹ thuật ñiều chế/mã hóa
3
8/29/2008
4 dạng ñiều chế
Dữ liệu số- tín hiệu số
–
Giá thành thấp hơn các thiết bị ñiều chế khác
Dữ liệu số tín hiệu liên tục
–
–
–
Cho phép truyền tín hiệu số trên các ñường truyền chỉ hỗ trợ tín
hiệu liên tục
Cho phép nâng cao giải thông của ñường truyền
Cần thiết ñể kết thúc một phân ñoạn truyền tin số
Dữ liệu liên tục-tín hiệu số
–
Cho phép sử dụng hệ thống truyền tin số cho các dịch vụ liên tục
Dữ liệu liên tục-tín hiệu liên tục
–
4
Các hệ thống truyền dữ liệu liên tục cổ ñiển
8/29/2008
1. Dữ liệu số- Tín hiệu số
ðơn vị dữ liệu: 1 bít
Tín hiệu số là một chuỗi các xung
–
Mỗi xung có thể coi là một ñơn vị tín hiệu.
–
Một ñơn vị tín hiệu có thể biểu thị 1 bít
Dữ liệu số ñược mã hóa bằng tín hiệu, ánh xạ các bít vào các
ñơn vị tín hiệu
Ánh xạ này gọi là sơ ñồ mã hóa (Encoding scheme)
Mark:1, Space:0
5
8/29/2008
Các thông số trong ñiều chế số/số
Thu t ng
ðơn vị dữ liệu
6
ðn v
ð nh nghĩa
bit
Một bít ñơn, giá trị 0 hoặc 1
Tốc ñộ dữ liệu
bit/s
Tốc ñộ truyền các ñơn vị dữ
liệu
ðơn vị tín hiệu
xung chữ nhật
xung hình sin
Phần tín hiệu tương ứng với
thời gian nhỏ nhất của 1 ký hiệu
Tốc ñộ tín hiệu
Tốc ñộ ñiều chế
ðơn vị tín
hiệu/s (baud)
Tốc ñộ truyền các ñơn vị tín
hiệu
8/29/2008
Các phương pháp mã hóa
NRZ
–
Hai pha
NRZ-L,NRZI
Nhị phân ña mức
–
–
7
ða cực AMI
Pseudoternary
–
Manchester
–
Manchester vi sai
Kỹ thuật xáo trộn
8/29/2008
–
B8ZS
–
HDB3
NRZ-L Non Return to Zero Level
Trong thời gian của một bít, tín hiệu không trở về
mức 0
Không có chuyển mức trong khoảng thời gian của
một bít
NRZ-L Non return to zero level
8
–
Bít 1 tương ứng mức tín hiệu cao/thấp
–
Bít 0 tương ứng với mức tín hiệu thấp/cao
8/29/2008
NRZ-I Non return to zero invert
Bít 0 tương ứng với không chuyển mức ở ñầu thời gian bít
Bít 1 tương ứng với chuyển mức ở ñầu thời gian bít
Là một phương pháp ñiều chế vi sai:
–
–
–
9
0 và 1 tương ứng với chuyển mức, không phải với mức giá trị
Tin cậy/ðơn giản hơn ñiều chế theo mức
Không phụ thuộc vào cực của tín hiệu
8/29/2008
NRZ-L và NRZ-I
10
8/29/2008
NRZ
Ưu ñiểm
–
–
ðơn giản, sử dụng tối ña ñường truyền
Giải tần số tập trung từ 0 ñến ½ tốc ñộ dữ liệu
Vd 9600bps->4800khz
Nhược ñiểm
–
Khó ñồng bộ bằng tín hiệu
Vd với NRZ-L khi có nhiều 0 hoặc 1 liên tiếp, tín hiệu giữ một mức
trong khoảng thời gian dài, dễ mất ñồng bộ. Với NRZ-I, một chuỗi
0 cũng gây ra tình trạng như vậy
–
Thành phần một chiều
Ứng dụng
–
–
11
Lưu trữ dữ liệu trên các vật liệu từ tính
Ít dùng trong truyền số liệu
8/29/2008
ðiều chế nhị phân ña mức
Sử dụng nhiều hơn 2 mức tín hiệu cho một bít
Bipolar alternate mark inversion. Lưỡng cực ñảo mức 1
–
–
0 Tương ứng với không có tín hiệu
1 tương ứng với có tín hiệu. Tín hiệu ñảo cực giữa hai bít 1 liên
tiếp
Giả tam phân (pseudoternary)
–
–
12
1 Tương ứng với không có tín hiệu
0 tương ứng với có tín hiệu. Tín hiệu ñảo cực giữa hai bít 0 liên
tiếp
8/29/2008
ðiều chế nhị phân ña mức
13
8/29/2008
ðiều chế nhị phân ña mức
Thành phần một chiều=0
Có khả năng phát hiện lỗi
ðồng bộ khi có nhiều bít 1(0), không ñồng bộ khi
có nhiều bít 0(1)
Giải thông thấp hơn
3 mức tín hiệu cho một bít:
14
–
Không sử dụng tối ưu ñường truyền
–
Tăng tỉ lệ lỗi (ñích cần phân biệt 3 mức tín hiệu)
8/29/2008
ðiều chế hai pha: Manchester
Luôn luôn có chuyển mức ở giữa thời gian của một bít
– Thấp lên cao: 1, cao xuống thấp 0
– Chuyển mức cung cấp cơ chế ñồng bộ
Manchester
–
–
Luôn có chuyển mức ở giữa bít
0-sườn âm, 1-sườn dương
Manchester visai
– 0: có chuyển mức ở ñầu bít, 1 không có chuyển mức
– Chuyển mức ở giữa bít chỉ phục vụ cho ñồng bộ
15
8/29/2008
ðiều chế hai pha
16
8/29/2008
ðiều chế Manchester
17
8/29/2008
Tốc ñộ ñiều chế
Số lượng chuyển mức trong thời gian một bit
Có bao nhiêu tín hiệu dùng cho 1 bít trong mã hóa
manchester?
18
8/29/2008
ðiều chế
số số
19
8/29/2008
2. ðiều chế số-liên tục
Ví dụ: truyền số liệu thông qua hệ thống ñiện thoại
–
–
Hệ thống ñiện thoại truyền, chuyển tiếp tín hiệu ñiện có tần số
300Hz ñến 3400Hz
Tại nguồn và ñích, dữ liệu số cần ñược ñiều chế thành tín hiệu
liên tục ñể truyền trên ñường ñiện thoại
Căn cứ vào tính chất của tín hiệu, chúng ta có 3 kỹ thuật
ñiều chế
–
–
–
20
ðiều chế khóa dịch biên ñộ
ðiều chế khóa dịch pha
ðiều chế khóa dịch tần số
8/29/2008
ðiều chế khóa dịch biên ñộ (ASK)
0 và 1 tương ứng với hai
biên ñộ tín hiệu, thông
thường một trong hai biên
ñộ=0
Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu
(1200bps cho ñường thoại)
Khó ñồng bộ
Thường ñược dùng trong
cáp quang (LED hoặc laser)
21
8/29/2008
A cos(2π ft ) cho 1
s(t ) =
0 cho 0
ðiều chế khóa dịch
tần số (FSK)
Hai giá trị nhị phân ñược
biểu diễn bởi hai tín hiệu tần
số khác nhau
Ví dụ về ñiều tần song công
Tỷ suất lỗi thấp hơn
Dùng trong truyền số liệu
qua ñường ñiện thoại (tần
số thấp), hoặc trong mạng
không dây (tần số cao)
22
8/29/2008
ðiều chế khóa
dịch pha (PSK)
0,1 tương ứng với hai ñộ
lệch pha khác nhau
0,1 tương ứng với chuyển
pha (vi sai)
Có thể sử dụng giải thông
một cách hiệu quả hơn khi
mã hóa cùng lúc nhiều bít
Có thể kết hợp với ñiều biên
Nếu tốc ñộ dữ liệu là 9600
bps, tốc ñộ ñiều chế là ?
23
8/29/2008
Kết hợp với ñiều biên
24
8/29/2008
ðiều chế
số/liên tục
25
8/29/2008
