Bài giảng hệ thống viễn thông - Chương 1

Hệ thống thông tin được định nghĩa là hệ thống chuyển tải tin tức từ nguồn phát tin đến nơi thu nhận ở một khoảng cách nào đó. Nếu khoảng cách thông tin này lớn hơn so với kích thước của thiết bị (cự ly thông tin xa), ta có một hệ thống viễn thông. Hệ thống thông tin có thể được thực hiện giữa một hay nhiều nguồn phát tin đồng thời đến một hay nhiều nơi nhận tin, do đó ta có kiểu thông tin một đường, đa đường, phương thức thông tin một chiều, hai chiều hay nhiều chiều. Môi trường thông...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng hệ thống viễn thông - Chương 1 VIENTHONG05.TK Bài giảng: Hệ thống viễn thông 2 Chương 1.LÝ THUYẾT THÔNG TIN Hệ thống thông tin được định nghĩa là hệ thống chuyển tải tin tức từ nguồn phát tin đến nơi thu nhận ở một khoảng cách nào đó. Nếu khoảng cách thông tin này lớn hơn so với kích thước của thiết bị (cự ly thông tin xa), ta có một hệ thống viễn thông. Hệ thống thông tin có thể được thực hiện giữa một hay nhiều nguồn phát tin đồng thời đến một hay nhiều nơi nhận tin, do đó ta có kiểu thông tin một đường, đa đường, phương thức thông tin một chiều, hai chiều hay nhiều chiều. Môi trường thông tin có thể ở dạng hữu tuyến hoặc vô tuyến, chẳng hạn dùng dây truyền sóng, cable truyền tin hoặc sóng điện từ vô tuyến. Nguoàn tin Keânh tin Nhaän tin • Nguoàn tin: + Laø taäp hôïp caùc tin HT3 duøng ñeå laäp caùc baûn tin khaùc nhau trong söï truyeàn. + Nguoàn tin ñöôïc moâ hình hoaù toaùn hoïc baèng boán quaù trình sau: - Quaù trình ngaãu nhieân lieân tuïc. - Quaù trình ngaãu nhieân rôøi raïc. - Daõy ngaãu nhieân lieân tuïc. - Daõy ngaãu nhieân rôøi raïc. • Keânh tin: laø nôi dieãn ra söï truyeàn lan cuûa tín hieäu mang tin vaø chòu taùc ñoäng cuûa nhieãu. S0(t) = Nm Si(t) + Na(t) + Si(t): Tín hieäu vaøo & S0(t): tín hieäu ra cuûa keânh tin + Nm (t), Na(t) : ñaëc tröng cho nhieãu nhaân, nhieãu coäng. • Nhaän tin: laø ñaàu cuoái cuûa HT3 laøm nhieäm vuï khoâi phuïc tin töùc ban ñaàu. Nguoàn tin Nhaän tin Maõ hoùa nguoàn Giaûi maõ nguoàn Maõ hoùa keânh Giaûi maõ keânh Boä ñieàu cheá Giaûi ñieàu cheá Phaùt cao taàn Keânh tin Thu cao taàn Heä thoáng truyeàn tin soá (rôøi raïc) Trường Đại học Giao Thông Vận Tải Tp.HCM 1 VIENTHONG05.TK Bài giảng: Hệ thống viễn thông 2 • Hai vaán ñeà cô baûn cuûa heä thoáng truyeàn tin: + Vaán ñeà hieäu suaát, noùi caùch khaùc laø toác ñoä truyeàn tin cuûa heä thoáng. + Vaán ñeà ñoä chính xaùc, noùi caùch khaùc laø khaû naêng choáng nhieãu cuûa heä thoáng. 1.1 ĐO LƯỜNG THÔNG TIN VÀ MÃ HOÁ NGUỒN 1.1.1 Lượng đo tin tức Nguoàn A coù m tín hieäu ñaúng xaùc xuaát, moät tin do nguoàn A hình thaønh laø moät daõy n kyù hieäu ai baát kyø (ai ∈ A). - Löôïng tin chöùa trong moät ai baát kyø: I(ai)=logm (1) - Löôïng tin chöùa trong moät daõy x goàm n kyù hieäu: I(x) = n.log m (2) Ñôn vò löôïng ño thoâng tin thöôøng ñöôïc choïn laø cô soá 2. - Khi m kyù hieäu cuûa nguoàn tin coù xaùc xuaát khaùc nhau vaø khoâng ñoäc laäp thoáng keâ vôùi nhau thì I(xi) = log (1/p(ai)) (3) • Löôïng trò rieâng: I(xi) = -log p(xi) (4) Laø löôïng tin ban ñaàu ñöôïc xaùc ñònh baèng xaùc xuaát tieân nghieäm. • Löôïng tin coøn laïi cuûa xi sau khi ñaõ nhaän ñöôïc yj ñöôïc xaùc ñònh baèng xaùc xuaát haäu nghieäm. x I ( xi / y i ) = − log p( i ) (5) yj • Löôïng tin töông hoã: xi p( ) yj I ( xi / y i ) = I ( xi ) − I ( xi / y i ) = log (6) p ( xi ) • Ñaëc tính cuûa löôïng tin: + I(xi) ≥ I(xi ; yi) (7) + I(xi) ≥ 0 (8) + I(xi.yi) = I(xi) + I(yi) - I(xi; yi) (9) Khi caëp xi, yj ñoäc laäp thoáng keâ vôùi nhau thì I(xi; yi) = 0 Ta coù: I(xi; yi) = I(xi) + I(yi) (10) Trường Đại học Giao Thông Vận Tải Tp.HCM 2 VIENTHONG05.TK Bài giảng: Hệ thống viễn thông 2 • Löôïng tin trung bình: laø löôïng tin töùc trung bình chöùa trong m kyù hieäu baát kyø cuûa nguoàn ñaõ cho. I ( x) = −∑ p ( x) log p ( x) (11) X • Löôïng tin töông hoã trung bình: p( x / y) I ( X , Y ) = ∑ p ( x, y ) log (12) XY p ( x) • Löôïng tin rieâng trung bình coù ñieàu kieän: I (Y / X ) = −∑ p ( x, y ) log( y / x) (13) XY 1.1.2 Entropy và tốc độ thông tin Entroâpi nguoàn rôøi raïc: laø moät thoâng soá thoáng keâ cô baûn cuûa nguoàn. Veà yù nghóa vaät lyù ñoä baát ngôø vaø löôïng thoâng tin traùi ngöôïc nhau, nhöng veà s ...