Bài giảng: Truyền số liệu chương 5

Tham khảo tài liệu bài giảng: truyền số liệu chương 5, kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng: Truyền số liệu chương 5Bài giảng: Truyền số liệu Chương 5: Mã hóa và điềuchế CHƯƠNG 5 MÃ HÓA VÀ ĐIỀU CHẾ Như ta đã biết thông tin cần được chuyển thành tín hiệu trước khi được truyền dẫntrong môi trường truyền tin. Phương thức chuyển đổi thông tin thì phụ thuộc vào định dạng ban đầu củathông tin cũng như format được phần cứng sử dụng. Nếu bạn muốn dùng khói để gởi đimột từ thì bạn cần biết trước hết các kiểu mẫu khói thích hợp cho từng ký tự trong từ này,trước khi tạo nên đám lửa. Một tín hiệu đơn giản không thể mang thông tin một cách đơn giản mà nhấtthiết phải chuyển đổi tín hiệu sao cho máy thu có thể nhận dạng được theo phương thứcmà máy phát gởi đi. Một trong những phương thức truyền đi là chuyển các mẫu này thànhcác bit 1 và 0 như trong mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Dữ liệu lưu trữ trong máy tính theo dạng 1 và 0, để chuyển các tín hiệu này đi(từ trong máy tín ra hay ngược lại) dữ liệu thường phải được chuyển đổi từ tín hiệudigital sang tín hiệu digital hay là quá trình chuyển đổi số-số. Đôi khi, ta phải chuyển đổi từ tín hiệu analog sang tín hiệu digital (như trong trườnghợp điện thoại) nhằm giảm nhiễu, quá trình này được gọi là chuyển đổi analog-digital haycòn gọi là lượng tử hóa tín hiệu analog. Trong một trường hợp khác, ta cần chuyển một tín hiệu digital trong một môi trườngdành cho tín hiệu analog, quá trình này được gọi là chuyển đổi digital-analog hay còn gọi làđiều chế một tín hiệu số. Thông thường một tín hiệu analog được gởi đi cự ly xa trong một môi trường analog,tức là tín hiệu cần được điều chế ở tần số cao, quá trình này được gọi là chuyển đổianalog – analog , hay còn gọi là điều chế tín hiệu analog. Hình 5.1 trình bày bốn phương pháp chuyển đổi này. Conversion methods Digital/Digital Analog/Digital Digital/Analog Analog/Analog . Hình 5.15.1 CHUYỂN ĐỔI DIGITAL – DIGITAL Mã hóa hay chuyển đổi số-số là phương pháp biểu diễn dữ liệu số bằng tín hiệu số.Thí dụ, khi ta chuyển dữ liệu từ máy tính sang máy in, dữ liệu gốc và dữ liệu truyền đềuở dạng số. Trong phương pháp này , các bit 1 và 0 được chuyển đổi thành chuỗi xung điệnáp để có thể truyền qua đường dây, như hình 5.2. 01011101 Digital/Digital encodingBiên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 62Bài giảng: Truyền số liệu Chương 5: Mã hóa và điềuchế Hình 5.2 Tuy có nhiều cơ chế chuyển đổi số-số, ta chỉ quan tâm đến các dạng thường dùngtrong truyền tin, như vẽ ở hình 3, trong đó bao gồm unipolar, polar, và bipolar. Unipolar chỉ có một dạng, polar có 3 dạng NRZ, RZ và biphase. Bipolar có 3 dạngAMI, B8ZS, và HDB3. Digital/Digital encoding Unipolar Polar Bipolar Hình 5.35.1.1Unipolar:Là dạng đơn giản nhất và nguyên thủy nhất. Cho dù đây là dạng đã lạc hậu, nhưng tínhchất đơn giản của nó luôn là tiền đề cho các ý niệm về phát triển các hệ thống phức tạphơn, đồng thời phương pháp này cũng giúp ta nhìn thấy nhiều vấn đề trong truyền số liệuphải giải quyết. Hệ thống truyền số liệu hoạt động trên cơ sở gởi các tín hiệu điện áp trong môitrường kết nối, thường là dây dẫn hay cáp. Trong nhiều dạng mã hóa, một mức điện ápbiểu thị cho giá trị nhị phân 0 và một mức khác cho giá trị 1. Cực tính của xung tùy thuộcvào giá trị điện áp là dương hay âm. Mã hóa đơn cực (unipolar) là phương pháp chỉ dùngmột dạng cực tính, thường cực tính này biểu diễn một giá trị nhị phân, thường là 1, còngiá trị điện áp không thường dùng cho giá trị bit 0. Hình 5.4 trình bày về ý tưởng của mã hóa đơn cực. Trong thí dụ này , bit 1 mang giátrị điện áp dương còn bit 0 tương ứng với giá trị điện áp 0 volt, điều này làm cho phươngpháp trở nên đơn giản và rẻ. Tuy nhiên, phương pháp đơn cực gặp phải hai vấn đề khó khăn: thành phần điện ápDC và vấn đề đồng bộ. Amplitude 0 1 0 0 1 1 1 0 Time Hình 5.4 Thành phần DC: Trị trung bình của mã đơn cực khác không, tạo ra thành phầnđiện áp DC trên đường truyền. Khi tín hiệu tồn tại thành phần DC (tức là có tần số bằng0) thì không thể đi xuyên qua môi trường truyền được. Vấn đề đồng bộ (synchronization): Khi tín hiệu truyền có giá trị không thay đổi thìmáy thu không thể xác định được thời gian tồn tại của một bit. Như thế cần có vấnBiên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 63Bài giảng: Truyền số liệu Chương 5: Mã hóa và điềuchếđề đồng bộ khi truyền một chuỗi nhiều bit 1 hay bit 0 bằng phương pháp đơn cực dokhông có thay đổi trong giá trị điện áp truyền. Vấn đề đồng bộ thật khó giải quyết trong phương pháp này, hướng giải quyết cóthể làm dùng thêm một dây dẫn để truyền tín hiệu đồng bộ giúp máy thu biết về thờikhỏang của từng bit. Tuy nghiên phương pháp này là không thực tế, do làm gia tăng chi phívà không kinh tế, nên thực tế phương pháp này không dùng trong truyền tín hiệu số.5.1.2 Polar: Phương pháp mã hóa polar ...