Tổng quan về hệ thống thông tin

Máy phát xử lý tín hiệu đầu vào và tạo ra tín hiệu có những đặc tính thích hợp với kênh truyền dẫn. Quá trình xử lý tín hiệu để truyền dẫn chủ yếu là điều chế và mã hoá (modulation and coding). Kênh truyền là môi trường giữa điểm phát và điểm thu. Kênh truyền có thể là là cáp song hành, cáp đồng trục, cáp quan, hay môi trường vô tuyến. Mọi kênh truyền đều gây ra độ suy hao hay là độ tổn thất truyền dẫn. Vì thế cường độ tín hiệu bị suy giảm dần theo khoảng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về hệ thống thông tin Chương 1: Tổng quan về hệ thống thơng tin CHÖÔNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 1.1. TỔNG QUAN Hình 1.1 mô tả các phần tử cơ bản của hệ thống thông tin. Có ba phần căn bản của bất cứ hệ thống nào phải có là máy phát, máy thu và kênh truyền. Mỗi phần có một vai trò nhất định trong việc truyền dẫn tín hiệu. Input Transmitted Received Output signal signal signal signal Transmission Source Transmitter Receiver Destination channel Noise, inteference, and distortion Hình 1.1: Caù phaà töû a heä ng thoâg tin c n cuû thoá n Máy phát xử lý tín hiệu đầu vào và tạo ra tín hiệu có những đặc tính thích hợp với kênh truyền dẫn. Quá trình xử lý tín hiệu để truyền dẫn chủ yếu là điều chế và mã hoá (modulation and coding). Kênh truyền là môi trường giữa điểm phát và điểm thu. Kênh truyền có thể là là cáp song hành, cáp đồng trục, cáp quan, hay môi trường vô tuyến. Mọi kênh truyền đều gây ra độ suy hao hay là độ tổn thất truyền dẫn. Vì thế cường độ tín hiệu bị suy giảm dần theo khoảng các truyền. Máy thu lấy tín hiệu đầu ra từ kênh truyền để xử lý và tái tạo ngược lại tín hiệu ở đầu phát. Các hoạt động của máy thu bao gồm khuếch đại để bù vào tổn hao truyền dẫn, và giải điều chế và giải mã tín hiệu đã được điều chế và mã hoá ở máy phát. Bộ lọc cũng là một phần quan trọng trong máy thu dùng để chọn lọc tín hiệu mong muốn từ kênh truyền. Có rất nhiều ảnh hưởng không mong muốn xuất hiện trong quá trình truyền dẫn tín hiệu. Suy hao là một ảnh hưởng không mong muốn do nó gây ra suy giảm cường độ tín hiệu tại máy thu. Các hiệu ứng khác như méo (distortion) nhiễu (noise) tạp âm (interference) làm cho dạng tín hiệu bị thay đổi do đó có ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. Méo là là hiện tượng ảnh hưởng đến dạng sóng tín hiệu gây ra bởi đáp ứng không lý tưởng của hệ thống như mong muốn. Không giống như nhiễu và can nhiễu, khi không có tín hiệu thì không có méo. Nếu kênh truyền là tuyến tính nhưng đáp ứng có méo thì méo này có thể được sửa, hoặc có thể giảm thiểu bằng bộ lọc đặc biệt gọi là bộ cân bằng. Can nhiễu là những tín hiệu tác động từ những nguồn tín hiệu khác vào tín hiệu cần truyền như các máy phát khác, đường dây điện. Can nhiễu thường xuất hiện trong các hệ thống vô tuyến do những anten thường thu nhiều loại tín hiệu đồng thời. Các bộ lọc thường được sử dụng để loại bỏ can nhiễu có tần số ngoài dải tần của tín hiệu truyền dẫn mong muốn. Chương 1: Tổng quan về hệ thống thơng tin Nhiễu (noise) hay là các tín hiệu điện ngẫu nhiên sinh ra bởi các qúa trình vật lý trong hệ thống và cả từ bên ngoài. Khi nhiễu tác động vào tín hiệu truyền có thể làm giảm chất lượng của tín hiệu hay có thể làm hỏng đường truyền. Bộ lọc dùng để giảm nhiễu một phần nhưng nhiễu không thể loại bỏ hoàn toàn. Nhiễu là một thành phần cơ bản tạo ra những giới hạn trong hệ thống truyền thông. 1.2. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG VI BA SỐ Sơ đồ khối chung của một của một kênh truyền dẫn vi ba số được cho ở hình 1.2. Vai trò của các khối chức năng trong sơ đồ hình 1.2 như sau: Source Tx Modulator and Power Baseband Upmixer amplifier Channel Output Tx Modulator and Power Baseband Upmixer amplifier Hình 1.2 : Sô ñoà i cuû heä ng vi ba soá khoá a thoá 1.2.1. MÁY PHÁT • Khối xử lý băng tần gốc: o Phối hợp trở kháng với đường số o Biến đổi mã đường truyền o Khôi phục xung đồng hồ o Ghép các kênh nghiệp vụ và giám sát o Mã hoá kênh chống lỗi o Ngẫu nhiên hoá tín hiệu • Khối điều chế và biến đổi tần o Điều chế số để chuyển đổi tín hiệu số vào vùng tần số cao thuận tiện cho việc truyền dẫn. o Đối với các máy phát đổi tần với điều chế thực hiện ở trung tần, khối nâng tần cho phép chuyển tín hiệu trung tần phát vào tần số vô tuyến trước khi phát. • Khối khuếch đại công suất o Khuếch đại công suất phát đến mức cần thiết trước khi phát. 1.2.2. MÁY THU • Khối khuếch đại nhiễu thấp o Khuếch đại tín hiệu thu có cường độ nhỏ và bộ khuyếch đại này phải có hệ số nhiễu để làm giảm hệ số nhiễu trong toàn hệ thống. Chương 1: Tổng quan về hệ thống thơng tin • Khối biến đổi hạ tần và giải điều chế số o Giải điều chế số tín hiệu thu để khôi phục tín hiệu số. o Đối với máy thu đổi tần, trước khi giải điều chế tín hiệu thu được biến đổi vào trung tần máy thu nhờ bộ biến đổi hạ tần. Trong quá trình biến đổi hạ tần do suất hiện tần số ảnh nên khối biến đổi hạ tần thường phải triệt tần số ảnh. o Cũng đối với máy thu đổi tần, sau khi hạ tần là bộ khuếch đại trung tần. Nhiệm vụ của bộ khuếch đại trung tần là khuếch đại, lọc nhiễu kênh lân cận và cân bằng thích ứng ở vùng tần số cũng như cân bằng trễ nhóm ở các phần tử của kênh truyền dẫn. • Khối xử lý băng tần gốc thu o Tách các kênh nghiệp vụ và giám sát o Giải mã ngẫu nhiên o Sửa lỗi kênh o Giải mã đường truyền o Phối hợp đường truyền số ố¯ L  C h ươn g   : Tổ ...