chuong 5 ma duong (ban moi)
TRANSCRIPT
Slide 1BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
B môn: Tín hiu & H thng - Khoa VT1 Hc k/Nm biên son: II/2013
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Thi lng môn hc:
Mc tiêu:
Kin thc: Sinh viên c hc các kin thc c bn v các k thut truyn dn s làm c s cho các môn hc chuyên ngành nh thông tin di ng, mô phng h thng truyn thông, công ngh truyn ti quang, các mng truyn thông vô tuyn…
K nng: Sinh viên nm c k nng nghiên cu, phân tích, ánh giá v các k thut truyn dn s.
Thái , chuyên cn: Tp cho sinh viên kh nng nghiên cu c lp, trách nhim và tính xây dng trong hot ng nhóm.
Ni dung:
Chng 4: K thut ghép kênh s
Chng 5: Mã ng truyn
Chng 6: iu ch và gii iu ch
Chng 7: ng b
*
Tài liu tham kho:
A. Hc liu bt buc:
1- Bài ging “Truyn dn s”. Hc vin Công ngh Bu chính Vin thông, 2013.
B- Hc liu tham kho:
[1] John G. P., Digital Communications, McGraw Hill, 4th edition 2007.
[2] A. B. Carlson, P. B. Crilly and J. C. Rutledge, Communication Systems: An Introduction to Signals and Noise in Electrical Communication, McGraw Hill, 2002, 4th Edition.
[3] Alberto Leon-Garcia and Indra Widjaja, Communication Networks: Fundamental Concepts and Key Architectures, McGraw Hill, 2001.
[4] John Bellamy, Digital Telephony, John Wiley &Sons, Inc., 2nd edition 1991.
[5] Bernard Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 4th edition 2000.
[6] Simon Haykin, Communication Systems, John Wiley &Sons, Inc., 4th edition 2004.
[7] Leon W. Couch, Digital and Analog Communication Systems, Macmilan Inc., 6th Editions, 2001.
[8] William Stalling, Data and Computer Communications, Macmilan Inc., Fifth Editions, 2003.
GiíI THIÖU M¤N HäC
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
GiíI THIÖU M¤N HäC
ánh giá:
Hình thc kim tra
Trng s ánh giá
i tng ánh giá
Tham gia hc tp trên lp (i hc y , chú ý nghe ging; tích cc tham gia tho lun)
10%
Néi dung
Ch¬ng 4- Kü thuËt ghÐp kªnh sè.
Ch¬ng 5- M· ®êng truyÒn.
Ch¬ng 6- §iÒu chÕ vµ gi¶I ®iÒu chÕ sè.
Ch¬ng 7- §ång bé.
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Néi dung
Các loi mã truyn dn
Mã AMI
Mã CMI
Mã HDBn
Mã BnZS
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
u ra ca ADC có th truyn qua bng tn c s (baseband channel).
D liu s phi chuyn thành tín hiu vt lý ( physical signal).
Tín hiu vt lý c gi là mã ng (line code). Các b mã ng thng biu din mc in áp cao(+V) cho bít 1 gi là mark và bít 0 biu din bi mc 0 gi là space .
5.1 Tng quan v mã ng
ADC
Các yêu cu i vi mã ng:
Không có thành phn mt chiu DC
Di thông yêu cu: càng nh càng tt
Kh nng d dàng khôi phc ng b: càng cao càng tt
Kh nng t sa li: càng cao càng tt
phc tp mã hóa/ gii mã: càng ít càng tt
Có kh nng nh dng ph phù hp vi kênh truyn
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Bô ma hoa ng:
Bô ma hoa ng dây thc hiên anh xa chuôi d liêu thông tin nhi phân âu vao ak (ak=0 hoc ak=1 vi moi k=0, ±1, ±2,…) thanh tin hiêu vât ly âu ra x(t):
p(t) la dang xung va Tb la khoang thi gian cua 1 bit, co Tb =Ts/n (Ts: khoang thi gian cua 1 ky hiêu va n la sô bit/ky hiêu). αk la biên ô xung.
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Các mã ng (line codes) thông dng:
Cách biu din tín hiu s 0, 1 bng dng sóng tín hiu sao cho phù hp khi truyn bng c s.
Phân loi các mã ng dây:
NRZ: Non Return to Zore
RZ: Return to Zero HDB3: High Density Bipolar 3
CMI: Coded Mark Inversion AMI: Alternate Mark Inversion
*
Các loi mã ng
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
Mi mã ng c mô t bi hàm ánh x ký hiu ak và nh dng xung p(t):
c im mã ng
Unipolar -n cc
Polar- Phân cc
Bipolar – Lng cc
RZ (Return to Zero)- Tr v không
Manchester (split phase)- Chia pha (hai pha)
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
5.2.1 Mã n cc- NRZ
Công thc biu din mã n cc:
Ánh x kí hiu:
nh dng xung NRZ là:
Tb là chu k bit
1
1
1
1
0
0
Khó khôi phc tín hiu ng h
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
Dãy bít 1,0 vn gi nguyên.
Xung bng 1 na thi gian ca NRZ
Yêu cu bng thông gp ôi mã NRZ
Công thc biu din mã n cc: ging NRZ nhng rng xung bng Tb/2.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
5.2.2 Mã phân cc- NRZ
Công thc biu din mã n cc: ging n cc
Ánh x kí hiu:
nh dng xung NRZ là:
Tb là chu k bit
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
5.2.2 Mã phân cc- RZ
Công thc biu din mã n cc: ging n cc RZ.
Ánh x kí hiu:
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Công thc biu din mã: nh mã phân cc RZ
Ánh x kí hiu:
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
5.2.3 Mã lng cc- NRZ
Công thc biu din mã lng cc: ging n cc NRZ.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
Eeng 360 *
5.2.3 Mã lng cc- RZ
Công thc biu din mã lng cc: ging n cc RZ.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
u và nhc im
Nhc im
Ti thiu có 1 thay i trong thi khong 1 bit và có th có 2
Tc iu ch ti a bng 2 ln NRZ
Cn bng thông rng hn
u im
ng b da vào s thay i gia thi khong bit (self clocking)
Không có thành phn mt chiu
Phát hin li
*
*
THÍ D CÁC MÃ NG
(a) Punched Tape
1 1 0 1 0 0 1
Mark (hole)
Mark (hole)
Mark (hole)
Mark (hole)
Bài tp
Eeng 360 *
Mã AMI (s dng 3 mc biên ô xung):
Qui tc chuyn PCM ma AMI (50%-RZ)
Bit “0” ----> không có xung (xung co biên ô 0V).
Bit “1”------> xung co biên ô ±A an xen nhau (50%).
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
Mã CMI ():
Bit “0” ----> xung co biên ô –A+A .
Bit “1”------> xung co biên ô +A+A/-A-A.
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Mã B8ZS (Bipolar With 8 Zeros Substitution):
Da trên bipolar-AMI
Nu có 8 s 0 liên tip và xung in áp cui cùng trc ó là dng, mã thành 000+–0–+
Nu có 8 s 0 liên tip và xung in áp cui cùng trc ó là âm, mã thành 000–+0+–
Gây ra 2 vi phm mã AMI
Có th lm ln vi tác ng gây ra bi nhiu
B thu phát hin và din gii chúng thành 8 s 0 liên tip
5.2.3. Mt s loi mã ng thông dng
*
*
B8ZS
*
*
Mã HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros):
Da trên bipolar-AMI
Chui 4 s 0 liên tip c thay th theo quy lut nh sau:
Chuyn thành 000V (nu bít có cc tính lin trc ngc du vi bít vi phm V lin trc).
Chuyn thành A00V (nu bít có cc tính lin trc cùng du vi bít vi phm V lin trc).
Lu ý: Bít A là bit an du; bit V là bit vi phm (cùng du vi bit có cc tính lin trc)
5.2.3. Mt s loi mã ng thông dng
*
*
Bài tp
Bài tp
5.2.4 So sánh các phng pháp mã hóa
Ph tín hiu
Vic thiu thành phn tn s cao làm gim yêu cu v bng thông
Tp trung công sut gia bng thông
ng b
Tín hiu ng b ngoi vi
C ch ng b da trên tín hiu
Kh nng phát hin li
Có th c tích hp trong c ch mã hóa
Nhiu và kh nng chng nhiu
Vài mã tt hn các mã khác
phc tp và chi phí
Tc tín hiu cao hn (và do ó tc d liu cao hn) dn ti chi phí cao
*
*
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
Ch¬ng 5- M· ®êng truyÒn
Câu hi & bài tp chng 5:
Nêu ý ngha ca mã ng truyn? Chuyn chui bit nh phân sau thành mã B8ZS, HDB3?
100001000010000111000011000000001
Cho chui d liu nh phân b = [1,1, 0, 0, 1, 1] vi tc . Hãy v dng sóng biu din chui tín hiu các mã ng dây sau: NRZ n cc; NRZ lng cc; RZ n cc; RZ lng cc; NRZ Manchester?
Phân loi mã ng truyn và phân tích các yu t cn xem xét khi chn mã ng truyn?
()()
TRUYN DN S
B môn: Tín hiu & H thng - Khoa VT1 Hc k/Nm biên son: II/2013
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Thi lng môn hc:
Mc tiêu:
Kin thc: Sinh viên c hc các kin thc c bn v các k thut truyn dn s làm c s cho các môn hc chuyên ngành nh thông tin di ng, mô phng h thng truyn thông, công ngh truyn ti quang, các mng truyn thông vô tuyn…
K nng: Sinh viên nm c k nng nghiên cu, phân tích, ánh giá v các k thut truyn dn s.
Thái , chuyên cn: Tp cho sinh viên kh nng nghiên cu c lp, trách nhim và tính xây dng trong hot ng nhóm.
Ni dung:
Chng 4: K thut ghép kênh s
Chng 5: Mã ng truyn
Chng 6: iu ch và gii iu ch
Chng 7: ng b
*
Tài liu tham kho:
A. Hc liu bt buc:
1- Bài ging “Truyn dn s”. Hc vin Công ngh Bu chính Vin thông, 2013.
B- Hc liu tham kho:
[1] John G. P., Digital Communications, McGraw Hill, 4th edition 2007.
[2] A. B. Carlson, P. B. Crilly and J. C. Rutledge, Communication Systems: An Introduction to Signals and Noise in Electrical Communication, McGraw Hill, 2002, 4th Edition.
[3] Alberto Leon-Garcia and Indra Widjaja, Communication Networks: Fundamental Concepts and Key Architectures, McGraw Hill, 2001.
[4] John Bellamy, Digital Telephony, John Wiley &Sons, Inc., 2nd edition 1991.
[5] Bernard Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 4th edition 2000.
[6] Simon Haykin, Communication Systems, John Wiley &Sons, Inc., 4th edition 2004.
[7] Leon W. Couch, Digital and Analog Communication Systems, Macmilan Inc., 6th Editions, 2001.
[8] William Stalling, Data and Computer Communications, Macmilan Inc., Fifth Editions, 2003.
GiíI THIÖU M¤N HäC
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
GiíI THIÖU M¤N HäC
ánh giá:
Hình thc kim tra
Trng s ánh giá
i tng ánh giá
Tham gia hc tp trên lp (i hc y , chú ý nghe ging; tích cc tham gia tho lun)
10%
Néi dung
Ch¬ng 4- Kü thuËt ghÐp kªnh sè.
Ch¬ng 5- M· ®êng truyÒn.
Ch¬ng 6- §iÒu chÕ vµ gi¶I ®iÒu chÕ sè.
Ch¬ng 7- §ång bé.
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Néi dung
Các loi mã truyn dn
Mã AMI
Mã CMI
Mã HDBn
Mã BnZS
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
u ra ca ADC có th truyn qua bng tn c s (baseband channel).
D liu s phi chuyn thành tín hiu vt lý ( physical signal).
Tín hiu vt lý c gi là mã ng (line code). Các b mã ng thng biu din mc in áp cao(+V) cho bít 1 gi là mark và bít 0 biu din bi mc 0 gi là space .
5.1 Tng quan v mã ng
ADC
Các yêu cu i vi mã ng:
Không có thành phn mt chiu DC
Di thông yêu cu: càng nh càng tt
Kh nng d dàng khôi phc ng b: càng cao càng tt
Kh nng t sa li: càng cao càng tt
phc tp mã hóa/ gii mã: càng ít càng tt
Có kh nng nh dng ph phù hp vi kênh truyn
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Bô ma hoa ng:
Bô ma hoa ng dây thc hiên anh xa chuôi d liêu thông tin nhi phân âu vao ak (ak=0 hoc ak=1 vi moi k=0, ±1, ±2,…) thanh tin hiêu vât ly âu ra x(t):
p(t) la dang xung va Tb la khoang thi gian cua 1 bit, co Tb =Ts/n (Ts: khoang thi gian cua 1 ky hiêu va n la sô bit/ky hiêu). αk la biên ô xung.
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Các mã ng (line codes) thông dng:
Cách biu din tín hiu s 0, 1 bng dng sóng tín hiu sao cho phù hp khi truyn bng c s.
Phân loi các mã ng dây:
NRZ: Non Return to Zore
RZ: Return to Zero HDB3: High Density Bipolar 3
CMI: Coded Mark Inversion AMI: Alternate Mark Inversion
*
Các loi mã ng
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
Mi mã ng c mô t bi hàm ánh x ký hiu ak và nh dng xung p(t):
c im mã ng
Unipolar -n cc
Polar- Phân cc
Bipolar – Lng cc
RZ (Return to Zero)- Tr v không
Manchester (split phase)- Chia pha (hai pha)
5.1 Tng quan v mã ng
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
5.2.1 Mã n cc- NRZ
Công thc biu din mã n cc:
Ánh x kí hiu:
nh dng xung NRZ là:
Tb là chu k bit
1
1
1
1
0
0
Khó khôi phc tín hiu ng h
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
Dãy bít 1,0 vn gi nguyên.
Xung bng 1 na thi gian ca NRZ
Yêu cu bng thông gp ôi mã NRZ
Công thc biu din mã n cc: ging NRZ nhng rng xung bng Tb/2.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
5.2.2 Mã phân cc- NRZ
Công thc biu din mã n cc: ging n cc
Ánh x kí hiu:
nh dng xung NRZ là:
Tb là chu k bit
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
5.2.2 Mã phân cc- RZ
Công thc biu din mã n cc: ging n cc RZ.
Ánh x kí hiu:
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Công thc biu din mã: nh mã phân cc RZ
Ánh x kí hiu:
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
5.2.3 Mã lng cc- NRZ
Công thc biu din mã lng cc: ging n cc NRZ.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
Eeng 360 *
5.2.3 Mã lng cc- RZ
Công thc biu din mã lng cc: ging n cc RZ.
Ánh x kí hiu:
1
1
1
1
0
0
u và nhc im
Nhc im
Ti thiu có 1 thay i trong thi khong 1 bit và có th có 2
Tc iu ch ti a bng 2 ln NRZ
Cn bng thông rng hn
u im
ng b da vào s thay i gia thi khong bit (self clocking)
Không có thành phn mt chiu
Phát hin li
*
*
THÍ D CÁC MÃ NG
(a) Punched Tape
1 1 0 1 0 0 1
Mark (hole)
Mark (hole)
Mark (hole)
Mark (hole)
Bài tp
Eeng 360 *
Mã AMI (s dng 3 mc biên ô xung):
Qui tc chuyn PCM ma AMI (50%-RZ)
Bit “0” ----> không có xung (xung co biên ô 0V).
Bit “1”------> xung co biên ô ±A an xen nhau (50%).
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Eeng 360 *
Mã CMI ():
Bit “0” ----> xung co biên ô –A+A .
Bit “1”------> xung co biên ô +A+A/-A-A.
BÀI GING MÔN
TRUYN DN S
Mã B8ZS (Bipolar With 8 Zeros Substitution):
Da trên bipolar-AMI
Nu có 8 s 0 liên tip và xung in áp cui cùng trc ó là dng, mã thành 000+–0–+
Nu có 8 s 0 liên tip và xung in áp cui cùng trc ó là âm, mã thành 000–+0+–
Gây ra 2 vi phm mã AMI
Có th lm ln vi tác ng gây ra bi nhiu
B thu phát hin và din gii chúng thành 8 s 0 liên tip
5.2.3. Mt s loi mã ng thông dng
*
*
B8ZS
*
*
Mã HDB3 (High Density Bipolar 3 Zeros):
Da trên bipolar-AMI
Chui 4 s 0 liên tip c thay th theo quy lut nh sau:
Chuyn thành 000V (nu bít có cc tính lin trc ngc du vi bít vi phm V lin trc).
Chuyn thành A00V (nu bít có cc tính lin trc cùng du vi bít vi phm V lin trc).
Lu ý: Bít A là bit an du; bit V là bit vi phm (cùng du vi bit có cc tính lin trc)
5.2.3. Mt s loi mã ng thông dng
*
*
Bài tp
Bài tp
5.2.4 So sánh các phng pháp mã hóa
Ph tín hiu
Vic thiu thành phn tn s cao làm gim yêu cu v bng thông
Tp trung công sut gia bng thông
ng b
Tín hiu ng b ngoi vi
C ch ng b da trên tín hiu
Kh nng phát hin li
Có th c tích hp trong c ch mã hóa
Nhiu và kh nng chng nhiu
Vài mã tt hn các mã khác
phc tp và chi phí
Tc tín hiu cao hn (và do ó tc d liu cao hn) dn ti chi phí cao
*
*
B MÔN: TH & HT - KHOA VT1
Ch¬ng 5- M· ®êng truyÒn
Câu hi & bài tp chng 5:
Nêu ý ngha ca mã ng truyn? Chuyn chui bit nh phân sau thành mã B8ZS, HDB3?
100001000010000111000011000000001
Cho chui d liu nh phân b = [1,1, 0, 0, 1, 1] vi tc . Hãy v dng sóng biu din chui tín hiu các mã ng dây sau: NRZ n cc; NRZ lng cc; RZ n cc; RZ lng cc; NRZ Manchester?
Phân loi mã ng truyn và phân tích các yu t cn xem xét khi chn mã ng truyn?
()()