ky thuat thong tin so

04/12/2023 1

LOGO

KỸ THUẬT THÔNG TIN SỐPHẠM VIỆT HƯNG

LOGO

04/12/2023 2

Khái quát về môn học

Tên môn học: Kỹ thuật thông tin sốTổng số tín chỉ: 04Thực hành: 15 tiếtBài tập lớn: Có

LOGO

04/12/2023 3

BÀI TẬP LỚN

Số lượng đề bài: 12Số sv làm 1 đề tài: Tổng số SV lớp/12 (lớp

trưởng lập danh sách theo nhóm và nộp lại qua email: [email protected]

Ngày giao bài tập lớn: Tuần 1Ngày nộp bài tập lớn: Tuần 12Sinh viên phải bảo vệ nội dung bài tập lớnĐiểm bài tập lớn= (Điểm BV+ Điểm BC)/2Điểm BTL = 0:

Không nộp Báo cáo Không Bảo vệ

LOGO

04/12/2023 4

Danh sách đề bài BTL

1Nghiên cứu về các kỹ thuật ghép kênh FDM, TDM, OFDM. Đi sâu phân tích kỹ thuật OFDM. Sử dụng phần mềm Matlab thực hiện mô phỏng khối thu, khối phát OFDM với 32, 64, 128, 256 sóng mang

2Nghiên cứu về các kỹ thuật điều chế số: ASK, FSK, PSK, QPSK,…Sử dụng phần mềm Matlab để vẽ dạng tín hiệu điều chế với 1 chuỗi nhị phân đầu vào bất kỳ (chiều dài chuỗi nhị phân là >=16bit)

3Nghiên cứu về kỹ thuật điều xung mã, điều xung mã vi sai, điều xung mã vi sai thích nghi. Sử dụng phần mềm Matlab xây dựng bộ điều chế và giải điều chế PCM cho 1 tín hiệu analog bất kỳ

4Nghiên cứu về các loại mã đường dây: RZ, NRZ, AMI, HDB3, Manchester,….. Sử dụng phần mềm Matlab để vẽ dạng tín hiệu mã đường dây với 1 chuỗi nhị phân đầu vào bất kỳ (chiều dài chuỗi nhị phân là >=16bit)

5Nghiên cứu tổng quan về quá trình đồng bộ trong mạng viễn thông: ước lượng tham số tín hiệu, ước lượng pha sóng mang, ước lượng định thời symbol,

6Nghiên cứu về mã kênh. Đi sâu phân tích mã khối tuyến tính, mã vòng. Thực hiện tạo mã và giải mã với 1 chuỗi nhị phân 16 bit

7Nghiên cứu về các kỹ thuật điều chế xung: điều chế biên độ xung PAM, điều chế độ rộng xung PWM, vị trí xung PPM. Sử dụng phần mềm Matlab thực hiện điều chế và giải điều chế độ rộng xung với 1 tín hiệu analog bất kỳ

8Nghiên cứu về đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL

9Nghiên cứu về các kỹ thuật đa truy nhập FDMA, TDMA, CDMA. Đi sâu phân tích kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ trực tiếp DS - CDMA

10Nghiên cứu về mã kênh. Đi sâu phân tích mã chập, thuật toán giải mã chập Viterbi. Thực hiện tạo mã và giải mã bằng thuật toán Viterbi

11Nghiên cứu tín hiệu trải phổ cho truyền thông số

12Nghiên cứu về kênh Fading: Khái niệm, đặc tính và mô hình hóa kênh fading

LOGO

04/12/2023 5

Mục lụcChương I: Tổng quan về thông tin sốChương II: Số hóa tín hiệu liên tụcChương III: Ghép kênh trong truyền dẫn sốChương IV: Mã hóa kênhChương V: Xử lý tín hiệu băng gốcChương VI: Truyền tín hiệu số trên băng tần liên

tụcChương VII: Truyền dẫn tín hiệu số trên băng

tần hạn chếChương VIII: Đồng bộ trong truyền dẫn số

LOGO

04/12/2023 6

Tài liệu tham khảo1. Kỹ thuật truyền dẫn số - PGS.TS Nguyễn Quốc Bình, Học viện

KTQS

2. Vi ba số, tập 1, tập 2 – Nhà xuất bản Bưu điện

3. Ghép kênh PDH, SDH – Học viện BCVT

4. Digital Communications – Proakis, McGraw-Hill, 4th Edition

5. Digital Modulation and Coding - Stephen G. Wilson, Prentice Hall, 1995.

6. Digital Communication over Fading Channels- Mohamed-Slim Alouini, Wiley, 2nd Edition (2005)

7. Website: www.vntelecom.org.

8. www.ebook4u.vn

9. Các tài liệu trên đã được đưa lên trang web:. Sinh viên có thể download về để nghiên cứu.

http://www.vntelecom.org/

http://www.ebook4u.vn/

LOGO

04/12/2023 704/12/2023 7

Mục lục

Chương I: Tổng quan về thông tin sốChương II: Số hóa tín hiệu liên tụcChương III: Ghép kênh trong truyền dẫn sốChương IV: Mã hóa kênhChương V: Xử lý tín hiệu băng gốcChương VI: Truyền tín hiệu số trên băng tần liên



LOGO

04/12/2023 8

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ TIÊU BIỂU

Transmitter

Receiver

So

urc

e

En

co

de

En

cry

ptio

n

Ch

an

ne

l E

nco

de

Mu

ltip

lex

Dig

ita

l M

od

ula

tio

n

Mu

ltip

le

Acce

ss

Fo

rma

t

So

urc

e

De

co

de

De

-e

ncry

ptio

n

Ch

an

ne

l D

eco

de

De

-mu

ltip

lex

Dig

ita

l D

em

od

ula

tio

n

Mu

ltip

le

Acce

ss

De

-fo

rma

t

Ch

an

ne

l

Interference + Noise

LOGO

04/12/2023 904/12/2023 9

Mục lục

Chương I: Tổng quan về thông tin sốChương II: Số hóa tín hiệu liên tụcChương III: Ghép kênh trong truyền dẫn sốChương IV: Mã hóa kênhChương V: Xử lý tín hiệu băng gốcChương VI: Truyền tín hiệu số trên băng tần liên



LOGO

04/12/2023 10

Số hóa tín hiệu: Lấy mẫu, lượng tử hóa, mã hóa

Quá trình số hóa tín hiệu

Định lý lấy mẫu: Một tín hiệu có băng tần giới hạn có thể được tái tạo

lại một cách hoàn hảo, không lỗi tại phía thu từ các mẫu tín hiệu nếu tần số lẫy mẫu fs lớn hơn 2*fh, trong đó fh là tần số lớn nhất của tín hiệu được lấy mẫu.

X[k]Sample EncodeQuantizeX(t)

Analog signal

(continuous in both time

and amplitude)

Sampled -data signal

(continuous in amplitude and

discrete in time)

Discrete time and discrete

amplitude signal

Digital signal

LOGO

04/12/2023 11

Lượng tử hóa không đều

Tuyến tính 15 đoạn theo hệ m

Tuyến tính 13 đoạn cho hệ A

x

1 y15

14

13

12

11

10

9

8

0 1/8 1/4 1/2 3/4 1

1/8

1/4

3/8

1/2

5/8

6/8

7/8 7/8

6/8

5/8

1/2

3/8

1/4

1/8

13/41/21/41/80

7

8

9

10

11

12

13y1

x

LOGO

04/12/2023 12

Các kỹ thuật số hóa giảm băng thông

PCM Delta Mã hóa và truyền đi độ chênh lệch giữa các

mẫu cạnh nhau

LOGO

04/12/2023 13

DPCM (Differential PCM)

Thực hiện dựa trên sự tương quan giữa các mẫu gần nhau. Sử dụng bộ dự đoán (predictor) để dự đoán mẫu tương lai dựa trên 1 tập mẫu quá khứ. Bộ dự đoán (Predictor): là một bộ lọc số bậc N gồm các

bộ trễ và bộ nhân.

D D D D D

a1 a2 a3 a4 a5

+

( )g kT

ˆ( )g kT

LOGO

04/12/2023 14

Sơ đồ khối DPCM

Bộ mã hóa và giải mã DPCM

LOGO

04/12/2023 15

Điều chế ADPCM (Addaptive DPCM)

ADPCM là một sự nâng cấp của DPCM, ở đó các hệ số nhân a1, a2,…., an của bộ nhân trong bộ dự đoán sẽ không mang giá trị cố định mà được thay đổi phù hợp với sự thay đổi của các số liệu thống kê của tín hiệu. Các giá trị này cũng sẽ được truyền đi trên đường truyền giúp bên thu có thể khôi phục lại được tín hiệu.

Khuyến nghị của ITU: G.721 với chuẩn mã hóa ADPCM 32kbps

LOGO

04/12/2023 16

Điều chế Delta

Bộ mã hóa và giải mã Delta

LOGO

04/12/2023 17

Hiện tượng quá tải theo độ dốc

Khi DM không theo kịp tốc độ biến đổi của tín hiệu vào tín hiệu mã hóa cách xa tín hiệu vào quá tải theo độ dốc (slope overload)

LOGO

04/12/2023 18

Mục lụcChương I: Tổng quan về thông tin sốChương II: Số hóa tín hiệu liên tụcChương III: Xử lý tín hiệu băng gốcChương IV: Ghép kênh trong truyền dẫn sốChương V: Truyền dẫn tín hiệu số trên kênh liên

tụcChương VI: Mã hóa kênhChương VII: Đồng bộ trong truyền dẫn số

LOGO

04/12/2023 19

Mã hóa tín hiệu băng gốc

Chức năng của mã đường dây: Biến đổi đặc tính của tín hiệu nhị phân cho phù hợp với đặc tính của kênh truyền. Thành phần 1 chiều DC Băng thông Tỷ lệ lỗi bit BER Khả năng khôi phục xung nhịp Khả năng giám sát lỗi

LOGO

04/12/2023 20

Mã hóa tín hiệu băng gốc

Phân loại mã đường dây

LOGO

04/12/2023 21

Các loại mã đường dây thông dụng

Tín hiệu NRZ (Non Return Zero): điện áp tín hiệu không trở về 0V ở nửa sau thời gian bit NRZ đơn cực NRZ cực NRZ lưỡng cực (còn được gọi là mã AMI)

LOGO

04/12/2023 22

Mật độ phổ công suất PSD và xác suất lỗi của NRZ

Mật độ phổ công suấtXác suất lỗi (máy thu tối

ưu, kênh AWGN)

LOGO

04/12/2023 23

Tín hiệu RZRZ (Return Zero): điện áp tín hiệu trở về 0V ở

nửa sau của thời gian bit RZ đơn cực RZ cực RZ lưỡng cực (còn gọi là mã AMI)

LOGO

04/12/2023 24

Mật độ phổ công suất PSD và xác suất lỗi của RZ

Mật độ phổ công suấtXác suất lỗi (máy thu tối

ưu, kênh AWGN)

LOGO

04/12/2023 25

Mã Manchester Mã Manchester là một mã hai pha (Biphase), thuật ngữ hai pha chỉ

ra phương pháp mã hóa tín hiệu số nhị phân với hai giá trị pha. Trong đó, bit 1 được mã hóa bởi một sự chuyển đổi cực tính từ +V-V, ngược lại bit 0 được mã bởi sự chuyển đổi cực tính từ -V+V.

LOGO

04/12/2023 26

Mật độ phổ công suất PSD

LOGO

04/12/2023 27

Mã AMI

AMI (Alternative Mark Inversion)- Mã đảo dấu luân phiên

Mã AMI sử dụng 3 mức điện áp để mã hóa 2 bit nhị phân 0 và 1 nên còn được gọi là mã giả ba mức (Pseudoternary). Trong đó, bit 1 được mã hóa bởi 2 mức điện áp trái dấu đối xứng luân phiên nhau và bit 0 được mã bởi mức 0V. Như vậy có thể thấy phổ của tín hiệu AMI sẽ không có (hoặc gần như không có) thành phần DC.

PSD của mã AMI RZ và NRZ

LOGO

04/12/2023 28

Mã CMICode Mark Inversion

các bit 1 được mã hóa bằng các xung NRZ với cực tính thay đổi luân phiên, -V hoặc +V.

Bit 0 được mã hóa với sự chuyển đổi cực tính từ -V +V tại giữa khoảng bit.

LOGO

04/12/2023 29

PSD và xác suất lỗi của CMI

PSD của CMI Xác suất lỗi của CMI so với AMI

Hiệu quả của việc mã hóa bit 0 bằng sự chuyển đổi mức của CMI thay vì không truyền tín hiệu như AMI trong chỉ tiêu xác suất lỗi. Xác suất lỗi của tín hiệu CMI giảm 1.5 lần so với tín hiệu AMI. Dải thông rỗng đầu tiên của tín hiệu CMI là 2 lần tốc độ bit nhưng PSD chỉ tập trung trong khoảng đầu tiên từ DC đến Fb và đạt cực đại tại khoảng 0.4Fb. Thành phần đồng hồ tại tốc độ bit cũng giúp cho việc đồng bộ tại phía thu được thực hiện dễ dàng hơn. Nếu xuất hiện 1 chuỗi bit 0 dài thì mật độ chuyển đổi cực tính cũng đủ để tách được tín hiệu định thời

LOGO

04/12/2023 30

Mã HDBn HDBn (High Density Bipolar – with maximum n zero

substitution)- mã lưỡng cực mật độ cao không quá n bit 0 liên tục. Trong đó, bất cứ khi nào có chuỗi N+1 bit 0 liên tiếp thì chuỗi

này được thay thế bởi chuỗi mã đặc biệt dài N+1 có chứa một dấu vi phạm luật đảo dấu luân phiên.

Việc thay thế đó nhằm mục đích cải thiện khả năng đồng bộ tại phía thu khi mà chuỗi bit tin ban đầu chứa nhiều bit 0 dài liên tục có thể gây mất đồng bộ.

n=3: HDB3- cho phép xuất hiện không quá 3 bit 0 liên tiếp, bằng cách thay cụm 0000 bởi 000V hoặc B00V

LOGO

04/12/2023 31

Luật mã hóa HDB3 Các bit 1 vẫn được mã tuân theo luật đảo dấu luân

phiên- dấu ngược với xung trước nó. Cụm 0000 được thay bởi B00V hoặc 000V, với V là xung

có cùng cực tính với xung ngay trước nó (Violation- vi phạm luật đảo dấu luân phiên), còn B tuân theo luật đảo dấu với xung ngay trước đó, nhằm mục đích triệt tiêu thành phần DC.

Cụm 0000 được thay bởi 000V nếu dấu trước nó có cực ngược với cực của V phía trước.

Cụm 0000 được thay bởi B00V nếu dấu trước đó cùng cực với cực của V phía trước và bản thân nó không vi phạm luật đảo dấu.

Số B và V đảm bảo thành phần DC bằng không.

LOGO

04/12/2023 32

Quy luật mã hóa HDB3

Số xung B sau V cuối Cực tính của B cuối Chuỗi mã Ký hiệu

Lẻ -V 000- 000V

Lẻ +V 000+ 000V

Chẵn -V +00+ B00V

Chẵn +V -00- B00V

LOGO

04/12/2023 33

LOGO

04/12/2023 34

Mục lụcChương I: Tổng quan về thông tin sốChương II: Số hóa tín hiệu liên tụcChương III: Xử lý tín hiệu băng gốcChương IV: Ghép kênh trong truyền dẫn sốChương V: Truyền dẫn tín hiệu số trên kênh liên

tụcChương VI: Mã hóa kênhChương VII: Đồng bộ trong truyền dẫn số

LOGO

04/12/2023 35

Chương IV: GHÉP KÊNH SỐ Hai phương pháp cổ điển:

FDM: ghép các kênh vào các tần số khác nhau và truyền đồng thời TDM: truyền các kênh trên toàn bộ dải tần nhưng tại các thời điểm khác

nhau. Ghép kênh FDM

LOGO

04/12/2023 36

Tách kênh FDM

LOGO

04/12/2023 37

Ghép kênh TDM

Hệ thống TDM-PCM

LOGO

04/12/2023 38

Đồng bộ khung TDM

Khuôn dạng khung TDM

Các cách ghép kênh TDM Ghép đồng bộ: bao gồm cả việc ghép cận

đồng bộ Ghép không đồng bộ

LOGO

04/12/2023 39

Kỹ thuật ghép kênh PDHKỹ thuật ghép xen bit

125KT s

E1

E1

E1

E1

XĐB

E2

LOGO

04/12/2023 40

Kỹ thuật chèn trong PDH

Chèn dương: tần số của đồng hồ bộ ghép lớn hơn tần số của luồng nhánh.

Chèn âm: tần số của đồng hồ bộ ghép nhỏ hơn tần số của luồng nhánh một số bit tin bị mất ở đầu ra.

LOGO

04/12/2023 41

Sơ đồ ghép kênh sơ cấp

LOGO

04/12/2023 42

Ghép kênh sơ cấp

Mỗi kênh thoại/số liệu sẽ chiếm 1 khe thời gian trong 1 khung thời gian. Mỗi khe thời gian sẽ có 8bit.

Tiêu chuẩn ghép kênh sơ cấp Bắc Mỹ/Nhật: ghép 24 kênh thoại/số liệu tạo thành

khung T1 (tiêu chuẩn G.703; G.704)• Đa khung 12 khung• Đa khung 24 khung

Châu Âu: ghép 30 kênh thoại/số liệu tạo thành khung E1 (tiêu chuẩn G.732; G.704)

Các luồng T1 hoặc E1 sẽ được ghép với nhau để tạo thành các luồng số cấp cao hơn (ghép kênh cận đồng bộ PDH).

LOGO

04/12/2023 43

Ghép kênh T1 – 12 khung

Khung độ dài 125ms; 24 khe thời gian; 1 khe 8 bit mã hóa luật m (G.711)192 bit

Thêm bit đầu tiên vào mỗi khung tạo thành khe thời gian riêng cho từ mã đồng bộ khung

Tốc độ của luồng T1: 192bit/125ms=1.544Mbps Độ dài 1 đa khung 12 khung: 1.5ms Mã đường truyền được sử dụng: AMI

LOGO

04/12/2023 44

Đồng bộ khung T1

Ngoài đồng bộ khung, cần đồng bộ đa khung cùng chia sẻ bit số 1 của khung.

Mất đồng bộ khung mất đồng bộ đa khung

Từ mã đồng bộ khung: 101010 tại bit 1 khung lẻTừ mã đồng bộ đa khung: 00111S tại bit 1 khung

chẵnBít S:

S=0: đồng bộ khung đúng S=1: cảnh báo mất đồng bộ khung

LOGO

04/12/2023 45

Báo hiệu cho T1

Báo hiệu kênh chung (CCS): lấy trọn 1 khe thời gian, tốc độ 64kbps, báo hiệu cho 23 kênh thoại.

Báo hiệu kênh riêng: lấy bit số 8 khung 6 và 12 Tốc độ báo hiệu: 2bit/1.5ms=1.33kbps

LOGO

04/12/2023 46

Ghép kênh T1 – 24 khung Mỗi khung vẫn có 193 bit. Độ dài đa khung: 3ms Từ mã đồng bộ đa khung: 001011 chiếm các bit 1 của khung 4, 8,

12, 16, 20, 24 Bit 1 khung: 2, 6, 10, 14, 18, 22 kênh logic 6bit/3ms=2kbps dùng

cho đồng bộ khung có kiểm tra CRC -6 nhằm tránh việc tạo giả tín hiệu đồng bộ khung

Bit 1 khung lẻ: tạo thành kênh số liệu tốc độ 12bit/3ms=4kbps sử dụng truyền cảnh báo mất đồng bộ khung.

Bit 8 khung 6, 12, 18, 24 kênh báo hiệu (báo hiệu kênh riêng): 1 kênh báo hiệu tốc độ 1.33kbps 2 kênh báo hiệu tốc độ 666.66bps 4 kênh báo hiệu tốc độ 333.33kbps

Báo hiệu kênh chung: lấy riêng 1 khe thời gian phục vụ báo hiệu cho 23 kênh thoại tốc độ báo hiệu 64kbps

LOGO

04/12/2023 47

Cấu trúc E1

Mỗi khung có độ dài 125ms, điều chế xung mã PCM luật A (G.711), 32 khe thời gian đánh số từ 031.

Một khe tốc độ 64kbps tốc độ E1: 32x64kbps=2.048Mbps Đa khung 16 khung (đánh số 015): dài 2ms Khe thời gian 0 và 16: đồng bộ, báo hiệu,… còn 30 kênh lưu

lượng Mã đường truyền: HDB3

LOGO

04/12/2023 48

Đồng bộ cho khung E1 Đồng bộ khung: sử dụng khe 0 của các khung chẵn kể cả khung số 0. Ở khe

0, bit 2 và 8 đứng đầu và cuối từ mã đồng bộ khung. Khe 0 ở khung lẻ: bit 1 để kiểm tra CRC hoặc dùng cho các mạch quốc tế;

không sử dụng bít này bằng 1 Đồng bộ đa khung:

Nếu là báo hiệu kênh kết hợp thì từ mã đồng bộ đa khung là 0000, từ bit 1 đến bit 4 khe 16 khung số 0.

F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15

125 .16 2DKT s ms

TS0 TS1 TS2 TS15 TS16 TS17 TS29 TS30 TS31

125KT s

S 0 0 1 1 0 1 1

S 1 A N N N N N

0 0 0 0 X Y X X

a b c d a b c d

Các khung chẵn

Các khung lẻ

Khung F0

Khung F1-F15

I- International bitN- National bitA=1: mất đồng bộ khungA=0: bình thườngY=0: bình thườngY=1: mất đồng bộ đa khungX: spare bit, set “1” if not usedAbcd: bốn bit báo hiệu

LOGO

04/12/2023 49

Đồng bộ khung E1 Đồng bộ đa khung xem như bị mất:

khi thu hai tín hiệu đồng bộ đa khung liên tiếp có 1 lỗi khi trong chu kỳ 1 hoặc 2 đa khung tất cả các bit trong khe thứ 16

đều ở trạng thái 0 tránh đồng bộ đa khung giả.

Đồng bộ đa khung được phục hồi: Khi tín hiệu đồng bộ đa khung chính xác đầu tiên được phát hiện Ít nhất 1 bit trong khe 16 có mức logic 1 đứng trước tín hiệu đồng

bộ đa khung được phát hiện lần đầu.

Mất đồng bộ khung: Thu 3 hoặc 4 tín hiệu đồng bộ khung liên tiếp có lỗi.

Đồng bộ khung phục hồi: Ngay khi tín hiệu đồng bộ khung chính xác được phát hiện nhưng

trong khung tiếp theo (khung lẻ) vắng mặt nó Được phát hiện thông qua bit 2 trong khe thời gian 0 có logic 1 và

khi trong khung tiếp theo phát hiện có tín hiệu đồng bộ khung.

LOGO

04/12/2023 50

Ghép kênh cận đồng bộ PDH

LOGO

04/12/2023 51

Cấu trúc khung bộ ghép 2/8

Ghép bốn nhánh 2048kbps(+/-50ppm) thành luồng 8448kbps(+/-30ppm).

Độ dài của 1 khung E2=848bit=100,4us.Tốc độ của đồng hồ bộ ghép 2052kbpsTốc độ sau khi bổ sung thêm một số bit

chỉ thị chèn: 2112kbpstốc độ sau khi ghép 4 kênh E1 thành 1 kênh E2: 2112kbps x 4 = 8448kbps.

G.704(Mục 6.1)

LOGO

04/12/2023 52

Ghép kênh SDH SONET (Synchronous Optical Networks)/SDH

(Synchronous Digital Hierarchy) là mạng đồng bộ trong đó tất cả các phần tử mạng đều sử dụng tín hiệu đồng bộ được cung cấp từ một nguồn đồng hồ chuẩn quốc gia.

Phân cấp của SDH: STM-0: 51,840Mbps STM-1: 155,520Mbps STM-4: 622,08Mbps STM-16: 2048,32Mbps STM-64: 9953,28Mbps

Các luồng nhánh PDH đầu vào cho SDH được chấp nhận: Tiêu chuẩn châu Âu: 2M, 8M, 34M, 140M Tiêu chuẩn Bắc Mỹ và Nhật Bản: 1,5M; 6,3M; 44,3M

LOGO

04/12/2023 53

Ưu điểm của SDHso với PDH

SDH dựa trên nguyên tắc ghép kênh đồng bộ trực tiếp

Các tín hiệu tốc độ thấp và riêng rẽ sẽ được ghép trực tiếp vào các tín hiệu SDH tốc độ cao hơn mà không cần các bộ ghép kênh trung gian

SDH linh động hơn PDH, cung cấp các đặc tính về quản lý và bảo trì mạng tiên tiến

SDH có thể được sử dụng cho 3 loại mạng viễn thông truyền thống: mạng đường dài, mạng cục bộ và mạch vòng. SDH cũng có thể được sử dụng để truyền tải tín hiệu truyền hình cáp.

LOGO

04/12/2023 54

Khái niệm VCContainer ảo (VC – Virtual Container): là dạng

thức cơ bản của SDH để truyền tải các dịch vụ khác nhau. Một luồng nhánh đầu vào PDH đưa đến thiết bị ghép SDH trong khoảng thời gian 125us sẽ được chứa trong một hộp có dung lượng nhất định và gắn nhãn.

140 Mbit/s

LOGO

04/12/2023 55

Một số khái niệm Đoạn (Section)

Đoạn ghép: Đoạn ghép là môi trường truyền dẫn giữa hai trạm ghép kênh kế tiếp nhau, trong đó một trạm tạo ra tín hiệu STM-N và trạm kia kết cuối tín hiệu STM-N này.

Đoạn lặp: Đoạn lặp là bộ phận truyền dẫn giữa hai trạm lặp kế tiếp nhau, hoặc giữa trạm lặp và trạm ghép kênh kế tiếp

Tuyến (Path): Tuyến là bộ phận truyền dẫn được tính từ điểm nhập vào một tín hiệu được hình thành bởi contenơ ảo (VC) đến điểm tách ra chính tín hiệu ấy

Đường (Line): tập hợp của tất cả các tuyến của hệ thống để truyền dẫn thông suốt tín hiệu STM-N

MUX

VC

VC

MUX MUX

VC

VC

VC

VC

Đường (STM-N) Đoạn ghép

Đoạn lặp Đoạn lặp

LOGO

04/12/2023 56

Sơ đồ ghép kênh SDH Đầu vào là các luồng nhánh PDH (châu Âu hoặc Bắc Mỹ)

STM-N AUG AU-4 VC-4

TUG-3 TU-3 VC-3

AU-3 VC-3

TUG-2

TU-2 VC-2

C-4

C-3

C-2

TU-12 VC-12 C-12

TU-11 VC-11 C-11

xN x1

x3

x3 x1

x7

x1

x3

x4

Xử lý con trỏ

x7

139,264Mbps

44,736 Mbps34,368 Mbps

6,312 Mbps

2,048 Mbps

1,544 Mbps

LOGO

04/12/2023 57

Ví dụ về hình thànhtuyến STM-N từ C-4

POH: Mào đầu đoạn (Path Overhead) AU: Administrative Unit – Khối quản lý TU: Tributary Unit – Khối nhánh. PTR: Pointer – Con trỏ

LOGO

04/12/2023 58

Cấu trúc khung SDH Tốc độ khung SDH cũng bắt nguồn từ PCM

SDH có 8bit/khe thời gian Tốc độ khung là 125us/khung

Khuyến nghị G.709: khung tín hiệu SDH tổ chức dưới dạng ma trận có 9 hàng x n cột (n byte) và được truyền trong khoảng 125us

Trình tự truyền các byte trong khung: từ trái qua phải, từ trên xuống dưới

LOGO

04/12/2023 59

Cấu trúc khung SDH

Tất cả các khung SDH đều có cấu trúc giống nhau bao gồm:

LOGO

04/12/2023 60

Phương pháp ghép luồng PDH vào khung STM - 1

Muốn tạo khung STM – 1, có thể áp dụng một số phương pháp sau đây: Ghép một luồng nhánh 139,264 Mbit/s; Ghép 3 luồng nhánh 34,368 Mbit/s; Ghép 63 luồng nhánh 2,048 Mbit/s; Ghép 1 luồng nhánh 34,368 Mbit/s và 42 luồng nhánh

2,048 Mbit/s; Ghép 2 luồng nhánh 34,368 Mbit/s và 21 luồng nhánh

2,048 Mbit/s.Các luồng STM bậc cao được tạo thành bằng

cách ghép xen byte các luồng STM bậc thấp STM-4: ghép xen byte từ 4 tín hiệu STM-1 STM- 16: ghép xen byte từ 4 tín hiệu STM-4 hoặc 16

tín hiệu STM-1

LOGO

04/12/2023 61

Cấu trúc phần SOHSection Overhead

SOH được tạo bởi các byte từ cột 1 đến cột 9 đầu tiên thuộc 9 dòng của khung STm.

RSOH: thuộc dòng 1 – 3: dùng cho quản lý và giám sát trạm lặp MSOH: dòng 5-9 dùng quản lý và giám sát trạm ghép kênh Con trỏ khối nhánh AU-3/AU-4: dòng 4.

LOGO

04/12/2023 62

Chức năng của các bytetrong mào đầu RSOH

A1, A2: từ mã đồng bộ khung B1: giám sát lỗi đoạn lặp J0: nhận dạng khung STM-1 (từ mã

16bytes) E1: kênh dịch vụ (mang 1 kênh

64kbps) F1: kênh người dùng D1-D3: kênh truyền số liệu 192kbps

LOGO

04/12/2023 63

Chức năng của các bytetrong mào đầu MSOH

B2: giám sát lỗi đoạn ghép K1, K2: báo hiệu chuyển mạch

bảo vệ tự động D4-D12: kênh truyền số liệu

576kbps S1: byte trạng thái đồng bộ M1: từ mã chỉ báo số khối bị lỗi E2: kênh dịch vụ 64kbps

LOGO

04/12/2023 64

Con trỏ AU-4

Chỉ ra điểm đầu của một khung cho mỗi luồng nhánh

LOGO

04/12/2023 65

Khái niệm đa truy cập

Đa truy cập (Multi Access): Kỹ thuật cho phép nhiều cặp thu – phát cùng chia sẻ 1 kênh vật lý chung

Các kĩ thuật đa truy cập cơ bản:

FDMA: Đa truy nhập phân chia theo tần số TDMA: Đa truy nhập phân chia theo thời gian CDMA: Đa truy nhập phân chia theo mã

LOGO

04/12/2023 66

FDMA

Chia băng thông thành các băng con và khoảng bảo vệ.

Mỗi user sử dụng hoàn toàn 1 băng con trong toàn bộ

khoảng thời gian

LOGO

04/12/2023 67

TDMA

Chia tín hiệu thành các cụm và ghép thành các khung thời gian.

Mỗi sóng mang mang 1 cụm chiếm toàn bộ băng thông => tiết kiệm tần số

Cần phải đảm bảo tính đồng bộ nghiêm ngặt

LOGO

04/12/2023 68

CDMA

Các user được mã hóa trực giao nhau. (Psurdorandom Noise)

Cho phép nhiều user phát đồng thời trên toàn bộ băng thông tại cùng một thời điểm

LOGO

04/12/2023 69

Phân biệt ghép kênh và đa truy cập

Ví dụ phân biệt TDMA và TDM: TDM=time division multiplexing TDMA=time division multiple access

TDM là khái niệm ghép kênh, thuộc phạm vi truyền dẫn, trong khi TDMA là khái niệm đa truy nhập, thuộc phạm vi access (truy nhập mạng).

Việc kiểm soát điều khiển TDM thuộc chức năng lớp 1 (transmission layer) trong mô hình OSI còn kiểm soát điều khiển TDMA thuộc chức năng lớp 2 (hoặc 3).

Ghép kênh là khái niệm về tổ chức truyền dẫn giữa hai nút của một mạng, trong khi đa truy nhập liên quan tới việc tổ chức kết nối từ thuê bao tới mạng.

LOGO

04/12/2023 70

Ví dụ: Mạng GSM

LOGO

04/12/2023 71

TDM thường dùng khi nói đến ghép kênh trên một đường truyền point-to-point, hữu tuyến như T1/E1

TDMA thì dùng khi nói đến các hệ thống thông tin di động, đường truyền vô tuyến. TDM chỉ liên quan đến 1 transmitter và 1 receiver cònTDMA thì có nhiều transmitters.

LOGO

04/12/2023 72

LOGO

04/12/2023 73

LOGO

04/12/2023 74




LOGO

04/12/2023 75

Chương 6: MÃ HÓA KÊNH6.1 Khái niệm6.2 Tổng quan về điều khiển lỗi

6.2.1 Các phương pháp điều khiển lỗi:• Tăng công suất phát• Phân tập• Kiểm tra echo• Yêu cầu lặp lại tự động ARQ (Automatic Request reQuest)• Mã hóa sửa lỗi không phản hồi FEC (Forward Error

Correction)

6.2.2 Các loại mã• Mã khối: mã parity, mã khối tuyến tính• Mã chập

LOGO

04/12/2023 76

6.3 Mã khối

Mã khối (n,k): đặc trưng bởi k bit tin và từ mã chiều dài n bit, đa thức sinh G. Mỗi một bản tin k bit sẽ chỉ tạo ra 1 từ mã. Từ mã có chiều dài n bit 2n từ mã khác nhau. K bit mang tin 2k bản tin khác nhau sẽ phải lựa chọn M=2k từ mã trong tập 2n để tạo

thành 1 mã Như vậy, một khối k bit thông tin sẽ được ánh xạ 1:1 thành 1 từ mã có chiều dài n bit được lựa chọn từ tập M=2k từ mã. có 2n - 2k từ mã cấm.

Mã khối được gọi là tuyến tính khi và chỉ khi: nếu Ci

và Cj là 2 từ mã khối (n,k), a1 và a2 là 2 thành phần

trong bảng mã (mang gt “0” hoặc “1” nếu là mã nhị phân) thì a1Ci+a2Cj cũng là một từ mã.

LOGO

04/12/2023 77

6.3.1 Một số khái niệmTỉ lệ mã (code rate): R=k/n là tham số đặc trưng

cho độ dư của mã.Trọng số w: là số phần tử khác 0 trong từ mãKhoảng cách Hamming dij: là số vị trí sai khác

giữa các phần tử tương ứng giữa 2 từ mã.Khoảng cách tối thiểu Hamming dmin: là khoảng

cách Hamming nhỏ nhất giữa 2 từ mã bất kỳ trong 1 bộ mã và bằng trọng số tối thiểu: wmin.

Mối quan hệ giữa khoảng cách Hamming và khả năng phát hiện lỗi: d>= r+s+1 (r: số lỗi phát hiện được; s là số lỗi sửa được.

LOGO

04/12/2023 78

6.3.2 Ma trận sinh và ma trận parity

Cho xm1, xm2,….,xmk là k bit thông tin được mã hóa vào từ mã Cm. Vector thông tin k bit được ký hiệu: Xm=[xm1, xm2,….,xmk].

Đầu ra của bộ mã hóa sẽ là vector n chiều:Cm=[Cm1, Cm2,….,Cmn].

Mã hóa dữ liệu của bộ mã hóa khối tuyến tính được mô tả bởi tập n phương trình có dạng:

Trong đó: Hoặc biểu diễn dưới dạng ma trận: Cm=Xm.G với

G được gọi là ma trận sinh

1 1 2 2 ...... ; 1, 2,....,mj m j m j mk kjC x g x g x g j n

ij 0 or 1g

LOGO

04/12/2023 79

4.3.2 Ma trận sinh và ma trận parity (tiếp)

Ma trận sinh G sẽ có dạng:

Như vậy có thể thấy bất kỳ từ mã nào cũng là sự kết hợp tuyến tính của các vector {gi} của G

1 11 12 1

2 21 22 2

1 2

...

...

.... ... ... ... ...

...

n

n

k k k kn

g g g g

g g g gG

g g g g

1 1 2 2 ...... ;m m m mk kC x g x g x g

LOGO

04/12/2023 80

Ma trận parity Một cách mang tính hệ thống, ma trận sinh được tạo ra bằng sự kết

hợp giữa ma trận đường chéo và hoán vị của ma trận các bit parity (do ma trận sinh tạo ra mã khối tuyến tính gồm k bit thông tin và n-k bit kiểm tra)

Với ma trận G có k hàng độc lập tuyến tính luôn tồn tại ma trận H (ma trận parity) với n-k hàng độc lập tuyến tính

Trong đó: PT là ma trận chuyển vị của ma trận P; In-k là ma trận đường chéo kích thước (n-k)x(n-k)

11 12 1

21 22 2

1 2

...1 0 ... 0

...0 1 ... 0

... ... ... ...... ... .... ...

...0 0 ... 1

n k

n kk

k k kn k

p p p

p p pG I P

p p p

11 21 ( )1

12 22 ( )2

1( ) 2( ) ( )

... 1 0 ... 0

... 0 1 ... 0

... ... ... ... ... ... .... ...

... 0 0 ... 1

n k

n kTn k

n k n k k n k

p p p

p p pH P I

p p p

LOGO

04/12/2023 81

Ví dụ tạo mã khối tuyến tính

Tạo mã khối tuyến tính (7,4) với 4 bit thông tin I1,I2,I3,I4 và 3 bit kiểm tra chẵn P1, P2, P3. Các bit parity được tạo ra thông qua sự kết hợp của các bit tin

Viết lại dưới dạng hệ phương trình:

LOGO

04/12/2023 82

Ma trận kiểm tra H (ma trận parity) nhận được

Phần bên trái là các hệ số của các bit tin, phần bên phải là ma trận đường chéo 3x3.

Ma trận sinh G (4x7) nhận được bằng cách kết hợp ma trận đường chéo 4x4 với hoán vị của ma trận bên trái của H:

LOGO

04/12/2023 83

Giả sử chuỗi bit tin là 1011, từ mã khối tuyến tính (7,4) nhận được:

Từ mã gồm có 2 phần: 4 bit bên trái là 4 bit mang tin, 3 bit sau là 3 bit kiểm tra. Khoảng cách Hamming tối thiểu của bộ mã là 3 sửa được 1 lỗi.

Kiểm tra lại kết quả thông qua chương trình Matlab.

LOGO

04/12/2023 84

6.3.3 Mối quan hệgiữa độ dài từ mã và số bit tin

Khái niệm vector lỗi e: Vector lỗi là vector biểu diễn vị trí các bít bị lỗi xuất hiện trong từ mã thu, quy ước: bit không lỗi biểu diễn là “0”, bit lỗi biểu diễn là “1”.

Gọi E là tổng số vector lỗi, ta có:E = E1+E2+E3+…..+En

Trong đó Ei là tổng số vector bị lỗi i vị trí:

Mỗi từ mã xảy ra tối đa E trường hợp lỗi 2k từ mã sẽ xảy ra 2k.E trường hợp lỗi. để phát hiện và sửa sai thì mỗi trường hợp lỗi phải chuyển từ mã dùng sang một từ mã cấm khác nhau số trường hợp sai không được lớn hơn số từ mã cấm, tức là:

2k.E <= 2n – 2k.

Nếu sai 1 lỗi ta có: E=E1=n Quan hệ giữa n và k phải thỏa mãn:

i

!E

!( )!in

nC

i n i

LOGO

04/12/2023 85

6.3.4 Bảng syndrome để sửa lỗi

Khái niệm Syndrome: là một từ mã đặc biệt, độc lập với từ mã phát, chỉ phụ thuộc vào dãy thu, ký hiệu vector syndrome là s. Bảng syndrome là tập hợp tất cả các syndrome có thể có. Gọi c là vector biểu diễn cho từ mã khối (n,k). Ta có quan hệ: x.G=c.

Gọi e là vector lỗi, r là từ mã thu:Syndrome được tính như sau:

r c e

LOGO

04/12/2023 86

Bảng syndrome (tiếp)

Để xây dựng bảng syndrome, giả sử từ mã truyền đi gồm toàn bit 0 Bảng syndrome trong trường hợp lỗi 1 bít.

LOGO

04/12/2023 87

Ví dụ về sửa sai 1 lỗi

Sử dụng mã khối tuyến tính ở ví dụ trước, cho trước 1 từ mã nhận được và bị lỗi 1 bít xác định được bit bị lỗi và tìm lại từ mã đúng đã được truyền.

LOGO

04/12/2023 88

6.3.5 Mã vòng

Mã vòng là lớp con của mã tuyến tính, có các đặc điểm: Có khả năng sửa lỗi cao Dễ dàng thực hiện bằng thanh ghi dịch và

phần tử XOR. Dịch vòng 1 từ mã được 1 từ mã thuộc cùng

bộ mã Có thể biểu diễn mã vòng bằng đa thức.

Một số mã vòng tiêu biểu Mã kiểm tra độ dư vòng CRC Mã Hamming

LOGO

04/12/2023 89

6.3.5.1 Mã Hamming

Là trường hợp riêng, đơn giản nhất của mã vòng. Mã Hamming có d=3, có khả năng sửa được 1 lỗi.

Một từ mã Hamming được biểu diễn dưới dạng tổng quát: c1c2ic4iiic8i….ở đây i là các bit tin và c là bit kiểm tra.

Các bit c chính là kết quả phép XOR giá trị chỉ vị trí các bit 1 với nhau.

Kiểm tra lỗi bên thu diễn ra tương tự bên phát. Nếu kết quả là một giá trị khác 0 thì đó chính là vị trí của bit lỗi

LOGO

04/12/2023 90

Ví dụ về mã Hamming

Xét khả năng sửa lỗi đơn của mã Hamming (7, 4) trong trường hợp chuỗi bit mang tin là 1101.

LOGO

04/12/2023 91

4.3.5.2 Mã CRC

CRC được ứng dụng rộng rãi trong truyền tin nối tiếp.

Chuỗi bit kiểm tra cho khung tin được tạo ra dựa trên nội dung khung và được gắn vào cuối khung.

Bên thu thực hiện tương tự như bên phát để kiểm soát lỗi.

Các đa thức sinh thông dụng:

LOGO

04/12/2023 92

Tính toán tạo mã CRC bên phátvà kiểm tra lỗi bên thu

M(x): đa thức mang tin bậc k-1G(x): đa thức sinh bậc r.Thực hiện phép chia M(x).xr cho G(x)

nhận được thương số Q(x), số dư R(x).Từ mã CRC được phát đi là

T(x)=M(x).xr+R(x)Bên thu thực hiện chia T(x) nhận được

cho G(x). Nếu không có lỗi, phần dư của phép chia này sẽ là 0.

LOGO

04/12/2023 93

Ví dụ về tạo mã CRC

Thực hiện bằng Matlab việc tạo từ mã CRC từ một chuỗi bit tin cho trước.

LOGO

04/12/2023 94

Kiểm tra tư cách 2 (05/05)

1. Cho bộ mã hóa khối (7,4) có cấu trúc như hình vẽ. Tìm đa thức sinh của bộ mã hóa khối này. Tìm chuỗi bit mã hóa khi biết chuỗi bit dữ liệu vào là 1001.

X1 X2 X3 X4

P1 P2 P3

+ + +

Dữ liệu vào Xm

Chuỗi bit mã hóa đầu ra Cm

04/12/2023 95

LOGO

6.4 Mã chập

LOGO

04/12/2023 96

6.4.1 Khái niệm Được đặc trưng bởi 2 số n, k. n bit đầu ra không chỉ phụ

thuộc vào k bit vào mà còn phụ thuộc vào K-1 bộ k bit vào trước đó. K được gọi là độ dài ràng buộc (constraint length) mã chập là mã có nhớ.

Mã chập (n,k,K) được xây dựng từ các thanh ghi dịch k.K bit.

1 2 ……. k

+ + +


1 2 …….. k 1 2 …... k………..

+

1 2 3 n

K.k trạng thái

LOGO

04/12/2023 97

6.4.2 Cách tạo mã xoắnXét cách tạo mã xoắn (2,1,3): n=2; k=1; K=3

bộ mã chập có cấu tạo như hình vẽ.Dữ liệu vào: 1 1 0 1Dữ liệu ra: 11 10 11 01

LOGO

04/12/2023 98

6.4.3 Các cách biểu diễnmã chập

Biểu diễn thông qua đa thức sinh: Mỗi đa thức sinh biểu diễn cho một bộ cộng modul 2 Đa thức sinh có bậc <=K-1 miêu tả sự kết nối giữa

đầu ra của một vị trí trong thanh ghi dịch và bộ cộng modul 2.

Hai đa thức sinh trong ví dụ trước là:• G1(x)=1+ x2 và G2(x)=1+x

Đáp ứng xung của bộ mã hóa: là đáp ứng của bộ mã hóa khi bit đầu vào là 1.

Dãy tín hiệu ra là tích chập của dãy vào và đáp ứng xung của bộ mã hóa mã chập

LOGO

04/12/2023 99

Biểu diễn mã chập bằng sơ đồ cây: Đọc sơ đồ cây theo phương ngang từ trái qua phải, mỗi nhánh

cây biểu diễn một từ mã 2 bit ứng với 1 bit đầu vào. Mỗi khi có bit vào là 0, đi sang nhánh bên phải tiếp theo ở phía trên, nếu bit vào là 1 thì đi sang nhánh bên phải tiếp theo ở phía dưới. khi số bit vào là m thì số nhánh cây là 2m.

LOGO

04/12/2023 100

Biểu diễn mã chập bằng sơ đồ lưới: Quan sát đồ hình cây mã ta thấy: sau K lần phân nhánh cấu trúc cây lại được

lặp lại, các nhánh phân ra từ các nút có cùng trạng thái giống hệt nhau. Vào cùng một thời điểm, bất kỳ hai nút nào có cùng trạng thái đều có thể kết hợp với nhau thành một và các nhánh không thể phân biệt được. Áp dụng điều này, ta xây dựng đồ hình lưới đơn giản hơn trong bộ lập mã.

Các nút trong lưới biểu diễn trạng thái bộ mã hóa. Các nút ở cùng hàng biểu diễn cùng trạng thái. Từ mỗi nút lưới có 2 nhánh ra: 1 nhánh ứng với bit vào là 0 (đường nét liền), 1 nhánh ứng với bit vào là 1 (đường nét đứt)

LOGO

04/12/2023 101

6.4.4 Giải mã chậpbằng thuật toán Viterbi

Thuật toán này do Viterbi phát minh ra vào năm 1967 dựa trên phương pháp giải mã có tính hợp lý cao nhất (MLSE – Maximum Likehood Sequence Estimation). Ưu điểm của giải mã Viterbi là độ phức tạp của bộ giải mã không phụ thuộc số phần tử có trong từ mã. Thuật toán sẽ tính khoảng cách Hamming giữa tín hiệu thu được tại thời điểm ti và tất cả các đường dẫn đến mỗi trạng thái ở thời điểm ti. Hai đường cùng đến một trạng thái, đường nào có khoảng cách Hamming nhỏ hơn được giữ lại và tiếp tục được triển khai, còn đường kia bị bỏ qua.

Áp dụng thuật toán giải mã Viterbi với Mã hóa xoắn CC(2,1,3) 2 đa thức sinh: G1(x)=1+x+ x2 và G2(x)=1+x Từ mã thu được: 11 00 11 01 10 01 00 Tìm từ mã được truyền và dữ liệu được truyền

LOGO

04/12/2023 102

Sơ đồ lưới lập mãT1 T2 T3 T4 T5 T6

00

10

01

11

11

10

11

01 01

10

Từ mã được tạo ra: 11 10 11 01 01 10Giả sử từ mã thu được: 11 10 11 01 11 10

LOGO

04/12/2023 103

Thực hiện giải mã sửa lỗiQuá trình giải mã được thực hiện như sau:

Xây dựng lưới giải mã Tính metric nhánh: là khoảng cách Hamming dm giữa

từ mã nhánh thu được và từ mã nhánh dự đoán Tính metric tích lũy: Metric tích luỹ của một đường ở

thời điểm ti là tổng các Metric Hamming nhánh dọc theo đường đó.

Xét các đường tới một điểm, ta bỏ đi đường nào có Metric lớn hơn, đường còn lại được giữ lại và xoá các đường không dẫn đến trạng thái nào.

LOGO

04/12/2023 104

Sơ đồ lưới giải mã Từ mã thu được: 11 10 11 01 11 10 Giá trị ghi trên mỗi nhánh là khoảng cách Hamming giữa từ mã thu được và từ mã

dự đoán

T1 T2 T3 T4 T5 T6

00

10

01

11

0

0

2 1 2 1 2 1

1 0 1 0 1

1 2 1 0

2 1 0 1 2

2 1 2 1

0 1 0 1

1 2 1 2

LOGO

04/12/2023 105

Đồ hình giải mã sau T3

Giá trị ghi ở mỗi nhánh là metric tích lũy đến nút sau thời điểm ti

Tiến hành loại bỏ các nhánh đến nút có metric lớn hơn (hình phải)

T1 T2 T3

00

10

01

11

00

2 3

3 3

2

2

0

3

T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

2 3 5

3 3

4

2 5

2

0

LOGO

04/12/2023 106

Đồ hình giải mã sau T4T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

2 3

3

2

0

T4

3

32

0

2

3

2

4

4

3

T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

2 3

3

2

0

T4

3

2

0

2

3

LOGO

04/12/2023 107

Đồ hình giải mã sau T5

T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

2 3

3

2

0

T4

3

2

0

2

3

T5

4

2

1

1

4

2

4

4

T1 T2 T3

00

10

01

11

00

2 3

3

2

0

T4

3

2

0

3

T5

4

2

1

1

4

LOGO

04/12/2023 108

Đồ hình sau T6T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

2 3

3

2

0

T4

3

2

0

3

T5

4

2

1

1

4

T6

5

5

2

4

2

2

2

3

T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

0

T4

2

0

T5

2

1

1

T6

2

2

2

2

3

LOGO

04/12/2023 109

Kết quả giải mã

Từ mã được sửa lỗi: 11 10 11 01 01 10 Dữ liệu được giải mã: 110100 (2 bit “0” được thêm vào) Thuật toán Viterbi đã thực hiện sửa lỗi.

T1 T2 T3

00

10

01

11

0

0

0

T4

0

T5

1

T6

2

LOGO

04/12/2023 110

Bài tập: Giải mã Viterbi

Áp dụng thuật toán giải mã Viterbi với Mã hóa xoắn CC(2,1,3) 2 đa thức sinh: G1(x)=1+x+ x2 và G2(x)=1+x

Từ mã thu được: 11 00 11 01 00 Tìm từ mã được truyền Tìm dữ liệu được truyền (gồm 3 bit dữ liệu +

2 bit “0” được thêm vào)

LOGO

04/12/2023 111

Bài tập về nhà Cho bộ mã hóa chập CC(3,2,2) như hình vẽ. Xây dựng sơ đồ lưới bộ mã hóa này. Tìm từ mã và dữ liệu được truyền biết từ mã nhận được là:

110 111 001 110 000 000

+

X1 X2 X3 X4

+ +

Dữ liệu vào Xm


LOGO

04/12/2023 112

Kiểm tra 3 (12/05)Đề 01 (STT từ 01 – 27)

Cho bộ mã hóa chập CC(3,1,3) với 3 đa thức sinh:• G1(x)=1; G2(x)=1+ x2 ; G3(x)=1+ x + x2

• Vẽ sơ đồ lưới bộ mã hóa này• Tìm bit dữ liệu và từ mã được truyền biết kênh truyền có

nhiễu và từ mã nhận được tại phía thu là: 110 001 111 101 010 000 (Cho biết: dữ liệu được truyền có 4 bit và được thêm 2 bit “0” ở cuối)

Đề 02 (STT từ 28 – 54) Cho bộ mã hóa chập CC(3,1,3) với 3 đa thức sinh:

• G1(x)=1+ x2; G2(x)=1+ x ; G3(x)=1+ x + x2

• Vẽ sơ đồ lưới bộ mã hóa này• Tìm bit dữ liệu và từ mã được truyền biết kênh truyền có

nhiễu và từ mã nhận được tại phía thu là: 111 101 101 100 010 000 (Cho biết: dữ liệu được truyền có 4 bit và được thêm 2 bit “0” ở cuối)

LOGO

04/12/2023 113




LOGO

04/12/2023 114

5.4.1 Điều chế BPSK

LOGO

04/12/2023 115

LOGO

04/12/2023 116

LOGO

04/12/2023 117

LOGO

04/12/2023 118

LOGO

04/12/2023 119

LOGO

04/12/2023 120

LOGO

04/12/2023 121

LOGO

04/12/2023 122

LOGO

04/12/2023 123

LOGO

04/12/2023 124

LOGO

04/12/2023 125

LOGO

04/12/2023 126

LOGO

04/12/2023 127

LOGO

04/12/2023 128

LOGO

04/12/2023 129

LOGO

04/12/2023 130

LOGO

04/12/2023 131

LOGO

04/12/2023 132

LOGO

04/12/2023 133

LOGO

04/12/2023 134

LOGO

04/12/2023 135

LOGO

04/12/2023 136

LOGO

04/12/2023 137

LOGO

04/12/2023 138

ky thuat thong tin so

Documents