0 SỐ HOÁ TÍN HIỆU 1. Tín hiệu và các tham số 2. Đường truyền và các tham số 3. Hệ thống và các tham số 4. Điều xung mã PCM 5. Bài tập. 1 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ  Các loạitínhiệu:  Tín hiệuanalog:  Tín hiệu xung  Tín hiệusố  Tín hiệudảinền.  Tín hiệu điềuchế. 2 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệu analog (tín hiệutương tự): x(t) = Asin(ωt+ϕ) A: biên độ. ω=2πf: tầnsố góc, [rad] f: tầnsố, [Hz] ϕ: pha củatínhiệu. 3 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Ví dụ tín hiệuanalog: Cho tín hiệu điệnápsau: x(t) = 5+5sin(100πt) mV, t:ms Hãy xác định: (a) Biên độ củatínhiệu. (b) Tầnsố và pha củatínhiệu. (c) Vẽ dạng tín hiệu x(t). 4 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệu xung: ¾ Xung vuông ¾ Xung tam giác 5 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệusố: ¾ 100110011 ¾ Cụmbit biểudiễnmộtsymbol. 6 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Các tham số củatínhiệu:  Mức điện: ¾ Công suất. ¾ Điệnáp. ¾ Dòng điện  Tỷ số tín hiệu trên nhiễu: SNR = Công suấttínhiệu/Công suất nhiễu  Tầnsố hoặcbăng thông củatínhiệu. 7 2. ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ CÁC THAM SỐ  Các đường truyềndẫn:  Đường truyềnvôtuyến:  Đường truyềncápkimloại  Đường truyềncápsợi quang  Băng thông đường truyềndẫn:  BW (BandWidth), [Hz]. 8 3. HỆ THỐNG VÀ CÁC THAM SỐ  Các hệ thống truyềndẫn:  Hệ thống truyềndẫntương tự (Analog)  Hệ thống truyềndẫnsố (Digital)  Hệ thống truyềndẫnvôtuyến  Hệ thống truyềndẫncápđồng  Hệ thống truyềndẫncápsợi quang  Các tham số củahệ thống truyềndẫnsố  Tốc độ bit R [bit/s].  Tỷ số lỗibit BER  Rung pha (Jitter) 9 4. SỐ HOÁ TÍN HIỆU ANALOG  Là chuyển đổitínhiệuanalog thànhtínhiệu số.  Các phương pháp:  Điều xung mã PCM.  Điều xung mã vi sai DPCM  Điềuchế Delta DM. [...]... thành chuỗi xung biên độ rời rạc Tần số lấy mẫu fs ≥ 2fmax (đònh lý Nyquist) Đối với tín hiệu thoại: fs = 2fmax = 2*4KHz = 8KHz 13 PCM(tt): Sampling Đối với tín hiệu thoại: fmax = 4KHz Tần số lấu mẫu: fs = 2fmax = 2*4KHz = 8KHz Chu kỳ lấu mẫu: Ts = 1/fs = 1/8KHz = 125μs 14 PCM(tt): Phổ của Tín Hiệu Lấy Mẫu Tín hiệu vào fmax Tín hiệu đã lấy mẫu (fs > 2fmax) Tín hiệu đã lấy mẫu (fs < 2fmax) fmax (fs-fmax)... giảm bằng cách tăng số mức lượng tử (giảm khoảng cách lượng tử Δ) ⇒ tăng số bit/1mẫu lượng tử ⇔ giảm độ rộng xung ⇔ tăng băng thơng của tín hiệu hay giảm số kênh ghép Lượng tử hóa tuyến tính: tín hiệu có biên độ bé thì méo lượng tử lớn, tín hiệu lớn thì méo lượng tử nhỏ (vì số mức lượng tử đã được định trước, còn biên độ tín hiệu thì ngẫu nhiên) 24 PCM(tt): Quantizing (tt) Lượng tử hoá phi tuyến (không... PCM(tt): Dạng Tín Hiệu Lấy Mẫu Tín hiệu ngõ vào x(t) Tín hiệu xung đồng hồ s(t) Tín hiệu đã lấy mẫu xk(t) t t t 16 PCM(tt): Quantizing Là q trình phân loại các mẫu analog thành một trong số mức lượng tử đã định trước Biên độ của một mẫu sẽ nằm trong tập các giá trị lượng tử Gần đúng hoá các xung biên độ PAM (làm tròn đến mức lượng tử gần nhất) Mục đích: để mã hố thành từ mã có số bit ít nhất Số mức lượng... 128 Δ 256 Δ 512 Δ 64 Δ 128 Δ 256 Δ 512 Δ 1024 Δ 33 PCM(tt): Coding Chuyển đổi tín hiệu tượng tự sang tín hiệu số: 1 xung chuỗi nhò phân 8 bit b1b2b3b4b5b6b7b8 Trong đó: b1: bit dấu, b1 =0 tín hiệu âm, b1 =1 tín hiệu dương b2b3b4: bit đoạn b5b6b7b8: bit mức trong mỗi đoạn 34 PCM(tt): Coding (tt) Ví dụ1: Đầu vào bộ mã hố –nén số có một xung lấy mẫu có biên độ tương đối x = 0,26 Hãy xác định từ mã PCM 8... chuyển Tương tự sang số LPF: Lọc thơng thấp Sampling: Lấy mẫu Quantizing: Lượng tử hố Coding: Mã hố 10 PCM(tt): LPF (Low Pass Filter) Giới hạn phổ tần tín hiệu tin tức: Δf = fmax - fmin = B Loại bỏ các can nhiễu tần số cao Phổ tần tín hiệu thoại: 300Hz-3400Hz Băng thông của bộ lọc: Δf=3.1kHz Phổ tần cực đại của tín hiệu thoại: fmax=3,4KHz, làm tròn bằng fmax=4KHz 11 PCM(tt): Sampling Một số khái niệm: Mẫu... biên độ của tín hiệu điều chế ở một giá trị định trước (điện áp) Lấy mẫu là q trình đo giá trị biên độ ở những khoảng thời gian đều nhau (chu kỳ lấy mẫu TS) Tốc độ lấy mẫu là số mẫu lấy được trên một đơn vị thời gian (tần số lấy mẫu fS = 1/TS) 12 PCM(tt): Sampling Là mạch điều biên xung PAM (Pulse Amplitude Modulation): nhân tín hiệu tin tức x(t) và sóng mang dạng xung s(t) Rời rạc hoá tín hiệu thành... bit ít nhất Số mức lượng tử: Q=2n n là số bit sẽ được mã hố một mẫu Ví dụ: n = 2 -> Q = 22 = 4 mức n = 4 -> Q = 24 = 16 mức n = 8 -> Q = 28 = 256 mức 17 PCM(tt): Quantizing Các phương pháp lượng tử hố: Lượng tử hố đều: Chia biên độ tín hiệu cần số hố thành các khoảng đều nhau, mỗi khoảng là một bước lượng tử Δ Nếu biên độ của tín hiệu analog là –a đến a thì số mức lượng tử Q và Δ có mối quan hệ sau:... độ tín hiệu thì ngẫu nhiên) 24 PCM(tt): Quantizing (tt) Lượng tử hoá phi tuyến (không đều): Trong Viễn thơng, xác suất tín hiệu có biên độ bé cao hơn tín hiệu có biên độ lớn Sử dụng các bộ khuếch đại phi tuyến: bộ phát: compressed (nén) bộ thu: expanded (dãn) ⇒companded Trong PCM, tín hiệu lớn có bước lượng tử lớn và ngược lại Lấy tròn các xung lấy mẫu đến mức lượng tử gấn nhất 25 PCM(tt): Quantizing... ln(1 + μx) y= ln(1 + μ ) 0 ≤ x ≤1 x =Vin/Vin max: tín hiệu vào chuẩn hố; y= Vout/Vout maxbước lượng tử chuẩn hố Vmax = 2048Δ là điện áp điểm bảo hòa biên độ của bộ nén 0 ≤ Vin ≤Vin max 26 PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số Muốn đạt SNR=72dB thì: Số mức lượng tử đều: 2048 mỗi từ mã cần có 12 bit (kể cả bit dấu) Trong PCM sử dụng mã hố nén số Mã hố nén số tạo ra từ mã chỉ có 8 bit nhưng chất lượng tương... – dãn số A = 87.6/13 y 1 H 7/8 G 6/8 F 5/8 E 4/8 3/8 2/8 1/8 D C B A x 0 1/128 1/64 1/32 1/16 1/4 1/2 1 28 PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số A = 87.6/13 Muốn đạt SNR=72dB thì nếu sử dụng lượng tử hố đều thì cần n=72/6=12 bit Số mức lượng tử Q=212 =4096 Trong đó có 2048 mức + và 2048 mức -, tức là biên độ của tín hiệu sau khi lượng tử hố đều là từ -2048Δ đến +2048Δ Nếu sử dụng nén – dãn số thì . hiệuanalog:  Tín hiệu xung  Tín hiệusố  Tín hiệudảinền.  Tín hiệu điềuchế. 2 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệu analog (tín hiệutương tự): x(t) = Asin(ωt+ϕ) A: biên độ. ω=2πf: tầnsố góc,. 0 SỐ HOÁ TÍN HIỆU 1. Tín hiệu và các tham số 2. Đường truyền và các tham số 3. Hệ thống và các tham số 4. Điều xung mã PCM 5. Bài tập. 1 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ  Các loạitínhiệu:  Tín hiệuanalog: . Tầnsố và pha củatínhiệu. (c) Vẽ dạng tín hiệu x(t). 4 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệu xung: ¾ Xung vuông ¾ Xung tam giác 5 1. TÍN HIỆU VÀ CÁC THAM SỐ (tt)  Tín hiệusố: ¾ 100110011 ¾