© 2004, HOÀNG MINH SƠN Chương 1 Hệ thống thông tin công nghiệp 2/11/2006 4.5 Mã hóa bit 2 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 4.5 Mã hóa bit 1. Đặt vấn ₫ề 2. Mã NRZ, RZ 3. Mã Manchester 4. Mã AFP 5. Mã FSK 3 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 1. Đặt vấn ₫ề  Mã hóa ₫ường truyền (Line encoding, signal encoding): Biểu diễn nguồn thông tin cần truyền bằng một tín hiệu thích hợp cho truyền dẫn, có thể bao gồm — Mã hóa bit (biểu diễn một dãy bit thành một tín hiệu) — Các biện pháp dồn kênh  Mã hóa bit (Bit encoding): trường hợp ₫ặc biệt của mã hóa ₫ường truyền (không có dồn kênh, phân kênh) — Trong truyền thông công nghiệp ta chỉ cần ₫ề cập tới mã hóa bit — Mã hóa bit còn ₫ược gọi là ₫iều chế tín hiệu (signal modulation)  Giải mã bit: Khôi phục dãy bit từ một tín hiệu nhận ₫ược 4 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS Các yếu tố kỹ thuật  Tần số, dải tần tín hiệu: —Tần số và dải tần tín hiệu liên quan tới những tính năng nào trong hệ thống? —Tần số cao hay tần số thấp thì tốt? —Dải tần hẹp hay dải tần rộng thì tốt?  Tính bền vững với nhiễu, khả năng phát hiện lỗi —Phương pháp mã hóa như thế nào thì bền vững với nhiễu hơn? —Bền vững hơn với nhiễu thì có lợi gì? —Phương pháp mã hóa như thế nào, tín hiệu dạng gì thì có khả năng phối hợp nhận biết lỗi 5 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS Các yếu tố kỹ thuật  Triệt tiêu dòng một chiều/khả năng ₫ồng tải nguồn — Dòng một chiều ảnh hưởng gì tới hệ thống? — Khi nào thì tín hiệu trên ₫ường truyền triệt tiêu dòng một chiều? —Khả năng ₫ồng tải nguồn là gì và mang lại lợi ích gì? Khi nào thực hiện ₫ược?  Thông tin ₫ồng bộ nhịp trong tín hiệu: —Phân biệt chế ₫ộ truyền ₫ồng bộ và không ₫ồng bộ (cách thức và ưu nhược ₫iểm) — Làm thế nào ₫ể ₫ồng bộ nhịp giữa bên gửi và bên nhận trong chế ₫ộ truyền ₫ồng bộ? —Một tín hiệu có dạng như thế nào thì mang thông tin ₫ồng bộ nhịp? 6 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 2. Phương pháp NRZ và RZ  NRZ (Non-return to Zero), RZ (Return to Zero)  Các tính chất: —Tần số thấp, dải tần không hẹp —Kém bền vững với nhiễu —Tồn tại dòng một chiều — Không mang thông tin ₫ồng bộ nhịp  Ứng dụng: Phổ biến nhất, vd Profibus-DP, Interbus 0 1 1 0 0101 NRZ: 1 øng víi møc tÝn hiÖu cao, 0 víi møc thÊp trong suèt chu kú bit 0110 0101 RZ: 1 øng víi møc tÝn hiÖu cao trong nöa chu kú kú bit T, 0 víi møc thÊp tron g suèt chu k ú bit 7 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 3. Mã Manchester  Các tính chất: —Tần số cao hơn NRZ, dải tần không hẹp — Khá bền vững với nhiễu, không có khả năng phối hợp nhận biết lỗi —Triệt tiêu dòng một chiều, khả năng ₫ồng tải nguồn — Mang thông tin ₫ồng bộ nhịp  Ứng dụng: Khá phổ biến, vd Ethernet, Profibus-PA, Foundation Fieldbus 0 1 1 0 010 1 Manchester-II: 1 øng víi s−ên xuèng, 0 øng íi víi s−ên lªn cña xun g ë g i÷a chu k ú bit 8 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 4. Mã AFP (Alternate Flanked Pulse)  Các tính chất: —Tần số thấp nhất, dải tần hẹp nhất — Khá bền vững với nhiễu, có khả năng phối hợp nhận biết lỗi —Tồn tại dòng một chiều — Không mang thông tin ₫ồng bộ nhịp  Ứng dụng: AS-Interface 0110 010 1 A FP: Thay ®æi gi÷a 0 vμ 1 ®−îc ®¸nh dÊu b»ng mét xung xoay chiÒu 9 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS 5. Mã FSK (frequency shift keying)  Các tính chất: —Tần số cao (truyền tải dải mang), dải tần hẹp — Đặc biệt bền vững với nhiễu, có khả năng phối hợp nhận biết lỗi —Triệt tiêu dòng một chiều, có khả năng ₫ồng tải nguồn — Mang thông tin ₫ồng bộ nhịp  Ứng dụng: HART, Powerline Communication 0 1 1 0 0 1 0 1 FSK: 0 vμ 1 øn g víi c¸c tÇn sè kh¸c nhau . © 2004, HOÀNG MINH SƠN Chương 1 Hệ thống thông tin công nghiệp 2/11/20 06 4.5 Mã hóa bit 2 © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.5 Mã hóa. của mã hóa ₫ường truyền (không có dồn kênh, phân kênh) — Trong truyền thông công nghiệp ta chỉ cần ₫ề cập tới mã hóa bit — Mã hóa bit còn ₫ược gọi là