BÀI GIẢNG MÔN HỌC: KỸ THUẬT THÔNG TIN SỐ pptx

- - -    - - -




BÀI GIẢNG MÔN HỌC:
KỸ THUẬT THÔNG TIN
SỐ


KH I L NG: 3 tín chỐ ƯỢ ỉ
KH I L NG: 3 tín chỐ ƯỢ ỉ

•
Gi lý thuy t + bài t p: ờ ế ậ 43 ti t ế

•
Gi ôn t p + s a bài ki m tra: ờ ậ ử ể 2 ti tế
•
Sinh viên t h c: ự ọ 120+ ti tế


M C TIÊU MÔN H CỤ Ọ
M C TIÊU MÔN H CỤ Ọ
•
M c tiêu chung: ụ
Trang b cho sinh viên các ki n th c c b n v k ị ế ứ ơ ả ề ỹ
thu t thông tin s , bao g m các k thu t x lý khác ậ ố ồ ỹ ậ ử
nhau đ truy n thành công tín hi u t m t đi m này ể ề ệ ừ ộ ể
đ n m t đi m khácế ộ ể

M C TIÊU MÔN H CỤ Ọ
M C TIÊU MÔN H CỤ Ọ
•
M c tiêu c th :ụ ụ ể sau khi h c xong môn h c, sinh ọ ọ
viên có th :ể
- Hi u rõ các k thu t s d ng trong m t h th ng ể ỹ ậ ử ụ ộ ệ ố
thông tin s đi n hình, bao g m: k thu t s hóa tín ố ể ồ ỹ ậ ố
hi u, k thu t mã hóa đ ng dây, k thu t mã hóa ệ ỹ ậ ườ ỹ ậ
ngu n, k thu t mã hóa kênh, k thu t ghép kênh, ồ ỹ ậ ỹ ậ
k thu t đi u ch , k thu t đa truy c pỹ ậ ề ế ỹ ậ ậ
- T nghiên c u m t h th ng thông tin s c thự ứ ộ ệ ố ố ụ ể

TÀI LI U H C T PỆ Ọ Ậ
TÀI LI U H C T PỆ Ọ Ậ
•
[1] Bài gi ng môn h c ả ọ K thu t Thông tin sỹ ậ ố
•
[2] B u đi n Vi t Namư ệ ệ , Đi n tho i s t p 1 và 2ệ ạ ố ậ - Ban thông
tin kinh t k thu t B u đi n-Hà N i 1991ế ỹ ậ ư ệ ộ
•
[3] Leon W.Couch, Digital & analog communications systems
- Macmillan publishing company, New York 1996
•
[4] Ian Glover & Peter Grant, Digital communications -
Prentice Hall Europe 1998
•
[5] Bernard Sklar, Digital communications – Prentice-Hall
International, Inc- 2002

NHI M V C A SINH VIÊNỆ Ụ Ủ

NHI M V C A SINH VIÊNỆ Ụ Ủ
•
Ôn ho c t tìm hi u v Tín hi u & Phặ ự ể ề ệ ổ
•
Đ n l p nghe gi ng + ghi chép + trao đ i (ế ớ ả ổ 11
bu i)ổ
•
Làm bài t p v nhà (ch ng ậ ề ươ 1-5)
•
N p bài t p v nhà đúng th i gian quy đ nhộ ậ ề ờ ị
•
D ki m tra gi a kỳ (ch ng ự ể ữ ươ 1-3)
•
D thi k t thúc môn h c (ch ng ự ế ọ ươ 1-6)

ĐÁNH GIÁ K T QU H CẾ Ả Ọ
ĐÁNH GIÁ K T QU H CẾ Ả Ọ
•
Bài t p v nhà:ậ ề 20%, g m ch ng 1 - 5ồ ươ
•
Ki m tra gi a kỳ:ể ữ 30%, g m ch ng 1 - 3ồ ươ
-
Hình th c: t lu n, có s d ng tài li uứ ự ậ ử ụ ệ
-
Th i gian: ờ 45 phút
-
Đ g m: ề ồ 3 câu phân đ u vào ề 3 ch ngươ
•
Thi k t thúc môn h c:ế ọ 50%, g m ch ng 1 - 6ồ ươ
-

Hình th c: tr c nghi m + t lu n, có s d ng tài li uứ ắ ệ ự ậ ử ụ ệ
-
Th i gian: ờ 60 phút
-
Đ g m ề ồ 2 ph n: tr c nghi m ầ ắ ệ 24 câu và t lu n ự ậ 4 câu

Trong phòng thi ho c ki m tra, đ i v i tài li u vi t tay, ch ặ ể ố ớ ệ ế ỉ
đ c s d ng b n g cượ ử ụ ả ố (tuy t đ i không s d ng b n ệ ố ử ụ ả
photocopy)
Th i gian n p bài t p v nhà:ờ ộ ậ ề vào bu i h c cu i cùngổ ọ ố
(m i s ch m tr vì b t c lý do gì đ u không đ c ch p ọ ự ậ ễ ấ ứ ề ượ ấ
nh n)ậ
L u ý!!!ư
L u ý!!!ư

Đ C NG MÔN H C (45 ti t)Ề ƯƠ Ọ ế
Đ C NG MÔN H C (45 ti t)Ề ƯƠ Ọ ế
•
Ch ng 1:ươ M đ u ở ầ (5 ti t/1 bu i)ế ổ
•
Ch ng 2:ươ K thu t s hóa và mã hóa đ ng ỹ ậ ố ườ (8 ti t/2 ế
bu i)ổ
•
Ch ng 3:ươ K thu t mã hóa ngu n ỹ ậ ồ (8 ti t/2 bu i)ế ổ
•
Ki m tra gi a kỳể ữ
•
Ch ng 4:ươ K thu t mã hóa kênhỹ ậ (8 ti t/2 bu i)ế ổ
•
Ch ng 5:ươ K thu t ghép kênh và đa truy c p ỹ ậ ậ (8 ti t/2 ế

bu i)ổ
•
Ch ng 6:ươ K thu t đi u ch ỹ ậ ề ế (8 ti t/2 bu i)ế ổ

ÔN T P VẬ Ề
ÔN T P VẬ Ề
TÍN HI U & PHỆ Ổ
TÍN HI U & PHỆ Ổ

Tín hi u & H th ngệ ệ ố
Tín hi u & H th ngệ ệ ố
•
H th ng: ệ ố t p h p các đ i t ng v t lý có quan h nào ậ ợ ố ượ ậ ệ
đó v i nhauớ
•
H th ng:ệ ố toàn b thi t b ho c m t ph n thi t b ho c ộ ế ị ặ ộ ầ ế ị ặ
m t ch ng trình ph n m mộ ươ ầ ề
•
Tín hi u:ệ đ i l ng v t lý bi n thiên có m t trong h ạ ượ ậ ế ặ ệ
th ngố
•
Trong m t h th ng có tín hi u vào, tín hi u n i b ộ ệ ố ệ ệ ộ ộ
(trung gian) và tín hi u raệ
•
Các tín hi u trong h th ng có quan h v i nhauệ ệ ố ệ ớ
•
Tín hi u b thay đ i khi đi qua h th ngệ ị ổ ệ ố

Mô hình toán h c bi u di n tín hi u & h th ngọ ể ễ ệ ệ ố
Mô hình toán h c bi u di n tín hi u & h th ngọ ể ễ ệ ệ ố

•
Là ph ng trình toán bi u di n tín hi u & h th ngươ ể ễ ệ ệ ố
•
Các ph ng trình toán ch là mô hình, không ph i là tín hi u & ươ ỉ ả ệ
h th ng th c sệ ố ự ự
•
Có nhi u lo i mô hình toán khác nhau. M i lo i đ u có các u ề ạ ỗ ạ ề ư
khuy t đi m riêngế ể
•
Ý nghĩa c a mô hình toán:ủ
- Giúp phân tích tín hi u & h th ng m t cách đ nh l ng, t đó ệ ệ ố ộ ị ượ ừ
so sánh, đánh giá h th ngệ ố
•
Giúp thi t k tín hi u & h th ng đ t các yêu c u đ raế ế ệ ệ ố ạ ầ ề

Phân lo i tín hi uạ ệ
Phân lo i tín hi uạ ệ
•
Tín hi u xác đ nh & ng u nhiênệ ị ẫ
•
Tín hi u tu n hoàn & không tu n hoànệ ầ ầ
•
Tín hi u liên t c & r i r cệ ụ ờ ạ
•
Tín hi u năng l ng & công su tệ ượ ấ

Tín hi u xác đ nh & ng u nhiênệ ị ẫ
Tín hi u xác đ nh & ng u nhiênệ ị ẫ
Tín hi u xác đ nhệ ị
- Bi t rõ s bi n thiên c a ế ự ế ủ

tín hi u theo th i gianệ ờ

- Bi t rõ giá tr c a tín hi u ế ị ủ ệ
t i t t c các th i đi mạ ấ ả ờ ể

- Mô hình toán h c: bi u ọ ể
di n b ng hàm theo bi n ễ ằ ế t
ho c đ thặ ồ ị
Tín hi u ng u nhiênệ ẫ
- Không bi t ch c ch n v s ế ắ ắ ề ự
bi n thiên c a tín hi uế ủ ệ
- Không bi t ch c giá tr c a ế ắ ị ủ
tín hi u tr c khi nó xu t hi nệ ướ ấ ệ
- Mô hình toán h c: bi u di n ọ ể ễ
b ng xác su t ho c các tr ằ ấ ặ ị
trung bình th ng kêố

Tín hi u tu n hoàn & không tu n hoànệ ầ ầ
Tín hi u tu n hoàn & không tu n hoànệ ầ ầ
•
Tín hi u tu n hoàn:ệ ầ
-
L p l i theo m t chu kỳ nào đóặ ạ ộ

•
Tín hi u không tu n hoàn:ệ ầ
-
Không có s l p l iự ặ ạ

Tín hi u liên t c & r i r cệ ụ ờ ạ

Tín hi u liên t c & r i r cệ ụ ờ ạ
•
Tín hi u liên t c:ệ ụ
-
Xác đ nh t i t t c các th i đi mị ạ ấ ả ờ ể
-
Bi u di n b ng hàm x(t)ể ễ ằ
•
Tín hi u r i r c:ệ ờ ạ
-
Ch xác đ nh t i m t t p h u h n các th i đi mỉ ị ạ ộ ậ ữ ạ ờ ể
-
Bi u di n b ng hàm x(nT), v i n nguyên và T: kho ng th i ể ễ ằ ớ ả ờ
gian c đ nhố ị

Tín hi u năng l ng & công su tệ ượ ấ
Tín hi u năng l ng & công su tệ ượ ấ
•
Công su t t c th i c a tín hi u đi n áp v(t) hay dòng ấ ứ ờ ủ ệ ệ
đi n i(t) qua đi n tr R:ệ ệ ở
R)t(i)t(por
R
)t(v
)t(p
2
2
==
•
Trong các h th ng thông tin, th ng chu n hóa công ệ ố ườ ẩ
su t b ng cách gi s R = 1 ohm. Công su t t c th i:ấ ằ ả ử ấ ứ ờ

)t(x)t(p
2
=
x(t) là tín hi u đi n áp ho c dòng đi nệ ệ ặ ệ

Tín hi u năng l ng & công su tệ ượ ấ
Tín hi u năng l ng & công su tệ ượ ấ
•
Tín hi u năng l ng: ệ ượ năng l ng d ng h u h nượ ươ ữ ạ
•
Tín hi u công su t: ệ ấ năng l ng vô h n và công su t d ng ượ ạ ấ ươ
h u h nữ ạ
•
Quy c:ướ
- T.h tu n hoàn và t.h ng u nhiên: tín hi u công su tầ ẫ ệ ấ
- T.h xác đ nh không tu n hoàn: tín hi u năng l ngị ầ ệ ượ
∫
−
∞→
=
T
T
2
T
x
dt|)t(x|limE
∫
−
∞→
=

T
T
2
T
x
dt|)t(x|
T2
1
limP

Ph c a tín hi u th cổ ủ ệ ự
Ph c a tín hi u th cổ ủ ệ ự
•
Tín hi u tu n hoàn chu kỳ Tệ ầ 0:
•
Tín hi u năng l ng:ệ ượ
n
0
0
0
Aj
n
2/T
2/T
T/tn2j
0
n
eAdte)t(x
T
1

A
∠
−
π−
==
∫
)f(Xjft2j
e)f(Xdte)t(x)f(X
∠π−
∞
∞−
==
∫
Ph biên đ : ổ ộ ch nẵ Ph pha: ổ lẻ

M t đ phậ ộ ổ
M t đ phậ ộ ổ
•
M t đ ph năng l ng (ESD):ậ ộ ổ ượ
2
)f(X)f(G =
df)f(G2df)f(Gdt)t(xE
0
2
x
∫∫∫
∞∞
∞−
∞
∞−

===
•
M t đ ph công su t (PSD):ậ ộ ổ ấ
{ }
00
n
0
2
n
T
T
T
f/1Tperiodwithsignalperiodicais)t(xif)nff(A)f(S
dt)t(x)t(x
T2
1
limFT)(RFT)f(S
=−δ=






τ+=τ=
∑
∫
∞
−∞=
−

∗
∞→
∫∫∫
∞∞
∞−−
∞→
===
0
T
T
2
T
x
df)f(S2df)f(Sdt)t(x
T2
1
limP

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1

Băng thông c a tín hi u sủ ệ ố
Băng thông c a tín hi u sủ ệ ố
f
0
PSD
Băng thông -3dB
Băng thông null-to-null
Băng thông -35dB
Băng thông -50dB

T t ng quan (autocorrelation)ự ươ
T t ng quan (autocorrelation)ự ươ
∫
∞
∞−
τ+=τ dt)t(x)t(x)(R
•
Tín hi u năng l ng & th c:ệ ượ ự
-
Hàm t t ng quan ch ra s t ng quan nhi u hay ít gi a ự ươ ỉ ự ươ ề ữ
m t tín hi u v i b n copy c a chính nó b d ch chuy nộ ệ ớ ả ủ ị ị ể
∫
∞
∞−
=
↔τ
≤τ
τ−=τ
)t(x)0(R.4
)f(G)(R.3

)0(R)(R.2
)(R)(R.1
2
F

T t ng quan (autocorrelation)ự ươ
T t ng quan (autocorrelation)ự ươ
∫
−
∞→
τ+=τ
2/T
2/T
T
dt)t(x)t(x
T
1
lim)(R
•
Tín hi u th c tu n hoàn:ệ ự ầ
•
Tín hi u công su t:ệ ấ
∫
−
τ+=τ
2/T
2/T
0
0
0

dt)t(x)t(x
T
1
)(R
Hàm t t ng quan c a tín hi u th c tu n hoàn có các tính ự ươ ủ ệ ự ầ
ch t t ng t nh các tính ch t c a hàm t t ng quan ấ ươ ự ư ấ ủ ự ươ
c a tín hi u năng l ngủ ệ ượ

Truy n tín hi u qua h th ngề ệ ệ ố
Truy n tín hi u qua h th ngề ệ ệ ố
y(t)
H th ng truy n ệ ố ề
d nẫ
tuy n tính b t bi nế ấ ế
x(t)
Vào Ra
Y(f)
X(f)
h(t)
H(f)
)f(H)f(X)f(Y
)f(H)f(X)f(Y
)f(H)f(X)f(Y
)t(h*)t(xd)t(h)(x)t(y
∠+∠=∠
=
=
=ττ−τ=
∫
∞

∞−