KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN VIBA SỐ ppsx


Ưu điểm của hệ thống truyền dẫn vô tuyến

Linh hoạt: có thể triển khai hệ thống truyền dẫn số rất
nhanh và khi không cần thiết có thể tháo gỡ và nhanh chóng
chuyển sang lắp đặt ở vị trí khác của mạng viễn thông. Ưu
điểm này cho phép các nhà khai thác phát triển mạng viễn
thông nhanh chóng ở các vùng cơ sở hạ tầng viễn thông
chưa phát triển với vốn đầu tư thấp nhất.

Di động: chỉ có truyền dẫn vô tuyến mới đáp ứng được thông
tin mọi nơi mọi thời điểm của các khách hàng viễn thông.
Nhu cầu này không ngừng tăng ở thế kỷ 21 khi nhu cầu đi
lại của con người ngày càng tăng.
Ngoài các ưu điểm trên thông tin vô tuyến là phương tiện
thông tin duy nhất cho các chuyến bay vào các hành tinh
khác, thông tin hàng hải, định vị
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG VIBA
SỐ

Nhược điểm của hệ thống truyền dẫn vô tuyến

Chịu ảnh hưởng rất lớn vào môi trường truyền dẫn : khí hậu
thời tiết.

Chịu ảnh hưởng rất lớn vào địa hình: mặt đất, đồi núi, nhà
cửa cây cối

Suy hao trong môi trường lớn


Chịu ảnh hưởng của các nguồn nhiễu trong thiên nhiên:
phóng điện trong khí quyển, phát xạ của các hành tinh khác
(khi thông tin vệ tinh)

Chịu ảnh hưởng nhiễu công nghiệp từ các động cơ đánh lửa
bằng tia lửa điện

Chịu ảnh hưởng nhiễu từ các thiết bị vô tuyến khác.

Dễ bị nghe trộm và sử dụng trái phép đường truyền thông tin
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG VIBA
SỐ

Sơ đồ khối của thiết bị

Sơ đồ khối máy phát

Sơ đồ khối máy thu

Xử lý baseband

ISI. Mẫu mắt (eye pattern)

Đổi mã

Mã hóa kênh truyền (channel coding)

Scrambler

Chuyển đổi từ nối tiếp ra song song


Điều chế

Khôi phục sóng mang
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG VIBA
SỐ

Tuyến truyền dẫn viba và các thành phần trong hệ thống viba:

Một số thông số ảnh hưởng đến tuyến truyền dẫn line of sight

Antenna

Suy hao trong không gian tự do

Các ảnh hưởng của khí quyển: Hấp thu, khúc xạ, ống dẫn

Các ảnh hưởng của địa hình: Phản xạ, vùng Fresnel, tán
xạ

Kỹ thuật phân tập

Tính toán tuyến truyền dẫn

Hệ thống bảo vệ (tăng độ tin cậy của tuyến truyền dẫn)

Phân bố (sắp xếp) kênh truyền vô tuyến

Đo kiểm chất lượng
I. Sơ đồ khối thiết bị





 


 
! !"
"
#
"
#
!$
Sơ đồ khối máy phát DMR có dự phòng
%




#%
#%
#
"
&
#
#!


 

!% !#

!%
II. XỬ LÝ BASEBAND
1. Hiện tượng ISI và eye pattern

Đáp ứng xung của kênh truyền có băng thông bị hạn chế
)(
)()(
fj
cc
c
efHfH
θ
=
'

'




Baseband system model

Equivalent model
Tx lter
Channel
)(tn
)(tr
Rx. lter

Detector
k
z
kTt =
{ }
k
x
ˆ
{ }
k
x
1
x
2
x
3
x
T
T
)(
)(
fH
th
t
t
)(
)(
fH
th
r

r
)(
)(
fH
th
c
c
Equivalent system
)(
ˆ
tn
)(tz
Detector
k
z
kTt =
{ }
k
x
ˆ
{ }
k
x
1
x
2
x
3
x
T

T
)(
)(
fH
th
(
)()()()( fHfHfHfH
rct
=

Theo lý thuyết băng thông của hệ thống cần tối thiểu để
không xãy ra ISI là R
s
/2 [Hz] hay ngược lại tốc độ truyền tối
đa để không xãy ra ISI đối với kênh truyền có băng thông là
W sẽ là R
s
=2W. Do đó tín hiệu đi qua kênh truyền xem như
bộ lọc có đáp ứng xung thỏa yêu cầu trên gọi là bộ lọc
Nyquist lý tưởng

T2
1
T2
1−
T
)( fH
f
t
)/sinc()( Ttth =

1
0
T
T2
T−
T2−
0
T
W
2
1
=
'&( '&

Như vậy nếu tại đầu thu ta có bộ lọc có đáp ứng xung giống
như đáp ứng xung của bộ lọc Nyquist trong miền thời gian
thì tín hiệu thu được sẽ không có ISI. Tuy nhiên bộ lọc
Nyquist là lý tưởng ta chỉ có thể có các bộ lọc gần giống gọi
là bộ lọc Rised Cosine
 !"#
2
)1( Baseband
sSB
s
R
rW +=
|)(||)(| fHfH
RC
=
0=r

5.0=r
1=r
1=r
5.0=r
0=r
)()( thth
RC
=
T2
1
T4
3
T
1
T4
3−
T2
1−
T
1−
)
*+,
*
)
*+,
*
T
T2
T3
T−

T2−
T3−
s
RrW )1( Passband
DSB
+=


Raised-Cosine Filter

A Nyquist pulse (No ISI at the sampling time)







>
<<−






−
−+
−<
=

Wf
WfWW
WW
WWf
WWf
fH
||for 0
||2for
2||
4
cos
2||for 1
)(
0
0
0
2
0
π
Excess bandwidth:
0
WW −
%-.
0
0
W
WW
r
−
=

10 ≤≤ r
2
0
0
00
])(4[1
])(2cos[
))2(sinc(2)(
tWW
tWW
tWWth
−−
−
=
π
$"%&
t/T
Amp./01
!+2.
#!


"
$"%&'
t/T
Amp./01
!3.
(
456
$(


Eye pattern: Dạng tín hiệu hiển thị trên dao động ký khi mà tín hiệu quét đáp
ứng với tín hiệu baseband ở tốc độ 1/T (T symbol duration)


'$

$
#

"$7
$"(
) !*

Perfect channel (no noise and no ISI)
$"(
) !*'

AWGN (Eb/N0=20 dB) and no ISI
$"(
) !*'

AWGN (Eb/N0=10 dB) and no ISI
II. Xử lý baseband
2. Đổi mã: Đổi mã từ HDB3 hay CMI sang NRZ
Sơ đồ mạch đổi mã từ CMI sang NRZ
U 1 A
7 4 0 4
1 2
R 1

1 k
C 1
1 n
U 2 A
7 4 1 3 6
1
2
3
U 3 A
7 4 7 4
D
2
C L K
3
Q
5
Q
6
P R
4
C L
1
C k
C M I i n
N R Z o u t
Ví dụ cho chuỗi bit: 110000100111110
II. Xử lý baseband

Dạng mã và dạng tín hiệu ở các vị trí CMI , D, Q như sau:
CMI

CMI
Delayed
CMI
D
1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0
Ck
Out
II. Xử lý baseband
U 1 A
7 4 L S 7 4 A
C L K
3
C L R
1
D
2
P R E
4
Q
5
Q
6
U 1 B
7 4 L S 7 4 A
C L K
1 1
C L R
1 3
D
1 2

P R E
1 0
Q
9
Q
8
U 2 A
7 4 L S 7 4 A
C L K
3
C L R
1
D
2
P R E
4
Q
5
Q
6
U 2 B
7 4 L S 7 4 A
C L K
1 1
C L R
1 3
D
1 2
P R E
1 0

Q
9
Q
8
U 3 A
7 4 L S 3 2
1
2
3
U 4 A
7 4 L S 1 3 6
1
2
3
U 5 A
7 4 L S 2 8
2
3
1
U 5 B
7 4 L S 2 8
5
6
4
N R Z i n
C k
C M I o u t
89:;'%<$ 
II. Xử lý baseband


SV tự vẽ dạng
tín hiệu
II. Xử lý baseband
3. Channel Coding
Nhiệm vụ của mã hóa kênh là để kiểm soát lỗi nhằm
tăng độ tin cậy của hệ thống truyền dẫn. Bộ mã hóa chèn
thêm một số bit theo một nguyên tắc định trước và tại
đầu thu bộ giải mã sử dụng các thông tin của các bit
chèn thêm để

Phát hiện lỗi:

Xác đinh đoạn nào của luồng số thu chứa lỗi. Thông báo
cho nơi gửi hay nơi nhận về lỗi.

Giảm thiểu xác suất không phát hiện lỗi.

Sửa lỗi:

Đạt được sự giảm xác suất lỗi (hay tỷ số bit lỗi, BER) cho
tỷ số E
b
/N
0
định trước.

Đối với xác suất lỗi cho trước giảm giá trị E
b
/N
0

. Lượng
giảm được gọi độ lợi của mã hoá đối với xác suất lỗi