Bài giảng : GHÉP KÊNH SỐ part 2 pps

PCM(tt): Quantizing (tt)
 Nhiễulượng tử có thể giảm bằng cách tăng số
mứclượng tử (giảmkhoảng cách lượng tử Δ)
⇒ tăng số bit/1mẫu lượng tử ⇔ giảm độ rộng
xung ⇔ tăng băng thông củatínhiệu hay
giảmsố kênh ghép.
 Lượng tử hóa tuyến tính: tín hiệucóbiênđộ
bé thì méo lượng tử lớn, tín hiệulớn thì méo
lượng tử nhỏ (vì số mứclượng tửđã được định
trước, còn biên độ tín hiệuthìngẫunhiên)
PCM(tt): Quantizing (tt)
 Lượng tử hoá phi tuyến (không đều):
 Trong Viễn thơng, xác suấttínhiệucóbiênđộ bé cao hơn
tín hiệucóbiênđộ lớn.
 Sử dụng các bộ khuếch đại phi tuyến:
bộ phát: compressed (nén)
bộ thu: expanded (dãn)
⇒companded
 Trong PCM, tín hiệulớncóbướclượng tử lớnvàngượclại
 Lấy tròn các xung lấy mẫu đến mức lượng tử gấn nhất
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn analog
Luật A (Chuẩn Châu Âu)
(A=87,6)
Luật μ (Chuẩn Bắc Mỹ
và Nhật) (μ=255)
x =V
in
/V
in max
: tín hiệu vào chuẩn hố;
y= V

out
/V
out max
bướclượng tử chuẩnhố.
V
max
= 2048Δ là điệnápđiểmbảo hòa biên độ củabộ nén.
0 ≤ V
in
≤V
in max
10
)1ln(
)1ln(
≤≤
+
+
= x
x
y
μ
μ
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
≤<

+
+
≤≤
+
=
1/1
)ln(1
)ln(1
/10
)ln(1
xA
A
Ax
Ax
A
Ax
y
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
 Muốn đạt SNR=72dB thì:
 Số mức lượng tử đều: 2048
Ỉ mỗi từ mã cần có 12 bit (kể cả bit dấu).
 Trong PCM sử dụng mã hố nén số. Mã hố nén
số tạoratừ mã chỉ có 8 bit nhưng chấtlượng
tương đương như lượng tử hố đềusử dụng từ mã
có 12bit. Giả sử 8 bit đólà:
b
1
b
2
b

3
b
4
b
5
b
6
b
7
b
8
Trong đób
1
là bit dấu
b
2
b
3
b
4
từ mã đoạn
b
5
b
6
b
7
b
8
từ mã bước

PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
A = 87.6/13
1
7/8
6/8
5/8
4/8
3/8
2/8
1/8
0
y
1/128 1/64 1/32 1/16 1/4 1/2 1
x
A
B
C
D
E
F
G
H
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
A = 87.6/13
 Muốn đạt SNR=72dB thì nếusử dụng lượng tử hoá
đềuthìcần n=72/6=12 bit
Æ Số mứclượng tử Q=2
12
=4096
Trong đó có 2048 mức + và 2048 mức-, tứclàbiênđộ

củatínhiệusaukhilượng tử hoá đềulàtừ -2048Δ
đến +2048Δ
 Nếusử dụng nén – dãn số thì chỉ cầntừ mã n = 8bit
thì cũng có thểđạt được SNR=72dB.
Æ Số mứclượng tử Q=2
8
=256
Trong đócó128 mức + và 128 mức-, tứclàbiênđộ
củatínhiệusaukhilượng tử hoá đềulàtừ -128Δ
đến +128Δ
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
A = 87.6/13
 Bảng: Các từ mã đoạn
Thứ tựđoạnKýhiệu
Từ mã đoạn
b
2
b
3
b
4
0 OA 000
1 AB 001
2 BC 010
3 CD 011
4 DE 100
5 EF 101
6 FG 110
7 GH 111
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số

A = 87.6/13
 Bảng: Các từ mã bước
Thứ tự
bước
Từ mã bước
b
5
b
6
b
7
b
8
Thứ tự
bước
Từ mã bước
b
5
b
6
b
7
b
8
0 0000 8 1000
1001
1010
1011
1100
1101

1110
1111
1 0001 9
2 0010 10
3 0011 11
4 0100 12
5 0101 13
6 0110 14
7 0111 15
PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
A = 87.6/13
 Bảng: Số lượng bước lượng tử Δ trong các đoạn
TT Đoạn
Số lượng bước lượng tử đều
0
16 Δ
1
16 Δ
2
32Δ
3
64Δ
4
128Δ
5
256Δ
6
512Δ
7
1024Δ

PCM(tt): Quantizing (tt): Nén – dãn số
A = 87.6/13
 Bảng: Các Nguồn Điện Áp Chuẩn
Từ mã đoạn Các điện áp chuẩn chọn bước lượng
tử trong đoạn
b
2
b
3
b
4
b
8
b
7
b
6
b
5
0 000
1 Δ 2 Δ 4 Δ 8 Δ
0 Δ
1
001
1 Δ 2 Δ 4 Δ 8 Δ
16 Δ
2
010
2 Δ 4 Δ 8 Δ 16 Δ
32 Δ

3
011
4 Δ 8 Δ 16 Δ 32 Δ
64 Δ
41
00
8 Δ 16 Δ 32 Δ 64 Δ
128 Δ
51
01
16 Δ 32 Δ 64 Δ 128 Δ
256 Δ
611
0
32 Δ 64 Δ 128 Δ 256 Δ
512 Δ
711
1
64 Δ 128 Δ 256 Δ 512 Δ
1024 Δ
Các điện áp
chuẩn đầu đoạn
TT Đoạn
PCM(tt): Coding
 Chuyển đổi tín hiệu tượng tự sang tín
hiệu số:
 1 xung Ỉ chuỗi nhò phân 8 bit
b
1
b

2
b
3
b
4
b
5
b
6
b
7
b
8
Trong đó:
b
1
:bitdấu, b
1
=0 tín hiệu âm, b
1
=1 tín hiệu
dương
b
2
b
3
b
4
: bit đoạn
b

5
b
6
b
7
b
8
: bit mức trong mỗi đoạn
PCM(tt): Coding (tt)
 Ví dụ1: Đầu vào bộ mã hoá –nén số có một xung
lấy mẫu có biên độ tương đối x = 0,26. Hãy xác
định từ mã PCM 8 bit ở đầu ra
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 1
 Đáp số: 11100001
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 1
 Giải:
 Biên độ xung lấy mẫu:
V
PAM
= 0,26×2048Δ=532Δ
 Xác định bit dấu: b
1
:
Vì 532Δ > 0Δ nên b
1
=1
 Xác định từ mã đoạn b
2
b
3

b
4
:
Theo bảng Các Nguồn Điện Áp Chuẩn, ta có:
532Δ > 128Δ Î b
2
=1
532Δ > 512Δ Î b
3
=1
532Δ < 1024Δ Î b
4
=0
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 1
Vậy: xung lấy mẫu thuộc đoạn 6 (b
2
b
3
b
4
= 110)
Suy ra: V
R(ĐĐ)
= 512Δ
 Xác định bước (mức) của đoạn b
5
b
6
b
7

b
8
:
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5)
=
= 512Δ+256Δ = 768Δ > 532Δ Î b
5
= 0
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6)
=
= 512Δ+0+128Δ = 640Δ > 532Δ Î b
6
= 0
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6=1)
+ V
R(b7)
=

= 512Δ + 0 + 0 + 64Δ = 576Δ > 532Δ Î b
7
= 0
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6=1)
+ V
R(b7=1)
+ V
R(b8)
=
= 512Δ + 0 + 0 + 0 + 32Δ = 544Δ > 532Δ
Nhưng: 512Δ + 0 + 0 + 0 + 32Δ/2 = 528Δ < 532Δ Î b
8
= 1
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 1
Vậy: xung lấy mẫu thuộc bước (mức) 1 của đoạn 6
Tóm lại: Từ mã của V
PAM
= 532Δ là 11100001
và V
out
= 97Δ.
PCM(tt): Coding (tt)
 Ví dụ 2: Đầu vào bộ mã hoá –nén số có một xung
lấy mẫu có biên độ tương đối x = -0,19. Hãy xác
định từ mã PCM 8 bit ở đầu ra

PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 2
 Đáp số: 01011000
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 2
 Giải:
 Biên độ xung lấy mẫu:
V
PAM
= -0,19×2048Δ=-389Δ
 Xác định bit dấu: b
1
:
Vì -389Δ < 0Δ nên b
1
=0
 Xác định từ mã đoạn b
2
b
3
b
4
:
Theo bảng Các Nguồn Điện Áp Chuẩn, ta có:
389Δ > 128Δ Î b
2
=1
389Δ < 512Δ Î b
3
=0
389Δ > 256Δ Î b
4

=1
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 2
Vậy: xung lấy mẫu thuộc đoạn 5 (b
2
b
3
b
4
= 101)
Suy ra: V
R(ĐĐ)
= 256Δ
 Xác định bước (mức) của đoạn b
5
b
6
b
7
b
8
:
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5)
=
= 256Δ+128Δ = 384Δ < 389Δ Î b
5
= 1
Vì V

R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6)
=
= 256Δ+128Δ + 64Δ = 448Δ > 389Δ Î b
6
= 0
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6=1)
+ V
R(b7)
=
= 256Δ + 128Δ + 0 + 32Δ = 416Δ > 389Δ Î b
7
= 0
Vì V
R(ĐĐ)
+V
R(b5=1)
+ V
R(b6=1)
+ V
R(b7=1)
+ V

R(b8)
=
= 256Δ + 128Δ + 0 + 0 + 16Δ = 400Δ > 389Δ
và: 256Δ + 128Δ + 0 + 0 + 16Δ/2 = 392Δ > 389Δ Î b
8
= 0
PCM(tt): Coding (tt): Ví dụ 2
Vậy: xung lấymẫuthuộcbước(mức) 8 của đoạn5
Tóm lại: Từ mã củaV
PAM
= 389Δ là 01011000
và V
out
= -88Δ.
MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN
(LINE CODING)
 GIỚI THIÊU
 CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG TRUYỀN
GIỚI THIỆU
 Tín hiệu PCM là chuỗi các bit 1 và 0.
 Việc truyền tín hiệu này (từ một bộ ghép
kênh đến bộ ghép kênh cấp cấp hơn, đến giá
máy viba, hoặc đến giá máy của thiết bị
quang) cho dù cự ly ngắn nhưng cũng có thể
nhận chúng bị sai nếu truyền không đúng
dạng Æ line coding.
 Chuyển từ một dạng mã này sang dạng mã
khác trong thiết bị truyền PCM Æ code
converter.
GIỚI THIỆU (tt)

 Việc chọn mã đường truyền phải lưu ý đến:
 Thành phần dc.
 Tín hiệu định thời để đồng bộ máy phát và máy thu.
 Băng thông.
 Giám sát được chất lượng.
GIỚI THIỆU (tt)
 Yêu cầu đối với mã đường truyền (line code):
 Không có thành phần một chiều (dc).
 Năng lượng ở tần số thấp phải nhỏ.
 Có nhiều cạnh xung: để khơi phục xung clock ở bộ thu.
 Tín hiệu đã mã hố phải có khả năng giải mã duy nhất
thành tín hiệu gốc.
 Dải tần hẹp Ỉ tiết kiệm dải thông đường truyền.
 Biến đổi có quy luật sao cho máy thu kiểm soát được
lỗi bit.