Kỹ Thuật Truyền Số Liệu : Kỹ thuật mã hóa tín hiệu part 5 potx

2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
38
Data Communication and Computer Networks
Dữ

liệu tương tự, tín hiệu số
•

Ứng dụng
–

Dùng để

truyền dữ

liệu tương tự

trên
mạng truyền dữ

liệu số
•

Tận dụng các ưu điểm của truyền dẫn số

(thiết bị

rẻ, dùng repeater, TDM, …)
–

Số

hóa
•

Dữ

liệu số

có

thể

truyền dùng NRZ-L hay
các loại mã khác
•

Thiết bị
–

CODEC (COder-DECoder)
•

Kỹ

thuật
–

Điều chế xung mã: Pulse Code

Modulation (PCM)
–

Điều chế

Delta: Delta Modulation (DM)
Analog 

Digital
DMPCM
Analog and digital
transmission
Analog
data
Analog
Analog
Analog
signal
signal
signal
Digital
Digital
signal
signal
Digital
data
Analog
Analog
Analog
signal

signal
signal
Digital
Digital
Digital
signal
signal
signal
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
39
Data Communication and Computer Networks
Điều chế

xung mã (PCM)
•

Lý thuyết lấy mẫu
–

“Nếu tín hiệu f(t) được lấy mẫu đều với tốc độ

lấy mẫu cao
hơn tối thiểu 2 lần tần số

cao nhất của tín hiệu, thì

các
mẫu thu được chứa đủ

thông tin của tín hiệu ban đầu. T/h
f(t) có

thể được tái tạo, dùng bộ

lọc thông thấp”
–

Công thức Nyquist: N >= 2f
•

N: tốc độ

lấy mẫu
•

f: tần số

của tín hiệu được lấy mẫu
–

Dữ

liệu tiếng nói
•

Giới hạn tần số

<4000Hz

•

Tốc độ

lấy mẫu cần thiết
8000 mẫu/giây
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
40
Data Communication and Computer Networks
Điều chế

xung mã (PCM)
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
41
Data Communication and Computer Networks
Điều chế

xung mã (PCM)
•

PAM (Pulse Amplitude Modulation)
–

Các xung được lấy mẫu ở

tần số

R=2B
•

Lượng tử

hóa các xung PAM
–

Xác định giá

trị

của điểm được lấy mẫu, rơi vào khoảng nào thì

lấy giá

trị

khoảng đó
–

Tùy thuộc vào các mức lượng tử

2
n

(n là

số

bit cần thiết để

số

hóa 1 xung)
•

Mã hóa dữ

liệu
–

Thực hiện các thao tác mã hóa thông tin trước khi truyền đi
•

Nhiễu lượng tử

(quantizing noise)
–

SNR = 6.02n + 1.76 (dB)
–

Mỗi bit dùng thêm cho lượng tử

hóa sẽ tăng SNR 6dB
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu

42
Data Communication and Computer Networks
Điều chế

xung mã (PCM)
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
43
Data Communication and Computer Networks
Non-Linear encoding
•

Mức lượng tử không đều
•

Giảm méo tín hiệu
•

Companding (compressing-expanding)
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
44
Data Communication and Computer Networks
Companding
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
45

Data Communication and Computer Networks
Điều chế

Delta (DM)
•

Tín hiệu tương tự được xấp xỉ

bởi hàm cầu thang
(staircase)
•

Hành vi nhị

phân
–

Đi lên hay xuống 1 mức () tại mỗi thời khoảng lấy mẫu
•

Hiệu suất
–

Để

tái tạo tiếng nói tốt
•

PCM -

128 mức (7 bit)
•

Băng thông thoại 4khz
•

Cần 8000 x 7 = 56kbps đối với PCM
–

Kỹ

thuật nén dữ

liệu có

thể

làm giảm tốc độ

bit
•

Ví

dụ: kỹ

thuật mã xen khung (interframe coding) cho video làm
giảm tốc độ

bit từ

92Mbps xuống 15Mbps
2008
dce
©2008, Dr. Dinh Duc Anh Vu
47
Data Communication and Computer Networks
Điều chế

Delta (DM)