Chương 3 ĐỊNH DẠNG DỮ LIỆU VÀ MÃ HOÁ NGUỒN

Digital Communication
Using MATLAB®V.6
Dr. Ngo Van Sy
University of Dannang
Chương 3 ĐỊNH DẠNG DỮ LIỆU
VÀ MÃ HOÁ NGUỒN

HỆ THỐNG TRUYỀN BĂNG GỐC (BASEBAND)

MÃ KÝ TỰ

ASCII

EBCDIC do CCITT đưa ra, còn gọi là IA5 (International Aphabet 5)

BAUDO

TCVN

UNICODE

CÁC KỸ THUẬT MÃ HÓA NGUỒN

PAM : Điều Biên Xung

PPM : Điều chế Vị trí Xung

PWM: Điều chế Độ rộng Xung

PCM : Điều Xung Mã


KỸ THUẬT ĐIỀU XUNG MÃ (PCM)

Lấy mẫu

Lượng tử hóa

Mã hóa
HỆ THỐNG TRUYỀN BĂNG GỐC (BASEBAND)

Định dạng và truyền dữ liệu băng gốc
Lấy
mẫu
Lượng
tử
Mã
hóa
Lọc Thông
thấp
Giải
mã
Giải điều
chế /Tách
tín hiệu
Điều chế
xung
Kênh
Thu
Phát
Thông tin số
Thông tin số

Thông tin văn bản
Thông tin
Tương tự
Thông tin văn bản
Thông tin
Tương tự
Luồng Bit Dạng sóng Xung
MÃ KÝ TỰ- Bảng mã ASCII-7bit
Bits 5 0 1 0 1 0 1 0 1
6 0 0 1 1 0 0 1 1
1 2 3 4 7 0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 0 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p
1 0 0 0 SOH DC1 ! 1 A Q a q
0 1 0 0 STX DC2 “ 2 B R b r
1 1 0 0 ETX DC3 # 3 C S c s
0 0 1 0 EOT DC4 $ 4 D T d t
1 0 1 0 ENQ NAK % 5 E U e u
0 1 1 0 ACK SYN & 6 F V f v
1 1 1 0 BEL ETB ‘ 7 G W g w
0 0 0 1 BS CAN ( 8 H X h x
1 0 0 1 HT EM ) 9 I Y i y
0 1 0 1 LF SUB * : J Z j z
1 1 0 1 VT ESC + ; K [ k {
0 0 1 1 FF FS , < L \ l |
1 0 1 1 CR GS - = M ] m }
0 1 1 1 SO RS . > N ^ n ~
1 1 1 1 SI US / ? O _ o DEL
Các ký tự điều khiển
NUL
SOH

STX
ETX
EOT
ENQ
ACK
BEL
BS
HT
LF
VT
FF
CR
SO
SI
Không
Bắt đầu phần Header
Bắt đầu văn bản
Kết thúc văn bản
Kết thúc Giao dịch
Phúc đáp dương tính
Rung chuông
Bản tin- Ký tự- Ký hiệu
Message-Character-Symbol
Message HELLO 31-DTCT
Character H E L L O SP 3 1 -
ASCII-
7BIT
0001001 1010001 0011001 0011001 1111001 0000010 1100110 1000110 1111101
Bit Stream
0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1

Binary
System
S
0
(t), S
0
(t), S
0
(t), S
1
(t), S
0
(t), S
0
(t), S
1
(t), S
1
(t), S
0
(t), S
1
(t), S
0
(t), S
0
(t), S
0
(t), S
1

(t),
b=log
2
M
M=32,b=5
00010 01101 00010 01100 10011 00111 11001 00000 10110 01100 00011 01111
32-ary
System
S
2
(t), S
13
(t), S
2
(t), S
12
(t), S
19
(t), S
7
(t), S
20
(t), S
0
(t), S
22
(t), S
12
(t), S
3

(t), S
15
(t),
CÁC KỸ THUẬT MÃ HÓA NGUỒN

PAM : Điều Biên Xung

PPM : Điều chế Vị trí Xung

PWM: Điều chế Độ rộng Xung

PCM : Điều Xung Mã
Tín hiệu PAM
(Pulse Amplitude Modulation)
t
x(t)
x
s
(nT
s
)
Tín hiệu PWM
(Pulse Width Modulation)
t
x(t)
x
s
(nT
s
)

Tín hiệu PPM
(Pulse Position Modulation)
t
x(t)
x
s
(nT
s
)
Nonreturn-to-zero NRZ
NRZ-S
NRZ-L
NRZ-M
1 0 1 1 0 1 0 0 0 1
+V
- V
+V
- V
+V
- V
Return-to-zero RZ
Phase encoded
Multilevel binary
KỸ THUẬT ĐIỀU XUNG MÃ

Sơ đồ bộ mã hóa PCM
Lấy mẫu
Lượng tử
hóa
Mã hóa

Tín hiệu
Analog
Tín hiệu
Digital
Định lý lấy mẫu

Tín hiệu x(t) có phổ tần được hạn chế bởi bộ lọc thông thấp
(LPF: Low Pass Filter), có thể được đặc trưng một cách chính
xác bởi các mẫu cách đều nhau nếu và chỉ nếu : chu kỳ lấy
mẫu T
S
không vượt quá một nửa chu kỳ của thành phần tần số
tín hiệu cực đại T
fmax
.
max
max
max
max
2
1
2
1
1
ff
T
f
T
f
TT

S
f
S
S
fS
≥
=
=
≤
Tín hiệu thoại
được qui định
fs=8KHz
Lượng tử hóa

Dùng một số mức lượng tử hữu hạn để xấp xỉ cho các mẫu

Lượng tử hóa đều (tuyến tính): Bước lượng tử không đổi.

Số mức lượng tử

Bước lượng tử

Qui luật lượng tử hóa đều

Công suất méo lượng tử:

Bước lượng tử càng bé càng tốt, tuy nhiên khi delta bé quá
có thể gây tạp âm hạt hay quá tải sườn
12
)()(

2
2
2
1
∆
=
=→≤≤
=∆
∆
=
−
N
mnxxnTxx
Q
a
a
Q
iqissi

Lượng tử hóa không đều (phi tuyến): Bước
lượng tử thay đổi

LOGA

Luật µ (Bắc Mỹ)
[ ]
[ ]




<−
≥+
=
+
+
=
01
01
sgn
sgn
1log
/1log
max
max
x
x
x
x
xx
yy
e
e
µ
µ

Lượng tử hóa không đều (phi tuyến): Bước
lượng tử thay đổi

LOGA


Luật A (Châu Âu)

THỐNG KÊ
[ ]







<<
+
+
≤<
+
=
1
1
sgn
log1
)/(log1
1
0sgn
log1
)/(
max
max
max
max

max
max
x
x
A
x
A
xxA
y
Ax
x
x
A
xxA
y
y
e
e
e
MÃ HÓA VÀ NÉN SỐ
Bài tập

Sử dụng mã ASCII-7bit để mã hóa tên của sinh
viên thành luồng bit và biểu diễn theo 16 ký hiệu
trong hệ thống 16-ary

Nguyễn văn Hải (Gõ telex)

Nguyeenx vawn Hair


Tính tổ hợp mã 8-bit cho tín hiệu

x
s
(nT
s
) = -0,3021 Volt

-5,12 V < Xa(t) < 5,12 V

x
s
(nT
s
) = (STT-27)/45 Volt