Đề tài Kỹ thuật mã hóa tín hiệu

Báo cáo thuyt trình
Kỹ thuật truyền số liệu và mạng
Đề tài:
Kỹ thuật mã hóa tín hiệu


Digital  Digital ~*~ Digital  Analog
Nhóm báo cáo:
1. Hoàng Quy Qunh Chi 0812704
2. Lê Văn Chẳng 0812703
3. Nguyễn Hữu Linh 0812766
4. Lê Thị Hồng Linh 0812765
5. Phạm Xuân Nam 0812786
6. Trương Xuân Thắng 0812823
Ging viên hưng dn:
Th.S Hunh Thị Thu Thủy
Ni dung trình bày
 Phn IV – Digital  Analog
 Phn II – Truyền dn dữ liệu
 Phn III – Digital  Digital
 Phn I – Dữ liệu và tín hiệu
Phn I
Dữ liệu – Tín hiệu
Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
1. Khái niệm Dữ liệu và Tín hiệu
 Dữ liệu là mt thực thể mang thông tin

 Dữ liệu Analog: là các giá trị liên tục trong mt khong
thời gian như âm thanh, video

 Dữ liệu Digital: là các giá trị rời rạc theo thời gian như

văn bn, số nguyên
 Tín hiệu là biểu diễn điện hoặc điện từ của dữ liệu

 Tín hiệu Analog: được biểu diễn bằng các bin
liên tục, truyền dn trong môi trường liên tục
(wire, fiber optic, space).

 Tín hiệu Digital: được biểu diễn bằng 2 thành
phn mt chiều khác nhau

Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
2. Tín hiệu analog:
 Biên đ của tín hiệu analog:
 Dùng để đo đ mạnh của tín hiệu.

 Đơn vị: Decibel (dB) hay Volts (V)

 Biên đ càng ln, tín hiệu có cường
đ càng mạnh

 Ting nói (speech) là mt tín hiệu
rất phức tạp, chứa hàng ngàn tổ
hợp khác nhau của nhiều tín hiệu
 Có 3 đặc điểm chính: biên đ, tn số, pha
Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
2. Tín hiệu analog:
 Tn số của tín hiệu analog:
 Tn số phn ánh tốc đ thay đổi của
tín hiệu trong 1 đơn vị thời gian

 Đơn vị của tn số là Hertz (Hz) hay
số chu k trong mt giây (cycles per
second)

 Chu k là sự di chuyển sóng của tín
hiệu từ điểm nguồn bắt đu cho đn
khi quay trở về lại điểm nguồn đó.
Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
2. Tín hiệu analog:
 Pha của tín hiệu analog:
 Pha là tốc đ thay đổi quan hệ
của tín hiệu đối vi thời gian,
được mô t theo đ (degree)

 Sự dịch pha xy ra khi chu k
của tín hiệu chưa kt thúc, và
mt chu k mi của tín hiệu bắt
đu trưc khi chu k trưc đó
chưa hoàn tất.

 Tín hiệu mang dữ liệu bị nh
hưởng bởi sự dịch pha

 Tai người không cm nhận được
sự dịch pha

Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
3. Tín hiệu Digital
 Tín hiệu Digital chỉ bao gồm
hai trạng thái, được diễn t là

ON và OFF hoặc 0 và 1 hoặc
High và Low

 Tín hiệu Digital yêu
cu kh năng băng
thông ln hơn tín hiệu
analog
Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
 Mt tín hiệu Digital là mt tổ hợp của các tín hiệu khác. Đặc
biệt, tín hiệu Digital có thể được biểu diễn như sau
Signal = f + f
3
+ f
5
+f
7
+f
9
+f
11
+f
13
f


 Do đó mt tín hiệu Digital gồm 1 tn số cơ bn (f), cng
thêm tn số 3f (hài tn bậc 3), tn số 5f (hài tn bậc 5), …
 Nu biên đ tn số của f, f
3
, f

5
, … là a, a
3
, a
5
, … thì ta có
a = 3a
3
= 5a
5
…
 Để gởi tín hiệu Digital qua kênh truyền thoại, băng
thông của kênh truyền phi cho phép tn số cơ bn
f, tn số 3f và tn số 5f đi qua mà không nh hưởng
nhiều đn các tn số này
 Đây là yêu cu tối thiểu để bên nhận nhận đúng
được tín hiệu Digital
3. Tín hiệu Digital
Phn I – Dữ liệu – Tín hiệu
3. Tín hiệu Digital
Phn II
Truyền dn dữ liệu
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
2. Các thành phn trong mô hình truyền dữ liệu

(dưi góc đ vật lý)
 Thit bị:

 Thit bị phát (Transmitter)

 Thit bị thu (Receiver)

 Môi trường truyền (Medium)

 Kt nối

 Kt nối trực tip (Direct link)

 Kt nối điểm - điểm (Point-to-point)

 Kt nối nhiều điểm (Multi-point)
1. Khái niệm truyền dn
 Trao đổi dữ liệu thông qua việc xử lý và lan truyền tín hiệu
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
3. Các ch đ truyền
One-way only
Simplex operation
Half-duplex operation
Two-way but not at
the same time
Full-duplex operation
Both-way at
the same time
 Simplex mode:

 Không dùng rng rãi vì không thể gởi
ngược lại lỗi hoặc tín hiệu điều khiển
cho bên phát

 Television, teletext, radio

 Half-duplex mode

 B đàm
 Full-duplex mode

 Điện thoại
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
4. Truyền dn analog
 Không quan tâm đn ni dung dữ liệu được truyền
là digital hay analog


 Sẽ bị suy gim khi truyền xa, muốn truyền xa cn
dùng b khuch đại (amplifier) nhưng sẽ khuch đại
c tín hiệu ln nhiễu
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
5. Truyền dn digital
 Quan tâm đn ni dung dữ liệu được truyền
là digital hay analog

 Nhiễu và sự suy gim tín hiệu sẽ nh hưởng
đn sự tích hợp.

 Muốn truyền dữ liệu đi xa cn dùng b lặp
(repeater); b lặp không khuch đại nhiễu.
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
6. Dữ liệu, tín hiệu và truyền dn
Analog and digital transmission
Analog data
Analog

signal
Digital signal
Digital data
Analog
signal
Digital signal
 Analog data/Analog Signal

 Gởi bình thường hoặc mã hóa vào phn phổ khác

 Analog data/Digital Signal

 Mã hóa dùng b codec để tạo ra chuỗi bit số

 Digital Data/Analog Signal

 Mã hóa dùng modem để tạo ra tín hiệu tương tự

 Digital Data/Digital Signal

 Biểu diễn trực tip dữ liệu hoặc mã hóa để tạo ra tín hiệu

số có đặc tính mong muốn
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
 Analog Signal/Analog Transmission

 Lan truyền thông qua các b khuch đại, xử lý tín hiệu như

nhau bất kể dữ liệu là số hoặc tương tự

 Analog Signal/Digital Transmission

 Gi sử tín hiệu biểu diễn dữ liệu số, lan truyền qua các b repeater

 Digital Signal/Analog Transmission

 Không dùng

 Digital Signal/Digital Transmission
 Tín hiệu là chuỗi nhị phân lan truyền qua các b repeater
6. Dữ liệu, tín hiệu và truyền dn
Analog and digital transmission
Analog data
Analog
signal
Digital signal
Digital data
Analog
signal
Digital signal
Phn II – Truyền dẫn dữ liệu
7. Ưu điểm của truyền dn digital
 Công nghệ số

 Công nghệ LSI/VLSI làm gim giá thành

 Toàn vẹn dữ liệu

 Nhiễu và suy gim tín hiệu không bị tích lũy bởi các repeater

 Truyền khong cách xa hơn trên các đường truyền kém chất lượng

 Hiệu qu kênh truyền

 Có thể truyền nhiều kênh hơn trên cùng mt đường truyền

 Bo mật

 Dễ áp dụng các kỹ thuật mã hóa để bo mật dữ liệu

 Tích hợp

 Dữ liệu digital và analog được xử lý tương tự nhau
Phn III
Digital - Digital
Phn III – Digital - Digital
1. Tín hiệu Digital
 Xung điện áp rời rạc, không liên tục

 Mỗi xung là mt phn tử tín hiệu

 Dữ liệu nhị phân được mã hóa thành các phn tử tín hiệu
Phn III – Digital - Digital
2. Cơ ch chuyển đổi Digital – Digital
Phn III – Digital - Digital
2. Cơ ch chuyển đổi Digital – Digital
 Unipolar

 Là phương pháp chỉ dùng mt dạng cực tính, thường thì cực
tính này biểu diễn mt giá trị nhị phân, thường là 1.

 Polar

 Là phương pháp dùng hai mức điện áp: mt có giá trị dương
và mt có giá trị âm, có kh năng loại trừ thành phn DC.

 Bipolar

 Là phương pháp dùng ba mức điện áp: mt có giá trị dương,
mt có giá trị âm và zero. Zero thường dùng để biểu diễn bit 0
Phn III – Digital - Digital
2. Cơ ch chuyển đổi Digital – Digital
 Unipolar
 Là phương pháp đơn gin nhất và nguyên thủy nhất, tiền
đề phát triển cho các phương pháp khác

 Hoạt đng trên cơ sở gởi các tín hiệu điện áp trong môi
trường kt nối, thường là dây dn hay cáp

 Chỉ sử dụng mt mức điện áp dương hoặc âm để biểu diễn
mt trong hai giá trị nhị phân, thường là 1

 Phương pháp này thường gặp khó khăn do thành phn
điện áp DC và khó khăn trong vấn đề đồng b
Phn III – Digital - Digital
2. Cơ ch chuyển đổi Digital – Digital
 Polar
 Là phương pháp mã hóa dùng hai mức điện áp: mt có giá trị
dương và mt có giá trị âm, có kh năng loại trừ thành phn DC

 Có nhiều phương pháp mã hóa khác nhau nhưng ở đây chỉ kho
sát 3 phương pháp thông dụng nhất:
• NRZ – Nonreturn to zero: Gồm có hai dạng là Nonreturn to
zero - level và Nonreturn to zero - invert
• RZ – Return to zero
• Biphase: Gồm có hai dạng là Differential Manchester và
Manchester