Giáo trình truyền dữ liệu

LỜI NÓI ðẦU

Giáo trình ñược biên soạn nhằm phục vụ cho sinh viên chuyên ngành Ðiện tử - Viễn
thông.
Nội dung gồm chín chương, trọng tâm ñi vào phần cứng ñồng thời có giới thiệu một
số giao thức của hệ thống truyền dữ liệu.
- Chương 1 và 2 ôn tập một số kiến thức cơ bản có bổ sung một số khái niệm mới
chuẩn bị cho các chương tiếp theo.
- Chương 3 tập trung vấn ñề mã hóa, phân tích tính chất và khả năng các loại mã, thiết
kế các loại mạch tạo mã.
- Chương 4, 5 và 6 tìm hiểu các IC cùng giao thức truyền ñồng bộ, bất ñồng bộ ñồng
thời khảo sát các chuẩn giao tiếp dùng trong truyền dữ liệu.
- Chương 7 bàn về biện pháp truyền dữ liệu nhờ ñường dây ñiện thoại, kỹ thuật dùng
trong modem.
- Chương 8 trình bày các phương pháp ña hợp.
- Chương 9 ñề cập ñến kỹ thuật truyền tín hiệu số trên hệ thống thông tin. Tìm hiểu
hoạt ñộng của các IC CODEC.
Theo chủ quan của tác giả, sự sắp xếp các chương với thứ tự như trên là hợp lý.
Như chúng ta ñã biết, vấn ñề truyền thông ñã và ñang phát triển rất nhanh với kỹ thuật
ngày càng hoàn hảo nên những gì viết ra ngày hôm nay có thể không hoàn toàn thích hợp
trong tương lai. Tuy nhiên phần kiến thức cơ bản hàm chứa trong giáo trình luôn luôn vẫn là
nền tảng cho sự phát triển sau này.. Ðây cũng là mong muốn mà người viết hy vọng mang
ñến cho các em sinh viên.
Mặc dù giáo trình ñược viết cho ñối tượng là sinh viên chuyên ngành Ðiện tử - Viễn
thông, nhưng với những ai có quan tâm tới phần cứng của các hệ thống truyền dữ liệu cũng
có thể tìm thấy ở ñây ñôi ñiều bổ ích.
Cuối cùng tác giả xin thành thật cám ơn Thạc sĩ Ðoàn Hòa Minh ñã ñọc và ñóng góp
nhiều ý kiến quý báu ñể giáo trình có thể hoàn thành.
Người viết

Nguyễn Trung Lập


MỤC LỤC
CHƯƠNG I: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1 VÀI DÒNG LỊCH SỬ .
1.2 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG .
1.3 HỆ THỐNG TRUYỀN TƯƠNG TỰ .
1.4 HỆ THỐNG TRUYỀN SỐ .
1.5 HỆ THỐNG MỞ VÀ MÔ HÌNH OSI .
CHƯƠNG 2 MÃ HÓA VÀ ðIỀU CHẾ:
2.1 PHỔ TẦN CỦA TÍN HIỆU .
2.2 MÃ HÓA .
2.3 ðIỀU CHẾ .
CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI MÃ TRONG TRUYỀN DỮ LIỆU:
3.1 MÃ NHỊ PHÂN CỦA CÁC CHỮ SỐ .
3.2 CÁC MÃ PHÁT HIỆN LỖI .
3.3 MÃ NÉN DỮ LIỆU .
3.4 MẬT MÃ .
CHƯƠNG 4: TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ðỒNG BỘ:
4.1 HỆ THỐNG TRUYỀN DỮ LIỆU .
4.2 MẪU TÍN HIỆU TRONG TRUYỀN BẤT ðỒNG BỘ .
4.3 VÀI IC THỰC HIỆN GIAO THỨC BẤT ðỒNG BỘ .
CHƯƠNG 5: CÁC CHUẨN GIAO TIẾP:
5.1 GIAO TIẾP DÙNG DÒNG ðIỆN VÒNG 20mA .
5.2 CHUẨN GIAO TIẾP RS-232D .
5.3 CHUẨN GIAO TIẾP RS-449, 422A&423A .
CHƯƠNG 6: TRUYỀN NỐI TIẾP ðỒNG BỘ
6.1 GIAO TIẾP GIỮA DTE VÀ DCE ðỒNG BỘ .
6.2 CÁC GIAO THỨC ðỒNG BỘ .

6.3 KHẢO SÁT VÀI IC LSI TRUYỀN ðỒNG BỘ .
6.4 KIỂM TRA HỆ THỐNG THÔNG TIN .
CHƯƠNG 7: TRUYỀN TÍN HIỆU BẰNG SÓNG MANG TƯƠNG TỰ: MODEMS
7.1 DẪN NHẬP.
7.2 CƠ SỞ KỸ THUẬT LIÊN QUAN.
7.3 MỘT SỐ MODEM ðỒNG BỘ VÀ BẤT ðỒNG BỘ.
7.4 VÀI MODEM DÙNG MẠCH LSI .
CHƯƠNG 8: CẤC PHƯƠNG PHÁP ðA HỢP
8.1 ðA HỢP TẦN SỐ .
8.2 ðA HỢP THỜI GIAN .
CHƯƠNG 9 TRUYỀN TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ BẰNG SÓNG MANG SỐ:
9.1
9.2
9.3
9.4

HỆ THỐNG TRUYỀN SỐ .
ðIỀU MÃ XUNG .
ðIỀU CHẾ VI PHÂN VÀ DELTA .
2914 COMBO CHIP .

WWW.UPDATESOFTS.COM – 2006


CHƯƠNG 1

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Nội dung :
1.1 VÀI DÒNG LỊCH SỬ .
1.2 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG .
1.3 HỆ THỐNG TRUYỀN TƯƠNG TỰ .
1.4 HỆ THỐNG TRUYỀN SỐ .
1.5 HỆ THỐNG MỞ VÀ MÔ HÌNH OSI .
1 . 1 VÀI DÒNG LỊCH SỬ:
Thông tin dữ liệu là phương pháp truyền thông dùng mã nhị phân thay cho tín
hiệu.
Có thể coi lịch sử thông tin dữ liệu bắt ñầu vào năm 1837 với sự phát minh ñiện tín
của Samuel F. B. Morse. Ðó là hệ thống truyền các xung ñiện biểu diễn cho các dấu chấm,
vạch (tương ñương với các số nhị phân 1, 0) trên các ñường dây ñồng nhờ các máy cơ ñiện.
Các tổ hợp khác nhau của các mã này thay cho các chữ, số, dấu.... ñược gọi là mã Morse.
Bản ñiện tín ñầu tiên ñược phát hiện ở Anh do Charles Wheatstone và William Cooke thực
hiện nhưng hệ thống của họ phải dùng 6 ñường dây.
Năm 1840, Morse ñăng ký sáng kiến về ñiện tín ở Mỹ và ñến năm 1844 thì ñường
dây ñiện tín ñầu tiên ñược thiết lập giữa Baltimore và Washington D.C..
Năm 1849, bản tin ñầu tiên ñược in nhưng với vận tốc rất chậm, cho ñến năm 1860
vận tốc in ñạt ñược là 15 bps.
Công ty Ðiện tín Miền Tây (Western Union Telegraph Company) ñược thiết lập năm
1850 ở Rochester, New York cho phép thực hiện việc trao ñổi thông tin giữa các cá nhân.
Năm 1874, Emile Baudot thiết kế ñược máy phát dùng phương pháp ña hợp, có thể
truyền cùng lúc 6 bản tin trên cùng một ñường dây.
Năm 1876, Alexander Graham Bell ñã ñưa ñiện tín lên một bước phát triển mới: sự ra
ñời của ñiện thoại. Thay vì chuyển bản tin thành các chuỗi mã Morse, Bell ñã cho thấy rằng
người ta có thể truyền thẳng tín hiệu ñiện ñặc trưng cho tiếng nói trên các ñường dây. Những
hệ thống ñiện thoại ñầu tiên cần các cặp ñường dây khác nhau cho hai người muốn trao ñổi
thông tin với nhau, một người phải nối ñiện thoại của mình vào ñúng ñường dây nối với ñiện
thoại của người mà mình muốn liên lạc. Dần dần sự kết nối ñược thực hiện bởi các tổng ñài
cơ khí rồi tổng ñài ñiện tử, số . . . . Người ta không còn biết hệ thống hoạt ñộng thế nào, chỉ

cần quay (bây giờ thì bấm) số và ñược kết nối.
Năm 1899, Marconi thành công trong việc phát tin bằng vô tuyến.


Có thể nói ñiện tín là phương tiện duy nhất ñược dùng ñể phát tin ñi xa cho ñến năm
1920, lúc ñài phát thanh thương mại ñầu tiên ra ñời.
Năm 1945, ñánh dấu một sự kiện quan trọng ñó là việc phát minh ra chiếc máy tính
ñiện tử ñầu tiên: chiếc ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator). Ðược thiết
kế ñể tính ñạn ñạo phục vụ cho Thế chiến thứ II, ENIAC là thiết bị ñầu tiên có thể xử lý
thông tin dưới dạng ñiện. Mặc dù ENIAC không giữ một vai trò trực tiếp trong việc thông tin
dữ liệu nhưng nó cho thấy rằng các tính toán và quyết ñịnh chính xác có thể thực hiện ñược
nhờ tín hiệu ñiện, một khả năng quan trọng trong hệ thống thông tin hiện nay.
Sau ñó Ðại học Harvard liên kết với công ty IBM (International Business Machines
Corporation) ñã cho ra ñời những chiếc máy tính ña dụng, ñiều khiển tự ñộng ñầu tiên.
Ðến năm 1951 thì số lượng các chủng loại máy tính gia tăng rất nhiều (người ta ñánh
giá sự gia tăng này có tốc ñộ tỉ lệ với hàm mũ) và nhu cầu trao ñổi thông tin trong mọi người
cũng gia tăng với mức ñộ tương tự.
Nhưng cho ñến năm 1968 công ty AT & T xem như ñộc quyền: chỉ các thiết bị do
chính công ty sản xuất mới ñược nối vào hệ thống thông tin quốc gia. Vào thời ñiểm này,
Hiệp hội thông tin liên bang (FCC : Federal Communication Commission) của Mỹ, thông
qua Tòa án tối cao ñã ký quyết ñịnh Carterfone, cho phép các thiết bị của các nhà chế tạo
khác ñược nối vào hệ thống, quyết ñịnh này ñã tác ñộng thật sự ñến sự ra ñời của một kỹ
nghệ mới: kỹ nghệ thông tin dữ liệu. Theo thời gian sự phát triển của kỹî nghệ này ñã ñưa
ñến những hệ thống thông tin dữ liệu số ñược thực hiện ở những khoảng cách ñáng kể.
Và bây giờ,với sự phát triển vũ bảo của máy tính , công nghệ chế tạo IC ña chức
năng, khả năng to lớn của cáp quang và hệ thống vệ tinh ñịa tĩnh, thông tin dữ liệu số ñã trở
thành phổ biến và có một sức mạnh ñến kỳ lạ, nó có thể thỏa mãn nhiều yêu cầu về thông tin
liên lạc của mọi người trên toàn cầu trong một khoảng thời gian rất ngắn.
Chương này ñề cập ñến một số khái niệm chung và tìm hiểu một cách sơ lược các hệ
thống truyền tương tự, hệ thống truyền số cùng một số tính chất cơ bản của chúng.

1 . 2 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG :
1.2.1. Tin tức, dữ liệu và tín hiệu.
1.2.2 Băng thông .
1.2.3 Hình trạng hệ thống và các phương thức liên lạc .
1.2.4 Các phương pháp truyền .
1.2.5. Các phương pháp dồn kênh
.

1.2.1 Tin tức, dữ liệu và tín hiệu (Information, Data & Signal):
- Dữ liệu: bao gồm các sự kiện, khái niệm hay các chỉ thị ñược diễn tả dưới một
hình thức thích hợp cho việc thông tin, thông dịch hay xử lý bởi con người hay máy móc.
-Tin tức: Ý nghĩa mà con người qui cho dữ liệu theo các qui ước cụ thể.
Tin tức có thể biểu thị bởi tiếng nói, hình ảnh, các văn bản, tập hợp các con số,
các ký hiệu, thông qua nó con người hiểu nhau . . ..
Trong hệ thống truyền thông, thường người ta không phân biệt dữ liệu và tin tức.


- Tín hiệu: Là tin tức, dữ liệu ñã ñược chuyển ñổi, xử lý (bởi các bộ phận mã hóa và
/hoặc chuyển ñổi) cho phù hợp với môi trường truyền thông.
Có hai loại tín hiệu: tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
- Tín hiệu tương tự: có dạng sóng như (H.1.1a), ñó là các ñại lượng ñiện có
bất cứ giá trị nào trong một khoảng thời gian xác ñịnh. Tín hiệu tương tự quen thuộc có dạng
hình sin. Một tín hiệu tương tự có thể ñược số hóa ñể trở thành tín hiệu số.
- Tín hiệu số: có dạng sóng như (H.1.1b), ñó là tín hiệu mà biên ñộ chỉ có một trong
hai giá trị duy nhất, tương ứng với hai trạng thái logic ñặc trưng bởi hai số 0 và 1 trong hệ
nhị phân. Hệ thống truyền tín hiệu này là hệ thống truyền nhị phân.
Trong các hệ thống truyền số, ta còn gặp tín hiệu có dạng như (H.1.1c). Ðây chưa
phải là tín hiệu số nhưng nó cũng chỉ có các giá trị nhất ñịnh mà người ta có thể số hóa bằng
các số nhị phân nhiều bít hơn. Trong trường hợp của (H 1.1c) tín hiệu có thể có một trong
bốn giá trị 0, 1, 2, 3; ñể có thể mã hóa tín hiệu này cần các số nhị phân hai bít, hệ thống

truyền tín hiệu này là hệ thống truyền nhị phân hai bít.

(a)

(b)

(c)

(H 1.1)
Tín hiệu trên ñường truyền, gọi là sóng mang, có thể là loại tương tự hay số và ñược
dùng ñể truyền dữ liệu tương tự hay dữ liệu số. Thí dụ: Tiếng nói là loại dữ liệu tương tự và
ñược truyền trên hệ thống ñiện thoại bởi tín hiệu tương tự (H 1.2a); những dữ liệu có nguồn
gốc là số, thí dụ như mã ASCII của các ký tự ñược biểu diễn dưới dạng những xung ñiện nhị
phân ñược truyền bởi tín hiệu tương tự nhờ MODEM (Modulator/Demodulator) (H 1.2b).
Tín hiệu tương tự sẽ qua mạch CODEC (Coder/Decoder) ñể ñược số hóa (H 1.2c) và dữ liệu
số có thể ñược truyền thẳng qua hệ thống số (H 1.2d).
Tín hiệu

Nguồn
→

Tiếng nói ðIỆN
THOẠI

truyền
→ Tín hiệu tương
tự

(a)
Tín hiệu số

MODEM

→
(b)

→ Tín hiệu tương tự


Tín hiệu tương tự

→ Tín hiệu số

CODEC

→
(c)
Dữ liệu số H. T. SỐ
→

→ Tín hiệu số

(d)
(H 1.2)
- Nhiễu: là các tín hiệu ngoài ý muốn, xuất hiện trong hệ thống hoặc trên ñường
truyền. Dưới ảnh hưởng của nhiễu, tín hiệu tương tự bị biến dạng và tín hiệu số có thể bị lỗi.
- Cường ñộ tín hiệu: Cường ñộ của tín hiệu thường ñược biểu diễn bởi công suất
hoặc ñiện áp trên tổng trở tải của nó. Ta phải nói tín hiệu có công suất 133mW hoặc có biên
ñộ 100mV trên tổng trở 75Ω .
- Tỉ số cườnng ñộ hai tín hiệu: dùng mô tả ñộ lợi hoặc ñộ suy giảm của hệ thống,

thường ñược biểu diễn bằng ñơn vị Decibel (dB) xác ñịnh theo thang logarithm:
Tỉ số tín hiệu = 10log

dB

Sự tiện lợi của ñơn vị dB là người ta
có thể xác ñịnh ñộ lợi (hay ñộ suy giảm) của một hệ thống gồm nhiều tầng nối chuỗi
(cascade) bằng cách cộng các ñộ lợi của các tầng với nhau.
Người ta thường biểu thị công suất tuyệt ñối của một tín hiệu bằng cách so sánh với
một tín hiệu chuẩn có công suất 1W :
Công suất tín hiệu = 10log

dB

Ngoài ra, người ta còn dùng ñơn vị
dBm ñể xác ñịnh cường ñộ tín hiệu so với tín hiệu chuẩn có công suất 1mW
:
Công suất tín hiệu =
Bm
10log
Một tín hiệu có công suất 1W tương ñương với 0 dB và 30dBm.
Thí dụ: Tín hiệu có biên ñộ 100mV ở 75Ω tương ñương với 0,133 mW, tính theo
dBm là: 10log(0,133/1mW) = - 8,76 dBm. Dấu trừ cho biết mức tín hiệu là 8,76 dBm dưới
1mW.
Lưu ý, trong chuyển ñổi ñơn vị phải ñể ý ñến tổng trở tải của tín hiệu.
Biểu thức P = ( V2/R ) có thể ñược dùng ñể tính ñiện áp hiệu dụng hoặc tỉ số ñiện áp.
Trong các hệ thống ñiện thoại tổng trở tải thường dùng là 600Ω.
Thí dụ: Tín hiệu 100mV trên tải 75Ω tương ñương với 282mV, nếu tải là 600Ω.
Thật vậy, ở 600Ω, ñiện áp của tín hiệu xác ñịnh bởi :
V2 = P.R = 0,133.10-3.600 = 0,079

= 0,282 V = 282 mV


V =
Nếu các tín hiệu có chung tổng trở tải thì :
Tỉ số tín hiệu = 20log

dB

- Tỉ số tín hiệu nhiễu SNR (Signal to Noise Ratio)
Ðể ñánh giá chất lượng của tín hiệu và cũng là chất lượng của hệ thống truyền tín hiệu
ñó người ta dùng tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR. Ðây là tỉ số công suất tín hiệu có ích trên
công suất tín hiệu nhiễu, thường tính bằng dB (hoặc dBm).
Nếu tín hiệu 2 dBm có mức nhiễu là -20 dBm, thì tỉ số SNR là 22 dBm. Nói cách
khác mức tín hiệu lớn hơn mức nhiễu 22 dBm.
Thí dụ: Với tín hiệu số như (H.1.1b), SNR tối thiểu phải là bao nhiêu ñể có thể phân
biệt ñược tín hiệu một cách rõ ràng (ảnh hưởng của nhiễu còn chấp nhận ñược)?
Ðối với tín hiệu như (H.1.1b), giả sử biên ñộ ứng với mức 1 là 1 V và 0 V cho
mức 0, một lỗi sẽ phát sinh nếu mức 0 ñược phát ñi mà nhiễu có giá trị dương lớn hơn 0,5 V
và nếu mức 1 phát ñi mà nhiễu có biên ñộ âm và trị tuyệt ñối lớn hơn 0,5 V. Như vậy giá trị
tối ña cho phép của nhiễu là 0,5 V so với trị tối ña của tín hiệu là 1 V và tỉ số SNR tối thiểu là:
SNRMIN =
Một hệ thống hay mạch tốt khi có khả năng nâng cao tỉ số
tín hiệu nhiễu SNR theo yêu cầu.
1.2.2 Băng thông :
- Băng thông của tín hiệu là dải tần số trong ñó chứa hầu hết công suất của tín hiệu.
Khái niệm này cho ta xác ñịnh phổ tần hữu ích của tín hiệu nếu tín hiệu ñó chứa một phổ tần
quá rộng.
- Băng thông của kênh truyền là dải tần số của tín hiệu mà ñộ suy giảm khoảng vài dB
(thường là 3 dB) so với giá trị cực ñại khi tín hiệu ñó truyền qua hệ thống. Ðộ suy giảm 3 dB

tương ứng với ñiểm nửa công suất.
Một kênh truyền tốt phải có băng thông lớn hơn băng thông của tín hiệu, ñiều này
khiến cho tín hiệu ñược tái tạo không bị méo dạng và suy giảm ñáng kể trong quá trình
truyền.
1.2.3 Hình trạng hệ thống và các phương thức liên lạc :
Về hình trạng, hệ thống thông tin có thể có dạng :
- Ðiểm - ñiểm (Point to point): Thí dụ liên lạc giữa máy tính và máy in
- Nhiều ñiểm (Multipoint): Hệ thống nhiều ñiểm có thể có một trong các dạng: sao
(star), vòng (ring) và multidrop
* Mạng hình sao (H 1.3a): Thuận lợi trong liên lạc vì ñài thứ cấp truy xuất trực
tiếp ñài sơ cấp nhưng giá thành cao vì phải sử dụng ñường dây riêng.
* Mạng vòng (H 1.3b): Thông tin phải ñi theo vòng từ ñài sơ cấp ñến ñài thứ cấp.
Nếu có một ñài hỏng, hệ thống ngưng làm việc.


* Mạng multidrop (H 1.3c): Các ñài thứ cấp nối chung một ñường dây vào trạm
sơ cấp
Về phương thức thức liên lạc, giữa các máy phát và thu trong một hệ thống thông tin
có thể thực hiện theo 1 trong 4 phương thức:
- Ðơn công (Simplex transmission, SX): thông tin chỉ truyền theo một chiều. Nếu lỗi
xảy ra máy thu không có cách nào yêu cầu máy phát phát lại. Trong hệ thống này thường
máy thu có trang bị thêm bộ ROP (Read Only Printer) ñể hiển thị thông tin nhận ñược.
- Bán song công (Half duplex transmission, HDX): Tín hiệu truyền theo hai hướng
nhưng không ñồng thời. Hệ thống thông tin dùng Walkie - Talkie là một thí dụ của phương
thức liên lạc bán song công. Các máy truyền bán song công có một nút ấn ñể phát (push to
send), khi ở chế ñộ phát thì phần thu bị vô hiệu hóa và ngược lại.
- Song công (full duplex transmission, FDX): Tín hiệu truyền theo hai chiều ñồng
thời. Hệ thống này thường có 4 ñường dây, 2 dây cho mỗi chiều truyền. Phương thức này
ñược dùng trong hệ thống ñiểm - ñiểm (point to point)
- Song công toàn phần (Full/Full-duplex, F/FDX): Ðài sơ cấp có khả năng phát tín

hiệu tới một ñài thứ cấp ñồng thời nhận thông tin từ một ñài thứ cấp khác. Phương thức này
giới hạn trong hệ thống nhiều ñiểm (multipoint)

(H 1.3)
1.2.4 Các phương pháp truyền :
Ðể truyền tín hiệu người ta có thể dùng một trong hai phương pháp: phương pháp
truyền dải nền và phương pháp ñiều chế.
- Phương pháp truyền dải nền : Tín hiệu ñược truyền có cùng dải tần với tín hiệu
nguồn. Thí dụ trong ñiện thoại, tín hiệu âm thanh hữu ích có tần số trong khoảng 300-3000
Hz ñược truyền ñi mà không có sự biến ñổi nào về phổ tần của nó.


- Phương pháp ñiều chế : Ðây là phương pháp cho phép dời phổ tần của tín hiệu
nguồn ñến một khoảng tần số khác phù hợp với kênh truyền và tránh ñược nhiễu do giao
thoa (nghĩa là các phổ tần cách nhau một khoảng ñủ ñể không chồng lên nhau).
1.2.5 Các phương pháp dồn kênh :
Ðể có thể truyền nhiều tín hiệu có cùng dải nền (nhiều kênh) trên một ñường truyền
mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau, người ta phải dồn kênh. Có hai phương pháp dồn kênh:
phương pháp ña hợp phân tần số và phương pháp ña hợp phân thời gian .
(H 1.4) mô tả hai phương pháp dồn kênh.

(H 1.4)
- Dồn kênh theo phương pháp ña hợp phân thời gian (TDM: Time Division
Multiplexing)
(H 1.5) minh họa phương pháp TDM .

(H 1.5)
Khóa chuyển mạch ñược sử dụng ñể nối tuần tự mỗi tín hiệu cần truyền ñến ñường
truyền trong một khoảng thời gian nhất ñịnh. Dĩ nhiên các khóa chuyển mạch ở máy phát
(dồn kênh) và máy thu (phân kênh) phải hoạt ñộng ñồng bộ ñể các máy thu thu ñúng tín hiệu

của nó.
- Dồn kênh theo phương pháp ña hợp phân tần số (FDM: Frequency Division
Multiplexing).
(H 1.6) minh họa phương pháp FDM cho 3 kênh truyền (3 tín hiệu tương tự). Tần số
sóng mang của mỗi bộ ñiều chế của mỗi kênh ñược chọn lựa sao cho mỗi tín hiệu ñã ñược
ñiều chế chiếm một dải tần riêng trong cả phổ tần của ñường truyền và phải ñược cách ly


theo qui ñịnh. Ðể thực hiện ñược việc này người ta dùng các mạch cộng hưởng LC có tần số
cộng hưởng khác nhau cho mỗi kênh truyền.
Các hệ thống truyền thanh và truyền hình sử dụng phương pháp dồn kênh này.

(H 1.6)
1 . 3 HỆ THỐNG TRUYỀN TƯƠNG TỰ :

(H 1.7) mô tả một hệ thống truyền tương tự dùng phương pháp ñiều chế (nếu truyền
dải nền thì không cần bộ ñiều chế và giải ñiều chế). Trong hệ thống này tín hiệu trên ñường
truyền là tín hiệu tương tự.
Bộ phận chuyển ñổi ở máy phát biến tin tức thành tín hiệu tương tự, sau khi ñược xử
lý (như lọc, khuếch ñại, phối hợp trở kháng.....) sẽ qua bộ phận ñiều chế ñể dời phổ tần; cuối
cùng bộ phận giao tiếp chuẩn bị tín hiệu phát tương thích với môi trường truyền hay kênh
truyền.
Các công việc ñược thực hiện theo chiều ngược lại ở máy thu.

(H 1.7)
1.4

HỆ THỐNG TRUYỀN SỐ :
1.4.1 Sơ ñồ khối .
1.4.2 Vận tốc truyền tín hiệu .

1.4.3 Truyền nối tiếp và song song .


1.4.4 Truyến ñồng bộ và bất ñồng bộ .
1.4.1 Sơ ñồ khối :
(H 1.8) mô tả một hệ thống truyền số. Tín hiệu trên ñường truyền của hệ thống là tín
hiệu số, tức các ñiện áp tương ứng cho các mức 0 và 1 của các mã nhị phân biểu thị cho tin
tức.
Bộ phận chính của hệ thống là bộ phận biến ñổi A→D (Analog to Digital Converter,
ADC) ở máy phát (biến tín hiệu tương tự thành tín hiệu số) và biến ñổi D→A (Digital to
Analog Converter, DAC) ở máy thu (biến tín hiệu số thành tín hiệu tương tự).
Việc truyền tín hiệu số ñược thực hiện bằng cách phát tuần tự các mã nhị phân này.

(H 1.8)
1.4.2 Vận tốc truyền tín hiệu (Baud rate) :
Một trong những ñặc trưng quan trọng ñể ñánh giá chất lượng một hệ thống truyền số
là vận tốc truyền tín hiệu, ñược tính bằng baud.
Baud là vận tốc thay ñổi trạng thái sóng mang (số lần thay ñổi sóng mang trong một
giây) còn gọi là vận tốc ñiều chế (baud rate).
Trong thực tế người ta hay dùng ñơn vị bit/s (bps) là vận tốc truyền bit (bit rate), tức
số bit mà hệ thống truyền trong một giây.
Trong hệ thống truyền nhị phân (tín hiệu cần truyền có dạng (H 1.1b)), sóng mang chỉ
ñược ñiều chế bởi một trong hai trạng thái của tín hiệu, vận tốc bit và vận tốc tín hiệu bằng
nhau (số bit/s = số baud).
Trong hệ thống truyền nhị phân hai bit (Thí dụ, dùng số nhị phân hai bit mã hóa tín
hiệu có dạng (H 1.1c)), số lượng bit sẽ gấp ñôi số tín hiệu (vận tốc thay ñổi bit nhanh gấp
ñôi vận tốc thay ñổi sóng mang), như vậy số bit/s gấp ñôi số baud.
Thí dụ : Tính vận tốc truyền tín hiệu (H 1.1c), nếu thời gian tương ứng với một giá trị
của tín hiệu là T = 0,0001s.
Vận tốc truyền tín hiệu = số baud = 1/T = 1/0,0001 = 10.000 baud.

Vận tốc truyền bit br = 2.baud = 20.000 bit/s
1.4.3 Truyền nối tiếp và song song :
Tùy theo cách thức ñưa tín hiệu ra ñường truyền mà ta có hai cách truyền: song song
và nối tiếp. (H.1.8) mô tả hai cách truyền.
- Truyền nối tiếp: tín hiệu lần lượt ñược phát ñi từng bít trên cùng một ñường dây.
Tốc ñộ truyền chậm nhưng ít tốn kém hơn so với cách truyền song song.


- Truyền song song: mã ký tự ñược gửi ñi dưới dạng song song, nghĩa là các bít ñược
phát ñi ñồng thời trên các ñường truyền. Tốc ñộ truyền song song khá nhanh nhưng phải tốn
nhiều ñường dây. Do ñó, cách truyền này ñược dùng trong thực tế khi phần phát và thu ở gần
nhau.

(a)

(b)
(H1.9)
1.4.4 Truyền ñồng bộ và bất ñồng bộ :
Trong các hệ thống truyền số các tín hiệu có thể truyền theo chế ñộ ñồng bộ và bất
ñồng bộ. Hai chế ñộ truyền này khác nhau chủ yếu ở việc thực hiện sự ñồng bộ và do ñó ñưa
tới cách ñịnh dạng tín hiệu truyền khác nhau.
- Truyền ñồng bộ: Trong chế ñộ ñồng bộ dữ liệu truyền ñược hình thành theo các
dạng cố ñịnh. Thí dụ các ký tự ñược mã hoá bằng mã ASCII và bản tin ñược truyền thành
từng khối (block), sự ñồng bộ ñược thực hiện ở những khoảng thời gian giữa các khối của
bản tin.
Do truyền một lần cả bản tin nên vận tốc truyền khá lớn, từ 2400 bps, 4800 bps, 9600
bps cho ñến hằng Mbps.
Một bất lợi của cách truyền ñồng bộ là máy phát phải gửi tín hiệu xung ñồng hồ ñể
ñồng bộ máy thu. Nếu việc này không thực hiện ñược thì ở máy thu phải thiết kế một vòng
khóa pha (PLL) ñể phục hồi xung ñồng bộ từ dòng dữ liệu.

- Truyền bất ñồng bộ: Trong chế ñộ bất ñồng bộ dạng của dữ liệu truyền không cố
ñịnh. (H 1.10) cho ta 3 dạng của tín hiệu thường gặp trong cách truyền bất ñồng bộ.
(H 1.10a) là 3 bản tin a,b,c ñược truyền tuần tự. Các bản tin dài ngắn khác nhau và
cách nhau không ñều.


(H 1.10b) là trường hợp thời gian T của các bản tin giống nhau nhưng khoảng cách
các bản tin thì bất kỳ, không phải là bội số của T.
Trong hai trường hợp này băng thông cần thiết tùy thuộc vào dữ liệu.
(H 1.10c) là một dạng khác của tín hiệu thường gặp trong các bản tin phát bằng
phương pháp quét (thí dụ trong các máy FAX). Trong trường hợp này băng thông của hệ
thống tùy thuộc vào ñộ phân giải tín hiệu chứ không tùy thuộc vào dữ liệu.
Trong tất cả các trường hợp ñể tạo sự ñồng bộ máy phát phải gửi kèm các xung ñồng
bộ ở ñầu và cuối mỗi ký tự (trong (H 1.10a) ñó là các xung S hoặc T ).

(H 1.10)
1.5 HỆ THỐNG MỞ VÀ MÔ HÌNH OSI :
Sự phát triển của lãnh vực thông tin liên lạc với kỹ thuật truyền số liệu ñã trở
nên phổ biến trên toàn cầu. Việc thông tin ngày càng nhiều, yêu cầu về ñộ chính xác và ñộ
tin cậy ngày càng cao. Ðể bảo ñảm ñiều này các hệ thống thông tin phải tuân thủ một số qui
ñịnh về tất cả các khía cạnh như tốc ñộ truyền, phương pháp mã hóa, qui tắc gán ñịa chỉ, các
biện pháp thực hiện khi có lỗi v. v . . . Tập hợp tất cả các qui ñịnh mà các hệ thống thông
tin phải tuân theo gọi là các giao thức (protocols).
Nhờ có giao thức, các hệ thống không tương thích nhau có thể liên lạc với nhau. Ðối
với một hệ thống chỉ có hai phần tử thì giao thức rất ñơn giản. Vấn ñề trở nên phức tạp và
khó khăn khi chủng loại các hệ thống và các phần tử của hệ thống tăng lên.
Một tập hợp các giao thức cho phép hai hệ thống bất kỳ nào cũng có thể liên lạc
với nhau bất chấp cấu trúc bên trong của nó, gọi là một HỆ THỐNG MỞ.
Tổ chức ñịnh chuẩn quốc tế (International Standards Organization, ISO) ñã quan tâm
tới vấn ñề kết nối các thiết bị khác nhau từ năm 1977 và ñến năm 1984 thì mô hình tham

chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở ra ñời, gọi tắt là mô hình OSI (Reference Model
for Open Systems Interconnection).
Mô hình OSI là mô hình phân tầng ñược xây dựng dựa trên các nguyên tắc chủ yếu
sau ñây:
- Số tầng càng hạn chế càng tốt
- Ranh giới giữa các tầng bảo ñảm việc tương tác và mô tả các dịch vụ là tối thiểu
và có thể chuẩn hóa giao diện tương ứng.


-

Các chức năng khác nhau và các công nghệ sử dụng khác nhau phải ñược tách biệt
trong các tầng khác nhau
- Khi thay ñổi chức năng hoặc giao thức trong một tầng không ảnh hưởng ñến các
tầng khác.
- Mỗi tầng chỉ có ranh giới và giao diện với tầng ngay trên và dưới nó.
- Có thể chia một tầng thành các tầng con khi cần thiết. Và các tầng con cũng có thể
ñược hủy bỏ trong trường hợp không cần nữa.
Kết quả ta ñược mô hình OSI gồm 7 tầng
Tầng cao nhất liên quan ñến việc lý giải khái niệm và ngôn ngữ còn các tầng thấp hơn
nói về các qui tắc truyền thông tin giữa các bộ phận (máy phát và máy thu).
Trong mỗi tầng ngoài những qui ñịnh phải thực hiện ngay trong chính bản thân tầng ñó còn
có những qui ñịnh dịch vụ ñưa lên tầng trên kế tiếp. Máy phát và thu cần phải thống nhất các
qui tắc áp dụng trong tầng tương ứng, có nghĩa là chúng phải làm việc theo cùng một thể
thức. Thông tin ñiều khiển của mỗi tầng ñược ghép vào bản tin ở máy phát và ñược tách ra ở
máy thu ở tầng tương ứng, dĩ nhiên các thông tin này chỉ ñược máy thu hiểu khi chúng cùng
sử dụng một giao thức. (H 1.11) cho ta thấy sự phân cấp này.
Hệ thống A

Hệ thống B

Tầng 7
Application

Tầng 7
Ứng dụng
Kiểu nối logic

↓
Tầng 6
Presentation
↓
Tầng 5
Session
↓
Tầng 4
Transport
↓
Tầng 3
Network
↓
Tầng 2
Data link
↓
Tầng 1
Physical
↓←

Tầng 6
Trình bày

Tầng 5
Giao dịch
Tầng 4
Vận chuyển
Tầng 3
Mạng
Tầng 2
Liên kết DL
Tầng 1
Vật lý
 

→


Kết nối vật lý
(H 1.11)
Tầng 1 : Tầng vật lý (physical layer)
Qui ñịnh về các tính chất vật lý của hệ thống. Tầng vật lý liên quan ñến nhiệm vụ
truyền dòng bit không cấu trúc qua ñường truyền vật lý, truy nhập ñường truyền vật lý nhờ
các phương tiện cơ, ñiện, hàm (chức năng), thủ tục.
Tầng 2 : Tầng liên kết dữ liệu (data link layer)
Cung cấp phương tiện ñể truyền thông tin qua liên kết vật lý bảo ñảm ñộ tin cậy. Tầng
này qui ñịnh các chức năng của kênh số liệu trên một ñường truyền giữa hai ñiểm của hệ
thống thí dụ những qui ñịnh về sự ñồng bộ hóa, ñặc tính của khung dữ liệu, ñánh số khung,
kiểm tra lỗi, kiểm tra luồng dữ liệu trong quá trình liên lạc.
Tầng 3: Tầng mạng (network layer)
Qui ñịnh các chức năng mạng như chọn ñường, gán ñịa chỉ, chuyển tiếp thông tin,
thực hiện việc kiểm soát luồng dữ liệu, tách/hợp dữ liệu khi cần thiết. Giao thức trong tầng
này ñiều khiển việc truyền thông qua các mạng trong hệ thống với công nghệ chuyển mạch

thích hợp.
Tầng 4 : Tầng vận chuyển (transport layer)
Qui ñịnh các chức năng truyền dữ liệu giữa hai ñầu mút (end to end) như tốc ñộ
truyền, xếp thứ tự các thông tin, tổ chức sự tái tạo bản tin (kiểm tra lỗi, phục hồi các từ bị
mất trong quá trình liên lạc...). Giao thức trong tầng này cũng có thể thực hiện việc ghép
kênh (multiplexer), tách/hợp dữ liệu khi cần thiết.
Tầng 5 : Tầng giao dịch (session layer)
Cung cấp phương tiện quản lý truyền thông giữa các ứng dụng. Giao thức của tầng
này qui ñịnh các thủ tục thiết lập cuộc ñối thoại giữa hai bên, có trách nhiệm thiết lập, duy
trì, ñồng bộ hóa và kết thúc cuộc ñối thoại.
Tầng 6 : Tầng trình bày (presentation layer)
Tầng này xác ñịnh các qui tắc ngôn ngữ và có trách nhiệm ñảm bảo số liệu thu ñược
có một cú pháp có thể dịch ñược trong quá trình ứng dụng. Nói cách khác tầng này mô tả các
phương pháp trình bày dữ liệu như mã hóa, giải mã, nén dữ liệu....Thí dụ mã ASCII 8 bít
dùng cho màn hình là một qui ñịnh thuộc tầng 6 này.
Tầng 7: Tầng ứng dụng (application layer)
Tầng này qui ñịnh các ứng dụng thực tế, ñưa ra các thủ tục cho việc xử lý số liệu của
bản thân người sử dụng như cách thức xử lý từ, soạn văn bản....Tầng này cũng qui ñịnh
những thủ tục cho người sử dụng có thể truy nhập ñược vào môi trường.
Tầng ứng dụng là tầng duy nhất không phải phục vụ tầng trên. -


CHƯƠNG 2

MÃ HOÁ VÀ ðIỀU CHẾ
. Nội dung:
2.1 PHỔ TẦN CỦA TÍN HIỆU .
2.2 MÃ HÓA .
2.3 ðIỀU CHẾ .
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------Trong truyền thông, tin tức và dữ liệu là tất cả những gì cần trao ñổi, chúng có thể là

tiếng nói, hình ảnh, tập hợp các con số, các ký hiệu, các ñại lượng ño lường . . . ñược ñưa
vào máy phát ñể phát ñi hay nhận ñược ở máy thu.
Tín hiệu chính là tin tức ñã ñược xử lý ñể có thể truyền ñi trên hệ thống thông tin.
Việc xử lý bao gồm chuyển ñổi, mã hóa và ñiều chế.
Chuyển ñổi là biến các tin tức dưới dạng không ñiện thành ra tín hiệu ñiện.
Mã hóa là gán cho tín hiệu một giá trị nhị phân và ñặc trưng bởi các mức ñiện áp cụ
thể ñể có thể truyền trên kênh truyền và phục hồi ở máy thu.
Ðiều chế là dùng tín hiệu cần truyền ñể làm thay ñổi một thông số nào ñó của một tín
hiệu khác, tín hiệu này thực hiện nhiệm vụ mang tín hiệu cần truyền ñến nơi thu nên ñược
gọi là sóng mang (carrier wave). Mục ñích của sự ñiều chế là dời phổ tần của tín hiệu cần
truyền ñến một vùng phổ tần khác thích hợp với tính chất của ñường truyền và nhất là có thể
truyền ñồng thời nhiều kênh cùng một lúc (ña hợp phân tần số).
Chương này ñề cập ñến sự ñiều chế và mã hóa. Nhưng trước tiên, chúng ta cần nhắc
lại một số tính chất của tín hiệu qua việc phân tích tín hiệu không sin thành tổng của các tín
hiệu hình sin và lưu ý ñến mối quan hệ tần số-thời gian của tín hiệu.
2 . 1 PHỔ TẦN CỦA TÍN HIỆU :
Trong một hệ thống thông tin tồn tại 3 dạng tín hiệu với phổ tần khác
nhau:
- Loại thứ nhất là các tín hiệu có tính tuần hoàn có dạng hình sin hoặc không. Một tín
hiệu không sin là tổng hợp của nhiều tín hiệu hình sin có tần số khác nhau. Kết quả này có
ñược bằng cách dùng chuỗi Fourier ñể phân tích tín hiệu.
- Loại thứ hai là các tín hiệu không có tính tuần hoàn mà có tính nhất thời (thí dụ như
các xung lực), loại tín hiệu này ñược khảo sát nhờ biến ñổi Fourier.


- Loại thứ ba là tín hiệu có tính ngẫu nhiên, không ñược diễn tả bởi một hàm toán học
nào. Thí dụ nhu các loại nhiễu, ñược khảo sát nhờ phương tiện xác suất thống kê.
Các loại tín hiệu, nói chung, có thể ñược xét ñến dưới một trong hai lãnh vực :
- Lãnh vực thời gian: Trong lãnh vực này tín hiệu ñược diễn tả bởi một hàm theo thời
gian, hàm này cho phép xác ñịnh biên ñộ của tín hiệu tại mỗi thời ñiểm.

- Lãnh vực tần số : Trong lãnh vực này người ta quan tâm tới sự phân bố năng lượng
của tín hiệu theo các thành phần tần số của chúng và ñược diễn tả bởi phổ tần.
Trong giới hạn của môn học, chúng ta chỉ ñề cập ñến hai loại tín hiệu ñầu.
2.1.1 Phổ tần gián ñoạn
2.1.2 Phổ tần liên tục .
2.1.1 Phổ tần gián ñoạn :
Tín hiệu có tính tuần hoàn ñơn giản nhất là tín hiệu hình sin
v(t)=Vm sin(ωt+φ) = Vmsin(2πft+φ)
Tín hiệu này có phổ tần là một vạch duy nhất có biên ñộ Vm tại tần số f (H 2.1)

(H2.1)
Các dạng tín hiệu tuần hoàn khác có thể phân tích thành tổng các tín hiệu hình
sin, như vậy phổ tần của chúng phức tạp hơn, gồm nhiều vạch ở các tần số khác nhau.
Tín hiệu thường gặp có dạng hình chữ nhật mà bởi phép phân tích thành chuỗi Fourier
ta thấy phổ tần bao gồm nhiều vạch ở các tần số cơ bản f và các họa tần 3f, 5f, 7f .... (H 2.2).

(a)

(H 2.2)

(b)

Tín hiệu (H 2.2.a) phân tích thành chuỗi Fourier:
v =
Với ω = 2π / T = 2πf
T & f lần lượt là chu kỳ và tần số của tín hiệu chữ nhật.


Lưu ý , nếu dời tín hiệu (H 2.2.a) lên một khoảng V theo trục tung thì phổ tần có
thêm thành phần một chiều (H 2.3)

(b)
(a)
(H 2.3)

v=V+

Xét trường hợp chuỗi xung chữ nhựt với ñộ rộng τ << T , ta có tín hiệu và
phổ ở (H 2.4)
v
=
với

x = τπ / T

(a)

( b) Phổ tần trong trường hợp τ = 0,1T
(H 2.4)

Nhận thấy biên ñộ của họa tần thứ n xác ñịnh bởi:
Vn=
(H 2.4.b) là phổ tần của tín hiệu (H 2.4.a) cho trường hợp τ = 0,1 T. Trong trường hợp này
tần số ñầu tiên của tín hiệu có biên ñộ ñạt trị 0 là 10f.
Nếu xem băng thông BW của tín hiệu là khoảng tần số mà biên ñộ tín hiệu ñạt giá trị
0 ñầu tiên (vì năng lượng tín hiệu tập trung trong khoảng tần số này) ta có:
BW xác ñịnh bởi:
sin(nx) = 0

nx = π ⇒ nπτ / T = π ⇒ n / T =1/τ
hay BW=nf = n / T =1/τ
2.1.2 Phổ tần liên tục :
Ðối với chuỗi xung ở trên khi T càng lớn khoảng cách phổ vạch càng thu hẹp lại và
khi T → ∞, chuỗi xung trở thành một xung duy nhất và phổ vạch trở thành một ñường cong
liên tục có dạng bao hình của biên ñộ phổ trước ñây (H 2.5).
Ðường cong xác ñịnh bởi:
V(f) =


Vτ

(a)

(H 2.5)

(b)

2.2. MÃ HOÁ:
Việc tạo mã ñể có tín hiệu trên các hệ thống số có thể thực hiện một cách ñơn giản là
gán một giá trị ñiện thế cho một trạng thái logic và một trị khác cho mức logic còn lại. Tuy
nhiên ñể sử dụng mã một cách có hiệu quả, việc tạo mã phải dựa vào một số tính chất sau:
- Phổ tần của tín hiệu:
Nếu tín hiệu có chứa tần số cao thì băng thông của tín hiệu và của hệ thống phải rộng
Nếu tín hiệu có thành phần DC có thể gây khó khăn trong ghép nối, thí dụ không thể
ghép tín hiệu có thành phần DC qua biến thế và kết quả là không cách ly ñiện ñược.
Trong thực tế, sự truyền thông xấu nhất ở các cạnh của băng thông.
Vì các lý do trên, một tín hiệu tốt phải có phổ tần tập trung ở giữa một băng thông
không quá rộng và không nên chứa thành phần DC.
- Sự ñồng bộ

Thường máy thu phải có khả năng nhận ra ñiểm bắt ñầu và kết thúc của một bít ñể
thực hiện sự ñồng bộ với máy phát. Nên nhớ là trong chế ñộ truyền ñồng bộ, máy phát và thu
không tạo ra xung ñồng hồ riêng rẻ mà máy thu phải phục hồi xung này từ chuỗi dữ liệu phát
ñể sử dụng. Như vậy tín hiệu truyền phải tạo ñiều kiện cho máy thu phục hồi xung ñồng hồ
ẩn trong chuỗi dữ liệu, cụ thể là phải có sự biến ñổi giữa các mức thường xuyên.
- Khả năng dò sai
Ðộ tin cậy trong một hệ thống thông tin là rất cần thiết do ñó máy thu phải có khả
năng dò sai ñể sửa chữa mà việc này có thực hiện dễ dàng hay không cũng tùy vào dạng mã.


- Tính miễn nhiễu và giao thoa
Các dạng mã khác nhau cho khả năng miễn nhiễu khác nhau. Thí dụ mã Bipolar-AMI
là loại mã có khả năng phát hiện ñược nhiễu.
- Mức ñộ phức tạp và giá thành của hệ thống
Các ñặc tính này của hệ thống cũng tùy thuộc vào dạng mã rất nhiều.
2.2.1 Các dạng mã phổ biến.
2.2.2 Kỹ thuật ngẫu nhiên hóa.
2.2.1 Các dạng mã phổ biến :
Dưới ñây giới thiệu một số dạng mã thông dụng và ñược sử dụng cho các mục ñích
khác nhau tùy vào các yêu cầu cụ thể về các tính chất nói trên (H 2.6)
- Nonreturn - to - zero - Level (NRZ - L)
0 = mức cao
1 = mức thấp
Ðây là dạng mã ñơn giản nhất, hai trị ñiên thế cùng dấu (ñơn cực) biểu diễn hai trạng
thái logic. Loại mã này thường ñược dùng trong việc ghi dữ liệu lên băng từ.
- Nonreturn - to - zero inverted (NRZI)
0 = chuyển mức ñiện thế ở ñầu bít
1 = không chuyển mức ñiện thế ở ñầu bít

(H 2.6)

NRZI là một thí dụ của mã vi phân: Sự mã hóa tùy vào sự thay ñổi trạng thái của các
bít liên tiếp chứ không tùy thuộc vào bản thân bít ñó. Loại mã này có lợi ñiểm là khi giải mã
máy thu dò sự thay ñổi trạng thái của tín hiệu thay vì so sánh tín hiệu với một trị ngưỡng ñể
xác ñịnh trạng thái logic của tín hiệu ñó và kết quả cho ñộ tin cậy cao hơn.
- Bipolar - AMI


0 = không tín hiệu (hiệu thế = 0)
1 = hiệu thế âm hoặc dương, luân phiên thay ñổi với chuỗi bít 1 liên tiếp
- Pseudoternary
0 = hiệu thế âm hoặc dương, luân phiên thay ñổi với chuỗi bít 0 liên tiếp
1 = không tín hiệu (hiệu thế = 0)
Hai loại mã có cùng tính chất là sử dụng nhiều mức ñiện thế ñể tạo mã (Multilevel
Binary), cụ thể là 3 mức: âm, dương và không. Lợi ñiểm của loại mã này là:
- Dễ tạo ñồng bộ ở máy thu do có sự thay ñổi trạng thái của tín hiệu ñiện mặc dù các
trạng thái logic không ñổi (tuy nhiên ñiều này chỉ thực hiện ñối với một loại bit, còn loại bít
thứ hai sẽ ñược khắc phục bởi kỹ thuật ngẫu nhiên hóa)
- Có ñiều kiện tốt ñể dò sai do sự thay ñổi mức ñiện thế của các bít liên tiếp giống
nhau nên khi có nhiễu xâm nhập sẽ tạo ra một sự vi phạm mà máy thu có thể phát hiện dễ
dàng.
Một khuyết ñiểm của loại mã này là hiệu suất truyền tin kém do phải sử dụng 3 mức
ñiện thế .
- Manchester
0 = Chuyển từ cao xuống thấp ở giữa bít
1 = Chuyển từ thấp lên cao ở giữa bít
- Differential Manchester
Luôn có chuyển mức ở giữa bít
0 = chuyển mức ở ñầu bít
1 = không chuyển mức ở ñầu bít
Hai mã Manchester và Differential Manchester có cùng tính chất : mỗi bít ñược ñặc

trưng bởi hai pha ñiện thế (Biphase) nên luôn có sự thay ñổi mức ñiện thế ở từng bít do ñó
tạo ñiều kiện cho máy thu phục hồi xung ñồng hồ ñể tạo ñồng bộ. Do có khả năng tự thực
hiện ñồng bộ nên loại mã này có tên Self Clocking Codes. Do mỗi bít ñược mã bởi 2 pha
ñiện thế nên vận tốc ñiều chế (Modulation rate) của loại mã này tăng gấp ñôi so với các loại
mã khác, cụ thể , giả sử thời gian của 1 bít là T thì vận tốc ñiều chế tối ña (ứng với chuỗi
xung 1 hoặc 0 liên tiếp) là 2/T.
2.2.2 Kỹ thuật ngẫu nhiên hóa (Scrambling techniques) :
Ðể khắc phục khuyết ñiểm của loại mã AMI là cho một mức ñiện thế không ñổi khi
có một chuỗi nhiều bít 0 liên tiếp, người ta dùng kỹ thuật ngẫu nhiên hóa. Nguyên tắc của
kỹ thuật này là tạo ra một sự thay ñổi ñiện thế giã bằng cách thay thế một chuỗi bít 0 bởi một
chuỗi tín hiệu có mức ñiện thế thay ñổi, dĩ nhiên sự thay thế này sẽ ñưa ñến các vi phạm luật
biến ñổi của bít 1, nhưng chính nhờ các bít vi phạm này mà máy thu nhận ra ñể có biện
pháp giải mã thích hợp. Dưới ñây giới thiệu hai dạng mã ñã ñược ngẫu nhiên hóa và ñược
dùng rất nhiều trong các hệ thông tin với khoảng cách rất xa và vận tốc bit khá lớn:
- B8ZS : là mã AMI có thêm tính chất: chuỗi 8 bít liên tục ñược thay bởi một chuỗi
với 2 mã vi phạm luật ñảo bít 1
- Nếu trước chuỗi 8 bit 0 là xung dương, các bit 0 này ñược thay thế bởi 000 + - 0 - +
- Nếu trước chuỗi 8 bit 0 là xung âm, các bit 0 này ñược thay thế bởi
000 - + 0 + -


- HDB3 : là mã AMI có thêm tính chất: chuỗi 4 bít liên tục ñược thay bởi một chuỗi
với 1 mã vi phạm luật ñảo bít 1
Sự thay thế chuỗi 4 bít của mã HDB3 còn theo qui tắc sau:
Cực tính của xung trước Số bít 1 từ lần thay thế cuối
ñó
cùng
Lẻ
chẵn
000+00+

+
000+
-00Ngoài ra hệ thống Telco còn có hai loại mã là B6ZS và B3ZS dựa theo qui luật sau:
- B6ZS: Thay chuỗi 6 bit 0 bởi 0 - + 0 + - hay 0 + - 0 - + sao cho sự vi phạm xảy ra ở
bit thứ 2 và thứ 5
- B3ZS: Thay chuỗi 3 bit 0 bởi một trong các chuỗi: 00 +, 00 -, - 0 - hay + 0 +, tùy
theo cực tính và số bit 1 trước ñó (tưong tự như HDB3).
Lưu ý là kỹ thuật ngẫu nhiên hóa không làm gia tăng lượng tín hiệu vì chuỗi thay thế
có cùng số bit với chuỗi ñược thay thế.
(H 2.7) là một thí dụ của mã B8ZS và HBD3.

B = Valid bipolar signal; V = Bipolar violation
(H 2.7)
2.3 ÐIỀU CHẾ :
Biến ñiệu hay ñiều chế là quá trình chuyển ñổi phổ tần của tín hiệu cần truyền ñến
một vùng phổ tần khác bằng cách dùng một sóng mang ñể chuyên chở tín hiệu cần truyền ñi;
mục ñích của việc làm này là chọn một phổ tần thích hợp cho việc truyền thông tin, với các
tần số sóng mang khác nhau người ta có thể truyền nhiều tín hiệu có cùng phổ tần trên các
kênh truyền khác nhau của cùng một ñường truyền.
Một cách tổng quát, phương pháp ñiều chế là dùng tín hiệu cần truyền làm thay ñổi
một thông số nào ñó của sóng mang (biên ñộ, tần số, pha....). Tùy theo thông số ñược lựa