Các khái niệm về hệ thống viễn thông

Chương 1: Giới thiệu tổng quan
1.1 Các khái niệm về hệ thống viễn thông
1.2 Các thành phần cơ bản của hệ thống viễn thông
1.3 Kênh truyền
1.4 Truyền sóng điện từ
1.5 Nhiễu AWGN
1.6 Điều chế

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

1


Thông tin
 Tương tự
 Số

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

2


Truyền thông tin

 Thông tin dưới dạng tín hiệu điện từ.
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

3


Kỉ nguyên thông tin

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

4


Các cuộc cách mạng công nghiệp

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

5


Tín hiệu
 Thông tin cần được biến đổi thành tín hiệu (điện từ)
để có thể truyền.
– Tín hiệu tương tự (analog): có vô số giá trị
– Tín hiệu số (digital): có hữu hạn giá trị

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

6


Tín hiệu sin/cos
Peak
amplitude







Chu kì
Tần số / tần số góc
Pha
Biên độ
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

7


Tín hiệu xung (số)

 Chu kì bit
 Tốc độ bit
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

8


Hệ thống: xử lý tín hiệu
 Tương tự

 Số

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

9

Ưu điểm của số so với tương tự

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

10


Tại sao vẫn học tương tự?
1. Thế giới thực: thông tin tương tự
2. Tín hiệu số thực tế vẫn là tín hiệu tương tự
3. Hệ thống truyền thông tương tự vẫn còn được sử
dụng (AM/FM)
4. Hệ thống truyền thông số dùng các thành phần thừa
hưởng từ hệ thống truyền thông tương tự
(ADC/DAC, bộ trộn, bộ khuếch đại, anten, …)

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

11


Các tổ chức tiêu chuẩn







International Telecommunication Union (ITU)
International Organization for Standardization (ISO)
Federal Communications Commission (FCC)
American National Standards Institute (ANSI)
Electronic Industries Association (EIA)
Institute of Electrical and Electronics Engineers
(IEEE)

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

12


Làm rõ ý nghĩa các thuật ngữ









Communication(s), telecommunication(s)
Information, data, media, message, signal
Hệ thống, mạng, công nghệ, kỹ thuật
Tương tự, liên tục, rời rạc, xung, số
Bit, digit, M-ary
Một chiều, xoay chiều, tuần hoàn, dao động, đơn tần
Âm tần, trung tần, cao tần, siêu cao tần, siêu âm, hạ âm

Tần số dao động, tần số tuần hoàn, tần số phổ, tần số cộng
hưởng, tần số trung tâm, tần số cắt, tần số lấy mẫu
 Băng gốc, băng dải, băng thông, băng tần, băng rộng, băng hẹp
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

13


1.1 Các khái niệm
 Thông điệp (chứa thông tin): tương tự hoặc số.
 Tín hiệu: tương tự hoặc số.
 Viễn thông/Truyền thông: truyền thông tin từ nơi này
đến nơi khác dưới dạng điện từ (điện/quang/bức xạ).
 Mục đích của hệ thống viễn thông/truyền thông/thông
tin: tái tạo tại đích đến một bản sao chấp nhận được
của thông điệp nguồn.
– Đánh giá hệ thống tương tự: tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR),
độ méo dạng, …
– Đánh giá hệ thống số: tốc độ lỗi bit (BER).

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

14


Ví dụ hệ thống thông tin tương tự

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

15

Ví dụ hệ thống thông tin số

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

16


1.2 Các thành phần cơ bản

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

17


Đặc tính các thành phần cơ bản
 Khối phát: biến đổi tín hiệu (thông tin) nguồn thành
tín hiệu phát
– Điều chế
– Mã hóa (chỉ dùng với hệ thống số)

 Khối thu: biến đổi tín hiệu thu thành tín hiệu (thông
tin) đích
– Giải điều chế
– Giải mã (chỉ dùng với hệ thống số)

 Kênh truyền: môi trường hay phương tiện sử dụng để
truyền tín hiệu
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

18


Đánh giá hệ thống viễn thông
 Chất lượng tín hiệu (thông tin) đích
– SNR
– BER

 Công suất phát
 Băng thông tín hiệu phát
 Dung lượng thông tin truyền

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

19


Phương thức (hướng) truyền
 Đơn công (simplex): truyền một hướng (phát
thanh, truyền hình)
 Song công (full-duplex): truyền đồng thời hai
hướng (di động)
 Bán song công (half-duplex): truyền hai hướng
nhưng tại một thời điểm chỉ có một hướng (bộ
đàm)

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

20

1.3 Kênh truyền
 Hữu tuyến: có kết nối
– Cáp xoắn (điện thoại cố định)
– Cáp đồng trục (truyền hình)
– Cáp quang (Internet)

 Vô tuyến: không kết nối

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

21


Các ảnh hưởng của kênh truyền
 Suy hao
 Méo dạng

 Nhiễu
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

22


Băng thông kênh truyền
 Phạm vi tần số của tín hiệu có thể truyền qua.

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

23


Chia sẻ kênh truyền
 Ghép kênh (multiplexing)
– FDM
– TDM

 Đa truy cập (multiple access)
– Cố định (fixed)
• FDMA
• TDMA
• CDMA

– Thống kê (statistical) : ALOHA
Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

24


1.4 Truyền sóng điện từ
 Tần số của tín hiệu không phụ thuộc kênh truyền.
 Bước sóng của tín hiệu và tốc độ truyền sóng điện từ
và phụ thuộc vào kênh truyền và tần số của tín hiệu.

Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn

25