Tài liệu Phần II: Lớp vật lý pptx

1
© STU, 2006
L
L
ớ
ớ
p
p
v
v
ậ
ậ
t
t
ly
ly


(Physical Layer)
(Physical Layer)
PH
PH
Ầ
Ầ
N II
N II
© STU, 2006
Vị trí của lớp vật ly
2
Các dịch vụ
© STU, 2006

Các chương trong phần II
Chương 3 Tín hiệu
Chương 4 Truyền thông Sô
Chương 5 Truyền Tương tư
Chương 6 ða hợp/ dồn kênh
Chương 7 Môi trường truyền
Chương 8 Chuyển mạch kênh va mạng thoại
Chương 9 Truy cập sô tốc ñô cao
3
© STU, 2006
Chương 3
Tín hiệu
© STU, 2006
ðê truyền ñi ñược, sô liệu phải ñược
biến ñổi thành tín hiệu ñiện tư
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
4
© STU, 2006
3.1 Analog and Digital
Analog and Digital Data
Analog and Digital Signals
Periodic and Aperiodic Signals
© STU, 2006

Tín hiệu có thê là tương tư hay sô. Tín
hiệu tương tư có thê có vô sô gia trị
trong một dải ; tín hiệu sô có sô lượng
gia trị giới hạn.
Ghi
Ghi
chú
chú
:
:
5
© STU, 2006
Hình 3.1 So sánh tín hiệu sô va tương tư
© STU, 2006
Trong truyền sô liệu, người ta thường
dùng tín hiệu tương tư tuần hoàn va
tín hiệu sô không tuần hoàn.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
6
© STU, 2006
3.2 Tín hiệu tương tư
Sóng sin
Pha

Ví dụ của sóng sin
Miền thời gian va miền tần sô
Tín hiệu tổng hợp
Băng thông
© STU, 2006
Hình 3.2 Sóng sin
7
© STU, 2006
Hình 3.3 Biên ñô
© STU, 2006
Tần sô va chu ky là nghịch ñảo của
nhau.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
8
© STU, 2006
Hình 3.4 Chu ky va tần sô
© STU, 2006
Units of periods and frequencies
Units of periods and frequencies
10
12
Hzterahertz (THz)10
–12

sPicoseconds (ps)
10
9
Hzgigahertz (GHz)10
–9
sNanoseconds (ns)
10
–6
s
10
–3
s
1 s
Equivalent
10
6
Hzmegahertz (MHz)Microseconds (ms)
10
3
Hzkilohertz (KHz)Milliseconds (ms)
1 Hzhertz (Hz)Seconds (s)
EquivalentUnitUnit
9
© STU, 2006
Nếu một tín hiệu không thay ñổi tại
mọi thời ñiểm, tần sô của nó là zero.
Nếu một tín hiệu thay ñổi tức thời, tần
sô của nó là vô hạn.
Ghi
Ghi

chu
chu


:
:
© STU, 2006
Pha mô ta vị trí của dạng sóng trong
mối quan hê với gốc thời gian.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
10
© STU, 2006
Hình 3.5 Sư liên hê giữa các pha khác nhau
© STU, 2006
Hình 3.6 Ví dụ các dạng sóng sin
11
© STU, 2006
Hình 3.6 Ví dụ sóng sin (tt)
© STU, 2006
Hình 3.6 Ví dụ sóng sin (tt)
12
© STU, 2006
Hình 3.7 Miền thời gian va miền tần sô

© STU, 2006
Hình 3.7 Miền thời gian va miền tần sô (tt)
13
© STU, 2006
Hình 3.7 Miền thời gian va miền tần sô (tt)
© STU, 2006
Một sóng sin ñơn tần thi không hữu
ích trong truyền sô liệu; chúng ta cần
thay ñổi một hoặc một sô ñặc tính
khiến nó có ích hơn.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
14
© STU, 2006
Khi
Khi
chú
chú
ng
ng
ta
ta
thay
thay

ñ
ñ
ổ
ổ
i
i
m
m
ộ
ộ
t
t
hay
hay
m
m
ộ
ộ
t
t
m
m
ộ
ộ
t
t
sô
sô



ñ
ñ
ặ
ặ
c
c
tí
tí
nh
nh
củ
củ
a
a
tí
tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u
u
ñơ
ñơ
n
n
t
t

ầ
ầ
n
n
,
,
nó
nó
tr
tr
ơ
ơ


thà
thà
nh
nh
tí
tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u
u
t
t

ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
củ
củ
a
a
nhi
nhi
ề
ề
u
u
t
t
ầ
ầ
n
n
sô
sô



.
.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
© STU, 2006
Theo phân tích Fourier, mỗi tín hiệu
tổng hợp có thê ñược biểu diễn như là
sư kết hợp của nhiều sóng sin với biên
ñô, pha va tần sô khác nhau.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
15
© STU, 2006
Hình 3.8 Sóng vuông
© STU, 2006
Hình 3.9 3 hài (harmonic)
16
© STU, 2006

Hình 3.10 Tổng hợp 3 hài ñầu tiên
© STU, 2006
Hình 3.11 So sánh phô tần
17
© STU, 2006
Hình 3.12 Méo tín hiệu
© STU, 2006
B
B
ă
ă
ng
ng
thông
thông
truyền
truyền
là
là
m
m
ộ
ộ
t
t
thu
thu
ộ
ộ
c

c
tí
tí
nh
nh
củ
củ
a
a
môi
môi
tr
tr
ườ
ườ
ng
ng
truy
truy
ề
ề
n
n
: n
: n
ó là
ó là
hi
hi
ệ

ệ
u
u
gi
gi
ữ
ữ
a
a
t
t
ầ
ầ
n
n
sô
sô


l
l
ớ
ớ
n
n
nh
nh
ấ
ấ
t

t
va
va


th
th
ấ
ấ
p
p
nh
nh
ấ
ấ
t
t
củ
củ
a
a
tí
tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u

u
mà
mà
môi
môi
tr
tr
ườ
ườ
ng
ng
truy
truy
ề
ề
n
n
có
có
thê
thê


cho
cho
qua
qua
m
m
ộ

ộ
t
t
cá
cá
ch
ch
hoà
hoà
n
n
toà
toà
n
n
.
.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
18
© STU, 2006
Hình 3.13 Bandwidth
© STU, 2006
Ví dụ

Ví dụ
Nếu một tín hiệu tuần hoàn thu ñược ñem phân tích thành
5 sóng sin với tần sô lần lượt là 100, 300, 500, 700, and
900 Hz. Tìm băng thông? Ve phô tần, gia sư tất cả các
thành phần có biên ñô cực ñại là 10 V.
19
© STU, 2006
Hình 3.14 Ví dụ
© STU, 2006
Ví dụ
Ví dụ
Một tín hiệu có phô tần với các tần sô giữa 1000 va 2000
Hz. Môi trường truyền có thê cho qua các tần sô tư 3000
ñến 4000 Hz. Hỏi tín hiệu này có thê thực sư qua môi
tr
ường này không?
20
© STU, 2006
3.3
3.3
Tí
Tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u
u

sô
sô


Thời bit va tốc ñô bit
Tín hiệu tương tư tổng hợp
Môi trường Băng thông rộng
Môi trường Băng thông giới hạn
Băng thông tương tư
Tốc ñô bit cao
© STU, 2006
Hình 3.16 Tín hiệu sô
21
© STU, 2006
Ví dụ
Ví dụ
Một tín hiệu sô có tốc ñô bit là 2000 bps. Hỏi thời bit là
bao nhiêu µs?
© STU, 2006
Hình 3.17 Bit rate and bit interval
22
© STU, 2006
Hình 3.18 Digital so với analog
© STU, 2006
M
M
ộ
ộ
t
t

tí
tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u
u
sô
sô
 là
 là
m
m
ộ
ộ
t
t
tí
tí
n
n
hi
hi
ệ
ệ
u
u

t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
v
v
ớ
ớ
i
i
b
b
ă
ă
ng
ng
thông
thông
vô
vô
hạ
hạ

n
n
.
.
Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
23
© STU, 2006
T
T
ố
ố
c
c
ñô
ñô


bit
bit
va
va



b
b
ă
ă
ng
ng
thông
thông
thi
thi


ti
ti


lê
lê


v
v
ớ
ớ
i
i
nhau
nhau
.
.

Ghi
Ghi
chu
chu


:
:
© STU, 2006
3.4 Analog
3.4 Analog
vs
vs
Digital
Digital
Low-pass vs Band-pass
Digital Transmission
Analog Transmission
24
© STU, 2006
Hình 3.19 Low-pass and band-pass
© STU, 2006
B
B
ă
ă
ng
ng
thông
thông

của
của
môi
môi
tr
tr
ư
ư
ờng
ờng
truyền
truyền
ñư
ñư
ợc
ợc
biểu
biểu
diễn
diễn
bằng
bằng
Hz;
Hz;
b
b
ă
ă
ng
ng

thông
thông
số
số
là
là
bps.
bps.
Ghi
Ghi
chú
chú
:
:
25
© STU, 2006
Truyền
Truyền
thông
thông
số
số
cần
cần
kênh
kênh
thông
thông
thấp
thấp

(low
(low
-
-
pass channel).
pass channel).
Ghi
Ghi
chú
chú
:
:
© STU, 2006
Truyền
Truyền
thông
thông
t
t
ươ
ươ
ng
ng
tự
tự
sử
sử
dụng
dụng
kênh

kênh
thông
thông
dải
dải
(band
(band
-
-
pass channel).
pass channel).
Ghi
Ghi
chú
chú
:
: