Kỹ thuật truyền dẫn số

Chương 2: Kỹ thuật truyền dẫn số

TRUYEÀN DAÃN VOÂ TUYEÁN SOÁ

Giôùi thieäu

Tín hieäu töông töï vaø truyeàn daãn soá

Truyeàn daãn soá veà cô baûn coù nghóa laø gôûi moät chuoãi caùc kí töï bao goàm caùc

soá 0 vaø 1 töø moät ñieåm naøy tôùi moät ñieåm khaùc. Do bôûi tieáng noùi laø tín hieäu töông

töï, lieân tuïc theo thôøi gian do ñoù ta phaûi bieán ñoåi tín hieäu töông töï thaønh tín hieäu

soá. Quaù trình naøy ñöôïc goïi laø ñieàu cheá maõ xung (Pulse Code Modulation

_PCM).

PCM bao goàm 3 böôùc chính:

• Laáy maãu (Sampling).

• Löôïng töû hoaù (Quantization).

• Maõ hoaù (Coding).

Ta xem xeùt khaùi quaùt veà 3 böôùc naøy.

 Laáy maãu

Laáy maãu tín hieäu töông töï coù nghóa laø ta ño tín hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm

naøo ñoù. Moãi giaù trò ño ñöôïc goïi laø moät maãu vaø caùc laàn ño ñöôïc laëp laïi sau

nhöõng quaõng thôøi gian xaùc ñònh, goïi laø chu kì laáy maãu Ts [s]. Chaát löôïng cuûa

vieäc soá hoaù tín hieäu töông töï (töùc laø khaû naêng phuïc hoài laïi tín hieäu ñaõ soá hoaù coù

gioáng nhö tín hieäu töông töï ban ñaàu hay khoâng) phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá,

trong ñoù yeáu toá quan troïng laø chu kyø laáy maãu fs = 1/Ts [Hz].

Hình 1.6 Laáy maãu tín hieäu töông töï

-1-

Samp Quant. Coding

Samp Quant. Coding

Samp Quant. Coding

Tín hieäu töông töï Laáy maãu Tín hieäu sau khi laáy maãu

Ts

2Ts

4Ts

6Ts

8Ts

15 16 17

Khi laáy maãu thì taàn soá laáy maãu phaûi thoaû maõn ñònh lyù laáy maãu laø fs >= 2.fm

Trong ñoù fs laø taàn soá laáy maãu, fm laø taàn soá lôùn nhaát cuûa tín hieäu.

Tieáng noùi thoâng thöôøng coù caùc thaønh phaàn taàn soá nhoû hôn 3000 Hz. Caùc

thaønh phaàn taàn soá cao hôn coù naêng löôïng khaù nhoû vaø coù theå boû qua maø khoâng

aûnh höôûng nhieàu ñeán chaát löôïng cuûa tieáng noùi. Do ñoù taàn soá laáy maãu fs

>=2*3KHz=6KHz. Caùc heä thoáng vieãn thoâng söû duïng taàn soá laáy maãu laø 8KHz.

 Löôïng töû hoaù

Ñeå giôùi haïn caùc giaù trò ñöôïc truyeàn ñi, bieân ñoä tín hieäu ñöôïc chia thaønh

moät taäp höõu haïn caùc möùc. Moãi maãu thuoäc moät khoaûng naøo ñoù ñöôïc bieåu dieãn

bôûi moät trong caùc möùc naøy. Trong hình veõ bieåu dieãn nguyeân lyù löôïng töû hoaù tín

hieäu töông töï, maãu thöïc söï vaø giaù trò ñöôïc löôïng töû hoaù. Hình veõ cuõng bieåu dieãn

nguyeân lyù löôïng töû hoaù ñoàng ñeàu (uniform) ñöôïc söû duïng trong heä thoáng GSM.

Khoaûng caùch giöõa caùc möùc laø khoâng ñoåi. Maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch coâng

coäng söû duïng quaù trình löôïng töû hoaù luaät A, trong ñoù khoaûng caùch giöõa caùc möùc

thay ñoåi. Ñieàu naøy toái öu ñöôïc söï chính xaùc taïi caùc möùc bieân ñoä khaùc nhau.

Möùc ñoä chính xaùc phuï thuoäc vaøo soá caùc möùc ñöôïc söû duïng. Trong caùc heä

thoáng ñieän thoaïi thoâng thöôøng söû duïng 256 möùc trong khi heä thoáng GSM tín

hieäu ñöôïc löôïng töû hoaù bôûi 8192 möùc.

Roõ raøng, vôùi moät soá höõu haïn caùc möùc, ta khoâng theå bieåu dieãn chính xaùc

tín hieäu töông töï, lieân tuïc. Trong haàu heát caùc tröôøng hôïp seõ coù moät söï sai khaùc

giöõa giaù trò laáy maãu vaø giaù trò löôïng töû hoaù. Chuùng ta coù theå giaûm sai soá löôïng

töû hoaù khi taêng soá caùc möùc rôøi raïc nhöng cuõng khoâng theå loaïi boû toaøn boä.

 Maõ hoaù

Moãi giaù trò löôïng töû hoaù ñöôïc bieåu dieãn bôûi moät maõ nhò phaân. Ñeå bieåu

dieãn cho 256 möùc, ta söû duïng 8 bit (28=256). Trong heä thoáng GSM, ñeå bieåu

dieãn 8192 möùc thì ta söû duïng 13 bit (213=8192).

-2-

Samp Quant. Coding

Samp Quant. Coding

Samp Quant. Coding

2Ts

4Ts

6Ts

8Ts

•

•

•

•

•

•

•

Giaù trò laáy maãu Giaù trò löôïng töû hoaù

D=Sai soá löôïng tö û hoaù

Time

q

0

q

1

q

2

q

3

q

4

q

5

q

6

q

7

Ta