CHƯƠNG 4
1.Kết cấu của 1 hệ thống số ghép kênh TDM:
Khi z kênh số được hợp thành 1 kênh ghép thời gian, tổng tất cả z từ (thuộc z kênh)  sẽ tạo thành 1 khung (frame) có chu kỳ chính bằng chu kỳ lấy mẫu T_s. Cấu trúc mỗi khung phải giống hệt nhau và được chia làm hai loại:

-         Khung gồm các từ xen kẽ, khung được chia thành một số y >= Z các khe thời gian gọi là các timeslot (TS), mỗi khe chứa một từ b bit của một kênh nào đó kèm thêm các bit phụ trợ (nếu có)

-         Khung gồm các bit xen kẽ: Khung được chia thành b phần, mỗi phần chứa Z bit tương ứng với thứ tự của Z kênh.

Trong thực tế kiểu khung gồm các từ xen kẽ p

d. Hệ ghép kênh cơ sở

- Khe số 1-15 và khe 17-31 chứa tin của 30 kênh. Mỗi kênh tốc độ 64kb/s

- Khe số 0 : dành cho tín hiệu đồng bộ khung

- Khe số 16 : dành cho báo hiệu. Khe số 16 trong khung F0 của đa khung còn được sử dụng cho đồng bộ đa khung.

Như vậy, mỗi khung gồm 256 bit và chu kỳ lặp lại của khung là bằng 8KHz

Mỗi đa khung kéo dài trong 2ms và chứa 16 khung. Các khung được đánh số thứ tự từ F0 ¸ F15

CHƯƠNG 4
4.1  Hệ thống truyền tương tự dùng sóng mang

Hệ thống truyền sóng mang (carrier system) là hệ thống truyền tương tự ghép nhiều kênh theo phương pháp ghép kênh theo tần số FDM và dùng phương thức điều chế SSB.

Hệ thống này được dùng cho các môi trường truyền dây song hành hoặc cáp đồng trục, sóng vi ba mặt đất hay vệ tinh.

Một hệ thống truyền sóng mang bao gồm các phần sau:

-         Các thiết bị đầu cuối làm nhiệm vụ ghép kênh và tách kênh theo tần số dựa trên nguyên lý điều chế và giải điều chế SSB.

-         Các thiết bị đường truyền bao gồm: các bộ khuếch đại đường truyền để bù lại suy hao phân bố dọc đường truyền và các loại méo tần số. Với môi trường vô tuyến, các bộ khuếch đại còn có tác dụng giúp các luồng sóng vượt qua các chướng ngại và khoảng cách xa.

CHƯƠNG V:

a.      Cấu hình máy phát

Máy phát: Tập hợp tất cả các linh kiện và mạch điện tử để chuyển đổi tin tức thành tín hiệu phù hợp với môi trường truyền.Bộ điều chế: Gắn tin tức vào một sóng cao tần và truyền điBộ đổi tần: Thực chất là một bộ khuếch đại cộng hưởng (Bộ nhân tần), nâng tần số lên cao để có thể bức xạ rakhông gian.

Bộ khuếch đại công suất cao tần: Khuếch đại công suất

Anten phát: Thiết bị dùng để chuyển đổi năng lượng dưới dạng dòng điện thành sóng điện từ bức xạ ra không gian.

Chất lượng phát phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của anten.

Bộ tổng hợp tần số: Bộ tạo ra nhiều tần số chuẩn từ các dao động thạch anh

b.      Cấu hình máy thu

Máy thu: Tập hợp các linh kiện và mạch điện tử để nhận tín hiệu từ môi trường truyền, sau đó xử lí khôi phục lại tin tức ban đầu đã được phát đi.

Anten thu : Biến đổi năng lượng sóng điện từ thành tín hiệu cao tần đưa vào bộ khuếch đại cao tần.

Bộ khuếch đại cao tần: thực chất là bộ khuếch đại nhiễu thấp LNA nhằm cải thiện tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N.

Bộ đổi tần: Đưa tín hiệu cao tần về trung tần, lấy lại tín hiệu tin tức ban đầu.

Bộ khuếch đại công suất: Tăng công suất lên mức độ đủ lớn phù họp với thiết bị đầu cuối

Fading: Hiện tượng cường độ điện trường tại điểm thu thay đổi theo thời gian do một số nguyên nhân trong lan của sóng vô tuyến được gọi là fading không gian truyền.

*Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh là phương pháp để cho nhiều trạm sử dụng chung một bộ phát đáp.

*Có 3 phương thức đa truy cập đến vệ tinh

+Đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA):Băng thông cấp phát cho hệ thống: B Hz.Được chia thành N luồng phát đáp ® độ rộng mỗi luồng phát đáp: B/N (Hz).Tất cả các trạm mặt đất này phát tín hiệu cùng lúc, mã hoá theo cùng một cách.

Ưu điểm:Ít nhạy cảm với sự phân tán thời gian do truyền lan sóng, do đó không cần đồng bộ thời gian, ít trễ do không cần xử lí tín hiệu nhiều.

            Nhược diểm: Mỗi sóng mang chỉ truyền được một kênh lưu lượng. Vì vậy nếu hệ thống cần truyền N kênh lưu lượng thì phải cần N sóng mang

+Đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA):TDMA  là hệ thống trong đó các trạm mặt đất dùng chung bộ phát đáp trên cơ sở phân chia theo thời gian. Hệ thống TDMA định ra khung thời gian TDMA, Khung TDMA chia ra nhiều khe thời gian  phân tương ứng cho mỗi trạm Mỗi một trạm phát sóng mang của nó trong khe thời gian trong khung thời gian .Mỗi một trạm thu chỉ lấy ra những thành phần sóng mang của nó trong khe thời gian phù hợp

-Ưu điểm: Tiết kiệm tần số hơn.

-Nhược điểm:  Đòi hỏi vấn đề đồng bộ chính xác, xử lí tín hiệu phức tạp nên trễ lớn.

+Đa truy cập phân chia theo mã (CDMA):Cho phép nhiều user phát tin đồng thời Sử dụng toàn bộ băng thông dành cho hệ thống.Tín hiệu từ mỗi trạm được mã hoá theo một riêng sao cho bộ thu có thể tách riêng các bộ đó ra dù chúng trùng nhau về mặt tần số và thời gian

-Ưu điểm:Dung lượng cao hơn,Khả năng chống nhiễu tốt hơn,Bảo mật thông tin tốt hơn, dễ dàng áp dụng cho các hệ thống yêu cầu dung lượng kênh linh hoạt cho từng trạm.

-Nhược điểm:Đồng bộ phức tạp,xử lí tín hiệu phức tạp hơn

Các nhân tố ảnh hưởng đến sự truyền lan sóng

+Suy hao trong không gian tự do:

Sự thay đổi của chiết suất theo độ cao làm tia sáng bị uốn cong.Mật độ không khí giảm theo độ cao làm thay đổi chiết suất của khí quyển.Tia sóng khi truyền qua không gian sẽ bị uốn cong, và độ cong của tia sóng phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm…

+Suy hao do sự hấp thụ sóng của khí quyển

Sóng truyền trong khí quyển sẽ bị suy hao.Tần số càng lớn thì suy hao sẽ càng tăng.Sự suy hao tỷ lệ với bình phương khoảng cách truyền sóng

+Suy hao do mưa

Sóng điện từ bị suy hao do mưa (đặc biệt là sóng có l <10cm).Mức độ suy hao sóng phụ thuộc vào cường độ mưa và tần số của sóng

+Fading:Hiện tượng cường độ điện trường tại điểm thu thay đổi theo thời gian do một số nguyên nhân trong lan của sóng vô tuyến được gọi là fading không gian truyền.

 Sự thay đổi chỉ số khúc xạ khí quyển.Ảnh hưởng của tầng điện ly 

+Ảnh hưởng do thời tiết

+Nhiễu vô tuyến: Nhiễu cùng tần số,Nhiễu khác tần số

CHUƠNG 6+7
* Nguyên lý phát hình

Tiếng nói trên tivi và hình ảnh ta thấy là 2 tín hiệu riêng biệt.

- Tiếng nói con người có dải tần hẹp 20Hz -20kHz

- Để truyền đi cùng với tín hiệu hình người ta điều chế tín hiệu âm thanh bằng phương pháp FM ta thu được tín hiệu audio.

- Hình ảnh qua thiết bị camera người ta chèn thêm các xung đồng bộ mành(Hsyn) và xung đồng bộ dòng (Vsyn) tạo ra tín hiệu video. Tín hiệu Video được điều chế bằng phương pháp VSB

-         Các tín hiệu audio và video qua bộ trộn tạo ra tín hiệu truyền hình tổng hợp

-         - Đài phát điều chế tín hiệu truyền hình tổng hợp bằng phương pháp AM ở các dải tần băng VHF hoặc UHF, bức xạ ra không gian

Nguyên lý thu truyền hình

Chọn dải sóng của kênh mà người sử dụng muốn xem

            ta thiết kế mạch vào sử dụng một bẫy cộng hưởng để chọn tần số trùng với tần số cộng hưởng  được phép đi vào

- Tín hiệu gồm 3 thành phần chính: video, xung đồng bộ, audio

- Tín hiệu này được đưa vào 3 phần riêng biệt để xử lý:

+  FM tiếp tục đổi tần về trung tần tiếng 10,7MHz rồi tách lấy tín hiệu tiếng và khuếch đại rồi đưa ra loa

+Tín hiệu video nhờ xung đồng bộ nó sẽ được phóng lên dèn hình rồi phát hình

Các hệ thống truyền hình màu

1/ Hệ thống truyền hình màu NTSC

Xuất hiện tại Mỹ vào những năm 50 của thế kỷ 20.Theo tiêu chuẩn truyền hình FCC.Truyền đi 3 tín hiệu màu sau:Y = 0, 59G + 0, 3R + 0,11B;I = 0, 74 ( R − Y ) − 0, 27 ( B − Y );Q = 0, 48 ( R − Y ) + 0, 41( B − Y )

Tín hiệu I được truyền với dải thông khoảng 1,3MHz, tín hiệu Q truyền với dải thông 0,5 MHz và tín hiệu Y với dải thông 4,2MHz.

Ưu điểm: Hệ thống NTSC đơn giản.Thiết bị mã hóa và giải mã không phức tạp và do đó giá thành thiết bị thấp.

Khuyết điểm: Dễ sai màu do dải tần của I và Q khác nhau và do sự bất đối xứng của biên tần tín hiệu I.

2/ Hệ thống truyền hình màu PAL : Hệ truyền hình màu của Châu Âu .Phát triển và kế thừa thành quả của NTSC.Sử dụng 3 tín hiệu màu sau:Y = 0, 59G + 0, 3R + 0,11B;U = 0, 493 ( B − Y );V = ±0, 877 ( R − Y )

Sự khác nhau quan trọng nhất của hệ PAL so với hệ NTSC là tín hiệu V đảo pha theo từng dòng quét của ảnh .Trong truyền hình PAL, tín hiệu U và V được điều biên nén tại tần số 4.43Mhz

3.Hệ thống truyền hình màu SECAM:Được sử dụng phổ biến tại Pháp và các nước thuộc Liên xô cũ .Hệ truyền hình này sử dụng 3 tín hiệu màu:Y = 0, 59G + 0, 3R + 0,11B;DR  = −1, 9 ( R Y );DB  = 1, 5 ( B − Y )

*Nguyên lí cơ bản của ghép kênh theo bước sóng là ghép tất cả các bước sóng khác nhau của nguồn phát quang vào cùng một sợi dẫn quang nhờ bộ ghép kênh MUX và truyền dẫn các bước sóng này trên cùng sợi quang. Khi đến đầu thu, bộ tách kênh quang sẽ phân tách để thu nhận lại các bước sóng đó. 

      Với cùng một nguyên lí hoạt động có hai loại truyền dẫn trong WDM, đó là: truyền dẫn một chiều và truyền dẫn hai chiều một sợi.

      Hệ thống WDM một chiều: có nghĩa là tất cả các kênh cùng trên một sợi  quang truyền dẫn theo cùng một chiều.

      Hệ thống WDM hai chiều: có nghĩa là kênh quang trên mỗi sợi quang truyền dẫn theo hai hướng khác nhau, dùng các bước sóng tách rời nhau để thông tin hai chiều.

CHƯƠNG 3
1

2.Điều chế số ASK và FSK:

a.ASK:(điều biên)

-Dùng 2 biên độ khác nhau của sóng mang để biểu diễn 0 và 1 (thông thường một biên độ bằng 0)

-Sử dụng một tần số sóng mang duy nhất

-Phương pháp này chỉ phù hợp trong truyền số liệu tốc độ thấp (~1200bps trên kênh truyền thoại)

-Tần số của tín hiệu sóng mang được dùng phụ thuộc vào chuẩn giao tiếp đang được sử dụng

-Kỹ thuật được dùng trong cáp quang

b.FSK: (điều tần)

-Sử dụng hai tần số sóng mang: tần số cao tương ứng mức 0,tần số thấp tương ứng mức1.

- Ít lỗi hơn so với ASK

- Được sử dụng truyền dữ liệu tốc độ 1200bps hay thấp hơn trên mạng điện thoại

-Có thể dùng tần số cao (3-30MHz) để truyền trên sóng radio hoặc cáp đồng trục

Dùng nhiều hơn 2 tần số.Băng thông được dùng hiệu quả hơn,Khả năng lỗi nhiều hơn,Mỗi phần tử tín hiệu biểu diễn nhiều hơn 1 bit dữ liệu

3.Ghép kênh TDM và FDM:

a.FDM: (ghép kênh phân chia theo tần số) FDM là kỹ thuật ghép kênh truyền thống đối với thoại và các ứng dụng quảng bá. FDM thực hiện truyền đồng thời các tín hiệu khác nhau qua cùng một kênh băng rộng bằng cách sử dụng các sóng mang tần số khác nhau

-N t/h khác nhau được điều chế với N sóng mang phụ có fsc khác nhau

-Các sóng mang khác nhau sao cho băng thông của các t/h điều chế không trùng lấp nhau

-T/h tổng hợp này được điều chế với một sóng mang chính, hình thành tín hiệu FDM để truyền qua kênh băng rộng.

-Phổ của tín hiệu FDM, bao gồm tất cả các tín hiệu điều chế không bị chồng phổ

-T/h FDM được giải điều chế, tạo lại tín hiệu tổng hợp băng cơ sở

b.TDM: (ghép kênh phân chia theo thời gian)

-Kỹ thuật ghép kênh cho cả tín hiệu tương tự và số

-TDM truyền các t/h khác nhau qua cùng một kênh băng rộng với cùng tần số nhưng vào các thời điểm khác nhau.

-Sự trực giao giữa các tín hiệu ở đây chính là trực giao về thời gian  

-Bộ chuyển mạch bên thu phải đồng bộ hoàn toàn với bộ chuyển mạch bên phát để các xung PAM xuất hiện chính xác trong kênh tương ứng

-Điều này được gọi là đồng bộ khung (frame synchronization).

-Bộ lọc thông thấp (LPF) được sử dụng để tái tạo tín hiệu tương tự từ các xung PAM
.So sánh điều chế AM và FM: Điều chế là quá trình gắn tin tức vào một dao dộng cao tần nhờ vào việc thay đổi một thông số nào đó của dao động cao tần theo tin tức.

a.AM: Điều chế biên độ

Tần số sóng mang không đổi trong suốt quá trình điều chế

Biên độ của nó thay đổi theo biên độ của tin tức

Băng thông của t/h đã điều chế bằng 2 lần băng thông t/h trước điều chế

-Ưu điểm:Dễ thực hiện (điều chế và giải điều chế),Dễ biến đổi tín hiệu sang các dải băng tần khác nhau

-Nhược điểm:Dễ bị ảnh hưởng của nhiễu.Không sử dụng hiệu quả năng lượng

b.Điều chế FM (Điều chế tần số):

-Biên độ sóng mang không đổi

-Tần số sóng mang thay đổi theo biên độ của tín hiệu điều chế

-Dải phổ của FM sẽ rộng hơn dải phổ của AM.

-Một số ứng dụng của FM Application

Phát thanh quảng bá FM

Phát thanh TV quãng bá

Vô tuyến di động hai chiều

-Ưu điểm:Khó bị ảnh hưởng của nhiễu.Sử dụng hiệu quả năng lượng

-Khuyết điểm:Tín hiệu được điều chế yêu cầu băng thông rộng hơn nhiều tín hiệu truyền đi ban đầu (dữ liệu).Hiện thực mạch điều chế và giải điều chế phức tạp hơn so với phương pháp điều biên

CHUONG 1-2(HTVT)
1. Tại sao phải định dạng tín hiệu số: biểu diễn tín hiệu số đó như thế nào cho phù hợp để truyền qua kênh thông tin.Các bit nhị phân 0 và 1 có thể được biểu diễn dưới nhiều dạng khác nhau gọi là mã đường

2. Các bước chuyển đỏi tín hiệu tương tự sang số: Lấy mẫu,lượng tử hóa,mã hóa

-Lấy mẫu: Mục đích của bước lấy mẫu này là từ tín hiệu tương tự, ta tạo nên một dãy xung rời rạc tuần hoàn rộng bằng nhau, biên độ xung bằng với giá trị của tín hiệu tương tự tại thời điểm lấy mẫu. Dãy xung rời rạc đó còn được gọi là tín hiệu điều chế biên độ xung PAM

-Lượng tử hóa: Đó là sự xấp xỉ hóa các giá trị của các mẫu tương tự bằng cách sử dụng số mức hữu hạn M.

-Mã hóa: Sự kết hợp giữa hoạt động lấy mẫu và lượng tử hóa tạo ra tín hiệu PAM lượng tử hóa đó là dãy xung rời rạc cách nhau T_S và có biên độ cũng rời rạc hóa với M mức biên độ

. 3.Các thành phần chính của mạng viễn thông

Nhóm một là thiết bị đầu cuối (terminal equipment) hay còn gọi là thuê bao (subscriber), là người sử dụng (user), có nhiệm vụ đưa tin tức vào mạng và lấy tin tức từ mạng.

Nhóm hai là trung tâm (center) hay còn gọi là tổng đài (exchange), là nút mạng (node), có nhiệm vụ thu thập tất cả nhu cầu của các đối tượng, xử lý tin tức, chuyển mạch để tổ chức việc trao đổi tin tức giữa các đối tượng.

Nhóm ba là mạng truyền dẫn (transfer network), có nhiệm vụ kết nối nhóm một với hai gọi là đường dây thuê bao (subscriber line) và kết nối nhóm hai với hai gọi là đường dây trung kế (trunk line).

Nhóm bốn là phần mềm (software) của mạng, có nhiệm vụ phối hợp hoạt động của ba nhóm trên sao cho hiệu quả

Sơ đồ khối chức năng của một hệ thống thông tin số đầy đủ

Khối mã hóa nguồn làm giảm số bit nhị phân yêu cầu để truyền bản tin. Việc này có thể xem như là loại bỏ các bit dư không cần thiết, giúp cho băng thông đường truyền được sử dụng hiệu quả hơn.

Khối mã hóa kênh làm nhiệm vụ đưa thêm các bit dư vào tín hiệu số theo một quy luật nào đấy, nhằm giúp cho bên thu có thể phát hiện và thậm chí sửa được cả lỗi xảy ra trên kênh truyền. Việc này chính là mã hóa điều khiển lỗi, về quan điểm tin tức, là tăng thêm độ dư.
Khối ghép kênh giúp cho nhiều tuyến thông tin có thể cùng chia sẻ một đường truyền vật lý chung như là cáp, đường truyền vô tuyến...
Khối điều chế giúp cho dòng tín hiệu số có thể truyền đi qua một phương tiện vật lý cụ thể theo một tốc độ cho trước, với mức độ méo chấp nhận được, yêu cầu một băng thông tần số cho phép.
Khối đa truy cập liên quan đến các kỹ thuật hoặc nguyên tắc nào đó, cho phép nhiều cặp thu phát cùng chia sẻ một phương tiện vật lý chung