Wiki

Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông dải

30 Tháng Sáu, 2023

Bài viết Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng
thông dải thuộc chủ đề về HỎi Đáp thời gian này đang
được rất nhiều bạn quan tâm đúng không nào !! Hôm nay, Hãy cùng
https://ashtechservice.com/hoi-dap/
tìm hiểu Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông dải trong bài
viết hôm nay nhé ! Các bạn đang xem nội dung về : “Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông
dải”

Đánh giá về Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông dải

Xem nhanh

Bạn đang xem nội dung tài liệu Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông dải, để
tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

1 Chương 1 giới thiệu chung 1.1 quy trình truyền
tin 1.2 Truyền tin số 1.3 Kênh truyền tin 1.4 Tín hiệu băng cơ sở
và tín hiệu băng thông dải 1.5 Chú thích lịch sử 1.1 quá trình
truyền tin quy trình truyền tin là quy trình truyền thông tin từ vị
trí này đến nơi khác theo bắt buộc xa, nhanh, đúng đủ (chính xác).
Ba bắt buộc giản dị này không phải luôn được mọi người hiểu chính
xác và lịch sử cũng đòi hỏi bao cuộc cách mạng kỹ thuật mới ngày
càng thực hiện tốt hơn những tình trạng này. Ta phác họa chúng như
sau: Thế nào là xa ? Xa có thể là từ đây đến sao hỏa (!). Phương
tiện truyền tin hiện đại đáp ứng yêu cầu này không là gì khác ngoài
trường điện từ. Trường điện từ có thể lan truyền trong không gian
tự do, trong dây dẫn điện hoặc dưới dạng ánh sáng trong sợi
quang…với tốc độ 3.108m/s. Thế nào là nhanh ? nhanh ở đây không
phải là tốc độ ánh sáng như nhiều người tưởng lầm. nhanh ở đây là
tốc độ truyền thông tin, nó thể hiện việc phục vụ thời gian thực
đối với yêu cầu sử dụng. Còn gì chán hơn khi voice chat qua mạng
phải chờ một lúc mới nghe tiếng trả lời. Điều này có liên quan đến
băng thông (độ rộng băng tần) của đường truyền hoặc tổ chức một
mạng truyền dẫn cho nhiều người dùng. Thế nào là đúng đủ ? trong
truyền tin khái niệm này cũng không được hiểu với nghĩa tuyệt đối
một trăm phần trăm. Mà phải hiểu với tỷ lệ sai sót ít nhất, sai sót
mà yêu cầu dùng có thể chấp nhận được Giảm và cản trở và 3 yêu cầu
truyền tin nói trên chính là các yếu tố Công suất , độ rông băng
tần kênh truyền và can nhiễu (ở đây mới nói đến can nhiễu do ồn chứ
chưa đề cập đến các can nhiễu đặc thù khác gây ảnh hưởng truyền tin
như can nhiễu do chuyển đông, do hiệu ứng đa đường truyềnsẽ được
thống kê trong một chuyên đề khác). Công suất phát tin càng lớn,
thì càng truyền tin đi xa. Băng tần truyền dẫn càng rộng thì tốc độ
thông tin càng nhanh và cuối cùng càng it can nhiễu càng ít lỗi
truyền tin xảy ra. Câu hỏi chính đặt ra trong giáo trình này là
những yếu tố trên đã hạn chế và cản trở 3 bắt buộc truyền tin thế
nào, và bằng cách nào với kỹ thuật truyền tin số có khả năng khắc
phục và vượt qua những cản trở này. Bên cạnh 3 bắt buộc truyền tin
nói trên thuần túy mang tính kỹ thuật, còn có một bắt buộc nữa cũng
không thể thiếu khi thiết kế các hệ truyền tin là bắt buộc về kinh
tế, về hiệu suất và giá thành. yêu cầu này cũng nhiều được phân
tích gắn liền với những bắt buộc kỹ thuật Để bắt đầu ta nêu ra một
hệ thống truyền tin tiêu biểu (hình 1.1). Hệ thống này luôn có 3
phần cơ bản đó là: bộ phát, kênh truyền và bộ thu. Bộ phát chuyển
tín hiệu tin tạo ra từ một nguồn tin thành tín hiệu phát dạng thích
hợp để truyền được trên kênh truyền. Tín hiệu thu được sau kênh
truyền là một phiên bản của tín hiệu phát bị làm méo do kênh
truyền. Nhiệm vụ của bộ thu là phải tạo lại tín hiệu gốc (tín hiệu
tin) như bên phát từ phiên bản nhận được này, rồi từ đó tạo lại bản
tin 2 1.2 Truyền tin số Truyền tin số có thường xuyên ưu điểm hơn
kỹ thuật tương tự, trong đó chỉ sử dung một vài hữu hạn dạng sóng
(ký hiệu truyền tách biệt nhéu) để truyền tin. Mỗi dạng sóng truyền
trong một khoảng thời gian xác định gọi là chu kỳ ký hiệu và là đại
diện truyền của một dữ liệu tin (hay một tổ hợp bit) còn gọi là báo
hiệu (Signalings). Kỹ thuật này có ưu điểm nổi bật là: chống nhiễu
trên đường truyền tốt (vì nếu nhiễu không đủ mạnh sẽ không thể làm
méo dạng sóng này thành dạng sóng kia, gây nên nhầm lẫn ở nơi thu),
song đòi hỏi bản tin nguồn cũng phải được số hóa (biểu diễn chỉ
bằng một số hữu hạn ký hiệu). Ví dụ văn bản tiếng Việt sử dụng 24
chữ cái, bộ đếm dùng 10 số, bản nhạc sử dụng 7 nốt và vài ký hiệu
bổ sungTrong giáo trình này ta coi rằng bản tin nguồn đã được số
hóa và ta chỉ nghiên cứu kỹ thuật truyền số qua kênh Việc số hóa
một bản tin tương tự phải trả giá bằng một sai số nào đó ( Gọi là
sai số lượng tử, tuy nhiên sai số này lại có thể điều khiển được).
So sánh với kỹ thuật truyền tin tương tự, ở đó bản tin không mắc
sai số khi số hóa, song do dùng vô số dạng sóng (tín hiệu liên tục)
trên đường truyền nên can nhiễu sẽ làm thay đổi ngay dạng sóng, gây
nên sai số khi quyết liệt tại nơi thu mà ở góc độ nào đó khó điều
khiển được. ngoài ra việc số hóa kỹ thuật truyền tin còn tạo nên
những tiêu chuẩn có thể thay đổi ngay linh động bằng chương trình
phần mềm và tạo ra những dịch vụ chưa từng có trong truyền tin
tương tự. Nói như vậy ta cũng không quên rằng, kỹ thuật truyền tin
tương tự đã có những đỉnh cao vĩ đại như tạo ra truyền hình màu hay
điều khiển đưa người lên mặt trăng và hiện nay trong một số kỹ
thuật điều khiển tốc độ cực nhanh vẫn sử dụng đến kỹ thuật tương
tự. Khi vận dụng lý thuyết thông tin vào kỹ thuật truyền tin số
thường có những vấn đề sau đây đặt ra: – Bản tin phải được biểu
diễn (mã nguồn) với một vài it ký hiệu nhất, theo mã nhị phân thì
tức là cần ít bit nhất. Lý thuyết thông tin cho một giới hạn dưới
về số bít tối thiểu cần để biểu diễn. Tức là nếu ít hơn số bít tối
thiểu không thể biểu diễn đầy đủ bản tin (làm méo bản tin) – Khi
truyền tin mã nguồn cần được bổ sung thêm các bit (dư thừa), mà
điều này làm tăng tốc độ bit, để có khả năng Giảm được lỗi truyền
bản tin (gọi là kỹ thuật mã kênh điều khiển lỗi), song có một giới
hạn trên về tốc độ truyền mà vượt qua nó không thể điều khiển lỗi
được, đó là dung năng kênh qui định bởi độ rộng băng tần kênh
truyền và tỷ số tín hiệu /ồn. C=Blog2(1+SNR) b/s (1.1) Hình 1.1 các
cơ quan của một hệ truyền tin 3 Ở đó B là độ rông băng tần kênh
truyền, SNR là tỷ số công suất tín hiệu trên công suất ồn và C
chính là giới hạn trên đối với tốc độ truyền tin cậy tính bằng bit/
giây. Công thức này cho thấy rằng có sự chuyển đổi giữa B và SNR.
Đồng thời cả 3 yếu tố: công suất, độ rộng băng tần và ồn kênh cùng
tham gia qui định mức độ “nhénh” của truyền tin như đã nói ở đầu.
Đây là công thức rất điển hình (do Shannon tổng kết từ năm 1948)
đặc trưng cho một hệ thống truyền tin số. (Cơ sở lý thuyết của công
thức này sẽ được nghiên cứu trong chương 7). 1.3 Kênh truyền tin
Kênh truyền tin ta đề cập đến ở đây là môi trường vật lý để truyền
sóng điện từ mang tin, là vấn đề trung tâm của một hệ truyền tin.
Nó xác định dung lượng truyền thông tin của hệ tương đương chất
lượng sản phẩm truyền tin. Có 6 loại kênh tiêu biểu trên thực tế:
Đường điện thoại – Cáp đồng trục – Sợi quang – Kênh viba – Kênh vô
tuyến di động – Kênh vệ tinh Đường điện thoại: Là đường truyền tín
hiệu điện, tuyến tính, băng giới hạn, thích hợp cho truyền tiếng
nói băng cơ sở hoặc thông dải (độ rộng từ 300-3100Hz) có tỷ số tín
/ồn cao ~30dB. Kênh truyền này có phục vụ độ lớn theo tần số bằng
phẳng, không chú ý đến đáp pha theo tần số (do tai người không nhạy
với trễ pha), song khi truyền ảnh hay dữ liệu thì phải chú ý đến
điều này và cần sử dụng bộ cân bằng thích nghi kết hợp phương pháp
điều chế có hiệu suất phổ cao Cáp đồng trục: Có sợi dẫn ở trung tâm
cách điện với vỏ xung quanh; vỏ cũng là vật liệu dẫn điện. Cáp đồng
trục có 2 ưu điểm lớn là độ rộng băng tần lớn và chống được can
nhiễu từ bên ngoài. Song cáp đồng trục cần những bộ phát lặp gần
nhau vì suy yếu nhénh (Ở tốc độ khoảng 274Mbit/s thì khoảng cách
phát lặp là 1km) Sợi quang: Gồm lõi là thủy tinh, lớp vỏ xung quanh
cũng là thủy tinh đồng tâm có hệ số phản xạ nhỏ hơn 1 chut. Tính
chất cơ bản của sợi quang là khi tia sáng đi từ môi trường có hệ số
phản xạ cao sang môi trường có hệ số phản xạ thấp thì sẽ bị uốn về
phía môi trường hệ số phản xạ cao, nên xung ánh sáng được “dẫn đi”
trong sợi quang. Sợi quang là vật liệu cách điện, chỉ truyền dẫn
ánh sáng. sử dụng tần số mang ánh sáng cỡ 2x1014Hz sẽ cho độ rộng
băng tần cỡ 10%=2x1013Hz. Mất mát trong sợi quang nhỏ: 0.2dB/km và
không chịu ảnh hưởng của giao thoa sóng điện từ ( vì có bản chất
ống dẫn tĩnh điện). Kênh vi ba: vận hành ở dải tần 1-30GHz cho 2
anten nhìn thấy nhau. Anten phải đặt trên tháp đủ cao, điều kiện
kênh có thể coi là tĩnh, kênh truyền này tin cậy. mặc khác khi khó
khăn khí tượng thay đổi có thể làm Giảm cấp chất lượng đường truyền
Kênh di động : Đây là kênh liên kết với người dùng di động. Kênh có
tính chất tuyến tính thay đổi ngay theo thời gian cùng hiệu ứng đa
đường gây nên sự đồng pha, hoặc ngược pha của các tín hiệu thành
phần làm tín hiệu tổng cộng thăng giáng (fading). Đây là loại kênh
phức tạp nhất trong truyền thông vô tuyến Kênh vệ tinh: Đô cao vệ
tinh địa tĩnh 22 300 dặm (30 nghìn Km). Tần số thường dùng cho phát
lên là 6GHZ và cho phát xuống là 4 GHZ. Độ rộng băng tần của kênh
truyền lớn cỡ 500MHz chia thành các dải do 12 bộ phát đáp trong vệ
tinh đảm nhiệm, mỗi bộ phát đáp sử dụng 36MHz truyền được ít nhất
một chương trình truyền hình màu, 1200 mạch thoại, tốc độ dữ liệu
it nhất 50Mbit. . Ngoài cách phân loại chi tiết trên có khả năng
phân loại kênh truyền theo tính chất như sau: 4 – Kênh tuyến tính
hay phi tuyến : Kênh điện thoại là tuyến tính trong khi kênh vệ
tinh thường là phi tuyến (nhưng không phải luôn luôn như vậy) –
Kênh bất biến hay thay đổi theo thời gian : Sợi quang bất biến
trong khi kênh di động là thay đổi theo thời gian – Kênh băng tần
giới hạn hay công suất giới hạn: Đường điện thoại là kênh băng tần
giới hạn trong khi cáp quang và vệ tinh là công suất giới hạn. 1.4
Tín hiệu băng cơ sở và tín hiệu băng thông dải ngôn từ băng cơ sở
chỉ miền tần số của tín hiệu bản tin và thường đó là tin hiệu băng
thông thấp. Tín hiệu băng cơ sở có thể ở dạng số hay tương tự. Đối
với tín hiệu tương tự: cả thời gian và biên độ là liên tục Đối với
tín hiệu số: Thời gian và biên độ (dạng sóng) đều đặn rời rạc ( ví
dụ lối ra của máy tính có khả năng coi là tín hiệu số băng cơ sở).
Để truyền dẫn, tín hiệu bản tin phải được chuyển thành tín hiệu
phát có tính chất phù hợp với kênh truyền, Trong truyền dẫn băng cơ
sở: Băng tần kênh hỗ trợ phù hợp với băng tần tín hiệu bản tin, nên
có thể truyền trực tiếp tín hiệu bản tin Trong truyền dẫn băng
thông dải: Băng tần của kênh có tần số trung tâm lớn hơn thường
xuyên tần số cao nhất của tín hiệu bản tin. Khi đó tín hiệu được
phát đi là tin hiệu băng thông dải (phù hợp với kênh truyền) mang
thông tin của tín hiệu bản tin. Việc tạo ra tín hiệu băng thông dải
này goi là điều chế. Khi nghiên cứu tín hiệu băng thông dải, thường
người ta sử dụng phương pháp đưa về tín hiệu băng cơ sở cũng như
(xem phụ lục ) liên lạc nghịch đảo giữa thời gian và tần số: Theo
những tính chất của biến đổi Fourier trong lý thuyết xử lý tín hiệu
có khả năng rút ra những tính chất căn bản sau: – Mô tả miền thời
gian của một tín hiệu thay đổi ngay có chiều ngược với mô tả miền
tần số của tín hiệu: ví dụ chu kỳ của tín hiệu tăng thì tần số của
nó Giảm , xung càng hẹp thì phổ càng rộng – Nếu tín hiệu là giới
hạn trên miền tần số, thì mô tả trên miền thời gian sẽ là vô hạn dù
biên độ của nó ngày càng nhỏ (xung sinc(t) là một ví dụ). Ngược lại
nếu tín hiệu bị giới hạn trong miền thời gian thì phổ của nó rộng
vô cùng. ( chú ý là không có tín hiệu đồng thời giới hạn cả về tần
số lẫn thời gian song lại có thể có tín hiệu vô hạn cả về tần số
lẫn thời gian). 1.5 Chú thích lịch sử 1. Mã nhị phân Đây là mã cơ
sở cho truyền tin số, xuất hiện từ thế kỷ 17 với những công trình
của Francis Bacon. Ông đã sử dụng tổ hợp 5 chữ (mỗi chữ 2 trạng
thái khác nhau) để biểu diễn 24 chữ cái nhằm bí mật bản tin – Năm
1641 John Wilkins dùng phối hợp 2, 3, 5 chữ để biểu diễn chữ cái
làm từ mã trung bình ngắn hơn. – Năm 1703 Leibnitz lần đầu tiên
trong lịch sử đã sử dung 0 và 1 cho mã nhị phân 2. Telegraf – Năm
1837 Samuel Morse lần đầu tiên đề xuất telegraf 5 – Năm 1844 truyền
từ ” chúa đã làm gì” (What hath God wrought) qua teleraf, mở ra
cuộc cách mạng truyền thông thời gian thực ở cự ly xa. Đây chính là
kiểu truyền thông số đầu tiên dùng 2 ký hiệu chấm và gạch.(xung
ngắn và dài, có độ dài từ thay đổi ngay) – Năm 1875 Emile Baudot đề
xướng độ dài mã cố định (gồm 5 phần tử mã ) 3. Điện thoại -Năm 1884
Điện thoại đã được đề xướng bởi Alexander Graham Bell. Phiên bản
đầu tiên truyền tiếng nói rất yếu và chỉ ở cự ly ngắn, sau đó được
cải tiến trong những năm 1877-1890 có thể truyền đến 2000dặm –
Năm1897 Strowge đề xướng chuyển mạch tự động. – Với sự phát minh
transistor 1948 hệ thống tổng đài lập trình sẳn đã được chế tạo năm
1958. Điện thoại thương mại với chuyển mạch số xuất hiện từ 1960. –
Năm 1937 Alec Reeves phát minh ra điều chế xung mã.để mã hóa tiếng
nói (kỹ thuật này đã được phát triển trong chiến tranh II để bảo
mật tiếng nói) – Năm 1945 DeLoraine phát minh ra hợp kênh theo thời
gian. Được ứng dụng trong mạng điện thoại quân sự – Năm 1950 khái
niệm truyền số và chuyển mạch số được đề xướng – Năm 1974 Mở rộng
mạng điện thoại số, và mạng băng rộng ISDN số. 4.Radio – Năm 1984
Maxwell nêu lý thuyết điện từ của ánh sáng và dự đoán sự tồn tại
của sóng radio – Năm 1901 Marconi thực hiện thu phát tín hiệu radio
xa nhéu 1700 dặm. – Kỹ thuật điều chế số dùng cho viba lần đầu ở
Pháp năm 1930 sau đó mãi đến 1970 kỹ thuật sô mới được quan tâm lại
5. Thông tin vệ tinh – Năm 1945 Arthur C.Clarke đề xuất ý tưởng
dùng vệ tinh như trạm chuyển tiếp 2 trạm mặt đất. – Năm 1957 Vệ
tinh Sputnik của Nga đã phát tín hiệu 21 ngày. – Năm 1958 Mỹ phóng
tầu thám hiểm phát tín hiệu kéo dài trong 5 tháng. – Năm 1962 về
tinh Telstar (do phòng thí nghiêm Bell chế tạo theo công trình của
John R.Pierce) chuyển tiếp được chương trình TV qua đại tây dương
(dùng bộ thu maser và anten lớn) – Năm 1964 INTERSAT thành lập,
phóng vệ tính địa tĩnh (INTERSAT 1 dung lượng 240 kênh thoại và 1
kênh TV) 1965 và trong 7 năm tiếp theo 4 thế hệ vệ tinh thương mại
được phóng tiếp có 6000 kênht hoại và 12 kênh TV (INTERSAT 4).
INTERSAT 5 dùng TDMA kỹ thuật số 6. Thông tin quang – Năm 1966 Kao
và Hockham đề nghị sử dụng sợi thủy tinh làm ống dẫn sóng – Laser
được phát minh từ 1959 và 1960. 1970 Kapron Keck đã chế tạo được
sợi pha silic cho suy yếu truyền dẫn ánh sáng 20dB/km. hiện nay chỉ
còn 0.2dB/km 7.Truyền thông máy tính – Từ năm 1950 đã có khả năng
liên lạc cự ly xa đầu tiên sử dụng kênh điện thoại với tốc độ 300-
1200b/s. hiện nay tốc độ đã nâng lên rất thường xuyên do thường
xuyên đóng góp trong đó có cân bằng thích nghi (Lucky 1965) và kỹ
thuật điều chế có hiệu suất phổ cao – Một ý tưởng khác là tự động
bắt buộc phát lại (ARQ) do Duurent đề nghị trong chiến tranh II và
được công bố vào năm 1946. 6 – Từ năm 1950-1970 Các mạng máy tính
được phát triển mạnh. Có ảnh hưởng quan trong là mạng ARPANET (
được tài trợ của bộ quốc phòng Mỹ với chuyển mạch gói. Đây là một
ví dụ điển hình của mạng điểm-điểm, thu nhận, giữ và chuyền) – Một
mạng truyền gói khác là mạng đa truy cập (single-hop) được minh họa
là mạng ALOHA do Abramson đề xướng từ năm 1970. – Loại thứ3 tổ hợp
cả 3 loại trên (Multiple-hop). Ví dụ về loại này là mạng gói radio
PRNET (được tài trợ bởi ARPA) 8. Lý thuyết: – Năm 1928 Harry
Nyquist Công bố các bài báo về lý thuyết truyền tín hiệu trên
telegraf. Đặc biệt là phát triển lý thuyết thu chính xác tin hiệu
telegraf trên kênh phân tán, có ồn – Năm 1943 North đề xuất bộ lọc
phù hợp cho tách tối ưu tín hiệu trên nền ồn. Lý thuyết tách dựa
trên lý thuyết quyết định nghiên cứu được phát triển bởi Neyman và
Person (1930) – Một lĩnh vực quan trọng khác là lý thuyết ước lượng
có đóng góp quan trọng của Fisher năm 1920. Đặc biệt ông đã dung
khái niệm ước lượng có khả năng lớn nhất – Từ năm 1930-1940 Ước
lượng trung bình bình phương tối thiểu đã được thống kê cùng lúc ấy
bởi Norbert Wiener (Mỹ) và Kolmogorov (Nga). Wiener đã công thức
hóa vấn đề dự đoán tuyến tính thời gian liên tục và rút ra công
thức hiện cho dự đoán tối ưu ( năm 1942). Ông cũng xét ước lượng
lọc quá trình có ồn trắng. Công thức hiện của lọc tối ưu đòi hỏi
phải giải phương trình tích phân Wiener-Hopf. Kolmogorov đã phát
triển vấn đề này trong quy trình rời rạc ( năm 1939) – Năm 1947 Lý
thuyết biểu diễn tín hiệu phát triển bởi Kotelnicov (luận văn tiến
sỹ trước hội đồng hàn lâm viẹc năng lượng Moscou) – Năm 1948 Cơ sở
lý thuyết truyền thông số tương đối hoàn chỉnh được Claude Shannon
trình bày trong các bài báo về lý thuyết toán cho truyền thông.

Các câu hỏi về băng thông tín hiệu là gì

Nếu có bắt kỳ câu hỏi thắc mắt nào vê băng thông tín hiệu là gì hãy
cho chúng mình biết nhé, mõi thắt mắt hay góp ý của các bạn sẽ giúp
mình cải thiện hơn trong các bài sau nhé <3 Bài viết băng thông
tín hiệu là gì ! được mình và team xem xét cũng như tổng hợp từ
nhiều nguồn. Nếu thấy bài viết băng thông tín hiệu là gì Cực hay !
Hay thì hãy ủng hộ team Like hoặc share. Nếu thấy bài viết băng
thông tín hiệu là gì rât hay ! chưa hay, hoặc cần bổ sung. Bạn góp
ý giúp mình nhé!!

Các Hình Ảnh Về băng thông tín hiệu là gì

Các hình ảnh về băng thông tín hiệu là gì đang được chúng mình Cập
nhập. Nếu các bạn mong muốn đóng góp, Hãy gửi mail về hộp thư
[email protected]. Nếu có bất kỳ đóng góp hay liên hệ. Hãy Mail
ngay cho tụi mình nhé