Phan Truyen Thong So - G.Trinh TH Truyen Thong So Va Mang Vien Thong 2016 [PDF]

Zitiervorschau

TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BỘ MÔN VIỄN THÔNG VÀ MẠNG

Giáo trình TH Truyền Thông Số Biên soạn: Nguyễn Minh Trí Vũ Thanh Tùng

Họ tên: MSSV:

TP. Hồ Chí Minh, năm 2016

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

Mục lục

Giới thiệu ...................................................................................................... 3 Bài 1: Các kĩ thuật mô phỏng bằng MATLAB cơ bản .............................. 9 Bài 2: ADC-DAC và PCM ........................................................................... 27 Bài 3: Các kĩ thuật điều chế dải gốc ............................................................ 45 Bài 4: Thiết kế đầu thu tối ưu ...................................................................... 63 Bài 5A: Các kĩ thuật điều chế dải qua ........................................................ 79 Bài 5B: Các kĩ thuật điều chế dải qua (tiếp) ............................................... 91 Bài 6: Mã hoá kênh ...................................................................................... 105

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 1

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

2 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

Giới thiệu về mô phỏng viễn thông sử dụng Matlab Simulink I.

MATLAB SIMULINK VÀ MỤC ĐÍCH CỦA MÔN HỌC THỰC HÀNH TRUYỀN THÔNG SỐ:

1: Một phòng thí nghiệm trên thế giới

Trước đây, các nghiên cứu về Viễn Thông trên thế giới được đưa ra từ sự tìm tòi khám phá của các nhà khoa học tại các phòng thí nghiệm được trang bị thiết bị thật. Hình 1 là một phòng thí nghiệm như thế vào những năm 1960. Với sự phát triển của công nghệ cao như hiện nay, các thiết bị viễn thông sử dụng trong công nghiệp cũng như để phục vụ cho nghiên cứu ngày càng phức tạp và đắt tiền hơn. Chỉ có các phòng thí nghiệm nổi tiếng với nguồn tài trợ dồi dào mới có đủ chi phí mua các thiết bị này. Do vậy, câu hỏi đặt ra là các phòng thí nghiệm nhỏ hơn, nguồi tài chính hạn hẹp sẽ nghiên cứu như thế nào? Câu trả lời ở đây là họ đã sử dụng các công cụ phần mềm mô phỏng hệ thống truyền thông để thực hiện phân tích, nghiên cứu, kiểm nghiệm. Matlab Simulink là một trong những công cụ phần mềm ấy. Matlab Simulink là một phần mềm linh hoạt, hỗ trợ mạnh cho việc mô phỏng viễn thông. Nó gồm các các khối chức năng viễn thông được tạo sẵn và cũng cho phép chúng ta tự tạo các khối chức năng theo ý muốn của chúng ta. Đối với việc giảng dạy về các nền tảng truyền thông tương tự và số, Matlab Simulink đã được đông đảo các trường đại học sử dụng trên khắp thế giới. Trong môn thực hành truyền thông số, các bạn sinh viên sẽ sử dụng Matlab Simulink để thực hiện phân tích các vấn đề đặt ra và mô phỏng các kĩ thuật thiết kế hệ thống thuyền thông số trong lý thuyết. Qua đó, hiểu sâu hơn về lý thuyết và chuẩn bị kĩ năng sử dụng Matlab Simulink cho đồ án tốt nghiệp hướng Viễn Thông ở học kì 8.

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 3

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Phương châm của của môn học:   

II.

Nghe và quên  Nghe giảng lý thuyết trên lớp Nhìn và nhớ  Đọc tài liệu, giải bài tập Làm và hiểu  Thực hành mô phỏng

GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ MATLAB SIMULINK:

A. Tạo của sổ mô phỏng và thiết lập các thông số của từng khối:  Tạo cửa sổ mô phỏng: Trong giao diện chính của chương trình Matlab nhấp vô biểu tượng Simulink trên thanh ngang hoặc gõ Simulink trong Command Window

Trong giao diện Simulink Library Brower, nhấp vô biểu tượng New Model để tạo cửa sổ mô phỏng

4 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Sử dụng chuột kéo các khối trong thư viện vào trang mô phỏng, nhấp vô các khối trên cửa sổ mô phỏng để chỉnh thông số

o Nếu gặp khó khăn trong việc thiết lập các thông số, mở help của từng khối để tìm hiểu thêm. 

Thiết lập thông số cho cửa sổ mô phỏng:

Fixed-step size: o Chọn Variable-step: sample time của mô phỏng sẽ bằng sample time lớn nhất được thiết lập trong các khối o Nếu chọn Fixed-step: sample time của mô phỏng được thiết lập theo ý muốn và tất cả các sample time trong các khối phải là bội số của sample time này.

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 5

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 B. Thư viện các block mô phỏng trong Simulink:



Có 2 cách để tìm các khối cần thiết: 1. Gõ tên khối cần tìm lên cửa số search + Enter 2. Nếu không biết tên thì tìm trong các mục liên quan (sau đây)



Mục Communication Blockset:

6 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 

Mục Signal Processing Blockset:



Mục Simulink Extra:

 Lưu ý: Các mô và ình minh họa trong tài liệu ày được thực hiện trên phiên bản Matlab R2009b, sẽ có những khác biệt so với những phiên bản Matlab khác.

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 7

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

8 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Họ tên: MSSV:

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

BÀI 1: Các kĩ thuật mô phỏng bằng MATLAB cơ bản Mục đích: -

Giới thiệu cơ bản về Matlab Simulink Thực hành các kĩ thuật mô phỏng, phân tích hệ thống cơ bản và chỉnh sửa đồ thị

--------------------------o0o------------------------A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ: 1. Matlab Simulink là một chương trình mô phỏng trên máy tính do đó tất cả các tín hiệu đều được rời rạc hóa khi biểu diễn. Nói cách khác, một tín hiệu khi được biểu diễn trên Matlab đều sẽ được lấy mẫu theo một tần số nào đó, tần số này được gọi là tần số lấy mẫu (hay có thể sử dụng đại lượng nghịch đảo của nó là thời gian lấy mẫu – Sample Time). Để tín hiệu không bị Alias thì tần số lấy mẫu này sẽ phải thỏa mãn định lý lấy mẫu Nyquist. Hãy phát biểu định lý lấy mẫu Nyquist. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ( ), trong đó A là 2. Tín hiệu hình sine được biểu diễn theo công thức ( ) biên độ tín hiệu, ω là tần số góc, φ là pha của tín hiệu. Hãy cho biết tín hiệu sau có các giá trị là bao nhiêu? Vẽ lại tín hiệu trên với các tần số lấy mẫu lần lượt là 2f, 5f, 10f, 20f.

A = ………….

ω = ……………

f = ………….

φ = …………… Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 9

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

10 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 11

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 3. Khi phân tích một tín hiệu ta có thể quan sát tín hiệu trên miền thời gian và miền tần số. Miền thời gian cho ta thấy sự thay đổi của tín hiệu theo thời gian, miền tần số thể hiện phổ của tín hiệu, dựa vào đó ta có thể xác định tín hiệu có bao nhiêu thành phần tần số, băng thông của tín hiệu từ đó cho phép ta có thể xử lý tín hiệu một cách chính xác, hiệu quả. Hãy trình bày cách xem tín hiệu trên miền tần số. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 12 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 4. Khi xử lý tín hiệu trên miền tần số, lọc (Filtering) là một kỹ thuật thường dùng để loại bỏ một hay nhiều thành phần tần số của tín hiệu cũng như đây là một giải pháp để loại nhiễu hiệu quả. Lọc có thể được phân loại thành Lọc tương tự và Lọc số. Trong đó, Lọc tương tự có lọc Butterworth, Chebyshev, Elliptic, Bessel, …; Lọc số gồm lọc FIR và IIR. Hãy trình bày 1 loại lọc tương tự hoặc 1 loại lọc số, có vẽ hình minh họa. .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................

--------------------------o0o------------------------Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 13

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

14 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

B. THỰC HÀNH: Bài 1: Sử dụng các khối cơ bản và thiết lập thông số: Sinh viên thiết lập mô phỏng tạo sóng sin, lọc và phân tích phổ sau. Đồng thời giải thích các thông số và chức năng của từng khối.

1. Tạo 3 sóng sin: a. Sine wave: 2V, 500Hz, Sample Time: 1e-5 b. Sine wave: 1V, 1500Hz, Sample Time: 1e-5 c. Sine wave: 0.5V, 2500Hz, Sample Time: 1e-5 2. Analog Filter: 9 poles, tần số cắt: 1000Hz Vẽ đáp ứng biên độ của lọc trên

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 15

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 3. Spectrum scope: Sử dụng để quan sát tín hiệu trên miền tần số a. Buffer size: 262144 b. Buffer overlap: 0 c. FFT length: 262144 4. Rate Transition: a. Output port sample time: 1/100000. b. Chức năng của khối này là gì? ............................................................................... 5. Probe: Cho biết chỉ số của Probe và giải thích các chỉ số đó? a. Chỉ số của khối Probe : ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ............................................................................................................................................ b. Chỉ số của khối Probe1: ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 6. Scope: Sử dụng để quan sát tín hiệu trên miền thời gian. Bỏ check Limit data point to last (trong tab Data History)

16 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 7. Kết quả: a. Scope:

b. Scope1:

c. Spectrum Scope1:

d. Spectrum Scope2:

e. Từ những kết quả của các Scope và Spectrum Scope. Nhận xét. ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 17

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 2: Cấu hình thông số cửa sổ mô phỏng Thực hiện mô phỏng tạo xung vuông, cộng 2 xung vuông và phân tích phổ:



Kết quả scope:



Kết quả Spectrum Scope:

Sinh viên cấu hình các thông số mô phỏng để ra được kết quả trên và giải thích các thông số và chức năng của từng khối: 1. Configuration Parameter: Thiết lập thông số cho cửa sổ mô phỏng (Xem lại bài giới thiệu)  Tần số mô phỏng: fsimulation = 1024Hz  Thời gian mô phỏng = 1/ fsimulation = fixed-step size. Ý nghĩa: Matlab sẽ thực hiện 1024 mẫu trong 1s  Stop time = 4. Ý nghĩa: Mô phỏng sẽ thực hiện trong 4s 18 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 2. Pulse Generator: (chế độ sample based)  Biên độ: 2  Period: 4096. Tần số của xung là bao nhiêu? ........................................................  Pulse width: 1024.  Phase delay: 0  Sample time: 1/1024 3. Pulse Generator1: (chế độ sample based)  Biên độ: 1  Period: 4096.  Pulse width: 1024.  Phase delay: 1024  Sample time: 1/1024 4. Spectrum Scope:  Buffer input: 4096  Chọn two-sided ([-Fs/2…Fs/2])  Buffer overlap: 0  FFT length: 4096  Dùng tool Zoom X-axis để đặt khoảng tần số từ 05Hz 5. Áp dụng: Chỉnh thông số bộ Pulse Generator (chế độ sample based) sao cho tạo ra được tín hiệu như sau:  Biên độ: ....................................  Period: ......................................  Pulse width: .............................  Phase delay: .............................  Sample time: ............................

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 19

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 3: Chỉnh sửa đồ thị 1. Gõ trong command window: plottools on 2. Click vào biểu tượng mũi tên (dock figure) của cửa sổ phổ được vẽ bởi spectrum (gần biểu tượng x tắt cửa sổ) trong bài 2 để đưa figure được vẽ vào tool chỉnh sửa:

3. Thực hiện chỉnh sửa: a. Add data point: vào channel  maker  chọn “o” b. Thay đổi giai tần số từ: 05Hz (trong X-Limits) c. Thay đổi màu nền của đồ thị từ trắng sang đen d. Thay đổi màu của đồ thị từ đen sang vàng e. Thay đổi màu của các kí tự 2 bên trục từ đen sang trắng f. Thay đổi màu nền của cửa sổ từ xám nhạt sang xám đậm g. Thay đổi màu grid từ xám nhạt sang xám đậm h. Đặt tên cho đồ thi là: Do thi pho cua tong 2 xung vuong

20 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 4: Sinh viên thiết lập mô phỏng tạo sóng sin, lọc và phân tích phổ sau:

1. Tạo 3 sóng sin: a. Sine wave: 2V, 500Hz b. Sine wave1: 1V, 1500Hz c. Sine wave2: 0.5V, 2500Hz d. Chọn tần số lấy mẫu phù hợp: ……………………… 2. Analog Filter: 6 poles, tần số cắt: 1400Hz 3. Vẽ hình kết quả ở scope và scope 1?

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 21

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 4. Vẽ hình kết quả ở Spectrum Scope và Spectrum Scope2. Từ kết quả của Spectrum Scope và Spectrum Scope2, cho biết tín hiệu được phân tích có những tần số nào?

5. Thiết kế lại bộ lọc sao cho tín hiệu ở Scope1 chỉ còn lại sóng sine 500 Hz. Vẽ hình tín hiệu ở Scope1 và Spectrum Scope2 khi này.  Analog Filter: ……. poles, tần số cắt: ……………Hz

22 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 23

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 5: Thực hiện mô phỏng truyền sóng qua kênh truyền AWGN và phân tích phổ:

1. 2. 3. 4.

Sin Wave2: 10MHz Band-limited White-Noise: Công suất 1e-8, Sample time = sample time của Sin Wave2 AWGN Channel: Variance = 0.5 Từ kết quả ở Sopce, hãy cho biết sự khác biệt giữa 2 tín hiệu ở scope ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

5. Từ kết quả ở Spectrum Scope, nhận xét và cho biết ý nghĩa của phân tích ở miền tần số ở đây. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

Bài 6: Thực hiện mô phỏng phân tích phổ của xung vuông sau:

1. Pulse Generator: 3V, Pulse Width = 2ms, Period = 10ms 2. Spectrum: buffer size = FFT length = 4096 = số sample/ 1 chu kì xung. Window: Boxcar. 3. Chọn thời gian mô phỏng để scope chỉ nhìn thấy một chu kì xung. Vẽ hình

24 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

4. Từ đồ thị phổ biên độ theo Watts và dBW. Vẽ hình. Nhận xét về các vị trí null (theo tần số).

Nhận xét:............................................................................................................................. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 25

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 ............................................................................................................................................ 5. Thay đổi lần lượt Pulse Width = 10ms, 8ms, 6ms, 4ms, 2ms và 1ms (rất nhỏ). Cho biết khoảng cách các vị trí null và nhận xét về khoảng cách vị trí các null (theo tần số) khi tăng giảm độ rộng xung. Pulse Width Vị trí Null 1 Vị trí Null 2 Vị trí Null 3 Vị trí Null 4 Vị trí Null 5 10 ms 8 ms 6 ms 4 ms 2 ms 1 ms Nhận xét:............................................................................................................................. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

26 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Họ tên: MSSV:

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

BÀI 2: ADC-DAC và PCM Mục đích: -

Hiểu được các kĩ thuật ADC-DAC và PCM trong truyền thông số Luyện tập các kĩ năng mô phỏng

A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ: 1. ADC là gì? Trình bày các bước thực hiện quá trình ADC. ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 27

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 2. Trình bày nén luật μ và luật A. Cho biết ý nghĩa của việc sử dụng các luật nén này. ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... 28 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 3. DAC là gì? Trình bày các bước thực hiện quá trình DAC. ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... .......................................................................................................................................

--------------------------o0o------------------------Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 29

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

30 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

B. THỰC HÀNH: Bài 1: Lấy mẫu tín hiệu dải gốc tín hiệu tương tự

1. Tạo 3 sóng sin: a. Sine wave: 2V, 500Hz b. Sine wave1: 1V, 1500Hz c. Sine wave2: 0.5V, 2500Hz d. Sample time: 1/160000 (s) 2. Tần số lấy mẫu tín hiệu là 80000 Hz. 3. Vẽ tín hiệu thứ 1 của Scope và cho biết giá trị đỉnh của tín hiệu.

Vđỉnh = ……… 4. Vẽ tín hiệu thứ 2 và thứ 3 của Scope. So sánh với tín hiệu đầu tiên. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 31

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

5. Sử dụng mã hóa 8 bit và giá trị đỉnh tìm được ở câu trên cho khối Uniform Encoder và Uniform Decoder. Với thông số trên, xác định số mức lượng tử của tín hiệu và giá trị các mức lượng tử đó. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 6. Sử dụng bộ Mux ghép 2 tín hiệu thứ 3 và thứ 4 trên Scope và sử dụng Scope quan sát tín hiệu ngõ ra của bộ Mux. Nhận xét và vẽ hình minh họa. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 32 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

7. Cho mức lượng tử của khối Quantizer là 0.1. Vẽ hình tín hiệu thứ 5 của Scope.

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 33

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 2: Lượng tử hoá không đều

1. Sinh viên thiết lập mô phỏng như trên với thông số khối Ramp như sau: Slope: 1; Start time: 0; Initial output: -1 Vẽ tín hiệu tại Scope, Scope 1, Scope 2, XY Graph, XY Graph 1

34 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 35

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 2. Thay đổi các chỉ số . Quan sát kết quả và cho biết chỉ số μ ảnh hưởng như thế nào đến kết quả nén. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. ..................................................................................................................................................

36 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 3: Pulse Code Modulation (PCM)

Khối 8-bit ADC:

Khối 8-Level Staircase:

Khối 8-bit DAC:

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 37

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 1. Tạo 3 sóng sin trong khối Sinsusoidal Source: a. Sine wave: 2V, 500Hz b. Sine wave1: 1V, 1500Hz c. Sine wave2: 0.5V, 2500Hz d. Sample time: 1/80000 (s) 2. Vẽ hình và giải thích các kết quả hiển thị trong scope.

38 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

.................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 39

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 3. Áp dụng mô hình trên, thực hiện PCM 4 bit. Vẽ hình và cho biết các thông số cần thiết.

40 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

.................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 41

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Bài 4*: Differential Pulse Code Modulation (DPCM)

Khối T Linear Predictor:

Khối 4-bit ADC:

Khối Khối 4-Level Staircase:

42 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 Khối 4-bit DAC:

Khối R Linear Predictor

1. Tạo 3 sóng sin trong khối Sinsusoidal Source: a. Sine wave: 2V, 500Hz b. Sine wave1: 1V, 1500Hz c. Sine wave2: 0.5V, 2500Hz d. Sample time: 1/80000 (s) 2. Phương trình dự đoán tín hiệu là: S(n) = 0.75*s(n-1)+0.25*s(n-2); với s(n) là tín hiệu vào của bộ Linear Predictor 3. Sinh viên thiết lập mô phỏng như trên và giải thích hoạt động của hệ thống. 4. Giải thích các kết quả hiển thị trong scope. 5. *So sánh hiệu quả của 8-bit PCM và 4-bit DPCM

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 43

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

44 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Họ tên: MSSV:

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

BÀI 3: Các kĩ thuật điều chế dải gốc Mục đích: -

Hiểu được các kĩ thuật điều chế số dải gốc ở đầu phát Luyện tập các kĩ năng mô phỏng

--------------------------o0o------------------------A. CÂU HỎI CHUẨN BỊ: 1. Truyền dẫn dải gốc (digital baseband transmission) là gì? Cho ví dụ 3 loại truyền dẫn dải gốc. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 45

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 2. Thế nào là M-ary Pulse Amplitude Modulation? Cho ví dụ với M lần lượt là 2, 4 và 8. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 46 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 3. Nhiễu AWGN là gì? Làm sao giảm nhiễu AWGN trong truyền dẫn baseband. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông 47

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016 4. Nhiễu ISI là gì? Làm sao giảm nhiễu ISI trong truyền dẫn baseband. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

--------------------------o0o------------------------48 Bộ môn Viễn thông và Mạng, Khoa Điện tử - Viễn thông

Giáo trình TH Truyền Thông Số 2016

B. THỰC HÀNH: Bài 1: Điều chế và giải điều chế PAM với đầu thu đơn giản trong kênh truyền AWGN Sinh viên thiết lập mô phỏng hệ thống điều chế/ giải điều PAM và đếm lỗi sau:

1. Tần số mô phỏng cơ bản: 50kHz 2. Tín hiệu: Tb = 1/1000s 3. Kênh truyền AWGN: Chọn Variance from mask Cho biết ý nghĩa của giá trị Variance trong kênh truyền AWGN. Vẽ biểu đồ cho thấy xác suất phân bố giá trị lỗi cho các Variacne khác nhau (tùy chọn 3 giá trị Variance khác nhau). Gợi ý: Bước 1: Tạo file simulink như sau:

tro g đó: Sample time của khối Constant và thời gian mô phỏng sẽ quyết định số lượng mẫu trong Workspace. Bước 2: Tạo file .m để tín xác suất các mẫu đã tạo ở bước 1 và vẽ hình: for i = 1:M-1 for j = 1:N if (x(i)