Bài thí nghiệm: Hướng dẫn chi tiết và mục tiêu môn Thông tin số | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59703641
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
THÔNG TIN SỐ – ET3250 Họ và tên:
……………………………………………. MSSV:
……………………………………………. Lớp - khóa:
……………………………………………. HÀ NỘI, 2021 MỤC LỤC GIỚI THIỆU 4
THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁC BÀI THÍ NGHIỆM 5
BÀI 1. KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH VÀ TẠP ÂM LƯỢNG TỬ 6 MỤC TIÊU 6
I. KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH 6
II. TẠP ÂM LƯỢNG TỬ TRONG KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH9 BÀI 2. MÃ ĐƯỜNG DÂY 11 MỤC TIÊU 11
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 11 I. MÃ HÓA 11 II. GIẢI MÃ 18
BÀI 3. ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ FSK 23 MỤC TIÊU 23
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 23 I. TẠO TÍN HIỆU FSK 24
II. GIẢI ĐIỀU CHẾ FSK KHÔNG ĐỒNG BỘ 31
BÀI 4. ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ PSK 38 MỤC TIÊU 38
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 38
I. TẠO TÍN HIỆU ĐIỀU CHẾ PSK 39
II. TÁCH SÓNG PSK ĐỒNG BỘ 42
BÀI 5. ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ ASK (AMPLITUDE-SHIFT KEYING) 49 MỤC TIÊU 49
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 49 I. TẠO TÍN HIỆU ASK50 II. TÁCH TÍN HIỆU ASK 54
III. GIẢI ĐIỀU CHẾ ASK ĐỒNG BỘ 55
BÀI 6: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU 62 MỤC TIÊU 62
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 62 THIẾT BỊ CẦN THIẾT 63 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 64 KẾT LUẬN 67 CÂU HỎI KIỂM TRA 68 MÔ PHỎNG NHIỄU GAUSS 70
BÀI 7. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ QPSK VÀ XÁC SUẤT LỖI BIT 72 MỤC TIÊU 72
I. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ QPSK 72
II. XÁC SUẤT LỖI BIT TRONG ĐIỀU CHẾ QPSK 73
BÀI 8. MÔ PHỎNG ĐIỀU CHẾ M-QAM QUA KÊNH NHIỄU GAUSS 75 MỤC TIÊU 75
LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA 75 GIỚI THIỆU
Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm Thông tin số được xây dựng dựa trên chương trình đào
tạo được phê duyệt và các chuẩn đầu ra theo yêu cầu. Các nội dung thí nghiệm (Assignments)
được thiết kế nhằm cung cấp cho sinh viên các kiến thức và kỹ năng về kỹ thuật lượng tử hóa
tuyến tính và tạp âm lượng tử, mã đường dây, điều chế và giải điều chế ASK, FSK, PSK,
QPSK, ảnh hưởng của nhiễu và mô phỏng điều chế M-QAM qua kênh nhiễu Gauss.
Sinh viên cần chấp hành nghiêm túc nội quy phòng thí nghiệm và tuân thủ hướng dẫn
của cán bộ phụ trách trong suốt quá trình làm thí nghiệm tại phòng thí nghiệm. Sinh viên được
yêu cầu xem lại và nắm vững phần lý thuyết cơ bản và hoàn thành các câu hỏi kiểm tra trước
khi thực hiện thí nghiệm; thực hiện đầy đủ và tuân thủ các bước tiến hành thí nghiệm theo
hướng dẫn, ghi lại đầy đủ các kết quả thí nghiệm; trả lời đầy đủ các câu hỏi ôn tập sau khi làm thí nghiệm.
THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁC BÀI THÍ NGHIỆM
- Tên học phần: Thông tin số
- Mã học phần: ET3250 - Cấu trúc học 3(3-0-1-6) phần:
- Khối lượng thí 1 tín chỉ (thời lượng 15 nghiệm: tiết/học kỳ) - Số bài thí 8 bài nghiệm: Chuẩn Bài Thời Địa TT Nội dung đầu ra đánh điểm HP giá lượng Bài Kỹ thuật lượng tử M1, M2 A3 3 tiết D8 1 hóa tuyến tính và tạp âm lượng tử Bài 2 Mã đường dây M1, M3 A3 3 tiết D8 Bài
Điều chế và giải điều 3 chế FSK M5 A3 3 tiết D8 Bài
Điều chế và giải điều 4 chế PSK M5 A3 3 tiết D8 Bài
Điều chế và giải điều 5 chế ASK M5 A3 3 tiết D8 Bài 6 Ảnh hưởng của nhiễu M5 A3 3 tiết D8 Bài
Kỹ thuật điều chế số M5 A3 3 tiết D8 7 QPSK và xác suất lỗi bit trong điều chế QPSK Bài Mô phỏng điều chế M1, M5 A3 3 tiết D8 8 M QAM qua kênh nhiễu Gauss Ghi chú:
- Chuẩn đầu ra, bài đánh giá được định nghĩa và mô tả chi tiết trong Đề cương học phần
đã xây dựng (như ở PHỤ LỤC I)
BÀI 1. KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH VÀ TẠP ÂM LƯỢNG TỬ MỤC TIÊU
+ Hiểu cách định nghĩa và sử dụng hàm trong Matlab.
+ Mô phỏng quá trình lượng tử hóa tuyến tính trong kỹ thuật PCM.
I. KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA
Lượng tử hóa tín hiệu là ánh xạ tín hiệu vào có biên độ liên tục lên 1 tập hữu hạn các
mức biên độ. Thường số mức M là lũy thừa của 2 tức là M = 2n với n là số bit nhị phân biểu
diễn cho 1 mẫu tín hiệu.
Kỹ thuật lượng tử hóa chia 2 loại, là lượng tử hóa tuyến tính và lượng tử hóa phi tuyến.
Lượng tử hóa tuyến tính tức là các mức lượng tử hóa cách đều nhau, khoảng cách giữa 2 mức
lượng tử hóa gọi là bước lượng tử.
Làm quen với cách khai báo hàm trong file. Trong Matlab để định nghĩa 1 hàm, phải
dùng 1 file để định nghĩa và tên file phải trùng tên với tên hàm. Dòng đầu tiên của hàm dùng
từ khóa function, sau đó là các tham số đầu ra, tên hàm, và các tham số đầu vào.
Hãy soạn thảo đoạn code sau, lưu vào file “lquan.m”.
function [indx qy] = lquan(x,xmin,xmax,nbit)
nlevel = 2^nbit; % So muc luong tu hoa q = (xmax- xmin)/nlevel; % Buoc luong tu
[indx qy] = quantiz(x,xmin+q:q:xmax-q,xmin+q/2:q:xmax-q/2);
Giải thích: Đây là file mô tả hàm lquan (trong đó sử dụng hàm quantiz có sẵn của
Matlab) với 4 tham số đầu vào và 2 tham số đầu ra như sau: x : Bao gồm các mẫu
tín hiệu vào cần lượng tử hóa. xmin, xmax : Dải biên độ lượng tử hóa. nbit
: Số bit lượng tử hóa. indx : Vectơ (mảng) chỉ số các mức lượng tử hóa của tín hiệu vào. qy
: Vectơ (mảng) các mẫu tín hiệu đã lượng tử hóa.
Ví dụ cách sử dụng hàm vừa định nghĩa. Gõ 2 lệnh sau tại cửa sổ lệnh, và kết quả tương ứng sẽ như sau:
>> a = [-0.2 1.9 3.2 -2.5] a = -0.2000 1.9000 3.2000 -2.5000
>> [indx qy] = lquan(a,-4,4,2) indx = 1 2 3 0 qy = -1 1 3 -3
Ta thấy ở trên gồm 2 lệnh. Lệnh đầu tiên là tạo vectơ tín hiệu a gồm 4 giá trị rời rạc. Sau
đó ta gọi hàm lquan để lượng tử hóa với dải biên độ −4 đến 4 sử dụng 2 bit (tức là chia làm 4
mức lượng tử). Kết quả lưu vào 2 biến indx là vị trí các mức lượng tử (lấy các giá trị từ 0 đến
3) và qy là giá trị các mẫu tín hiệu sau khi đã lượng tử hóa (gồm 4 mức −1, −3, 1, 3).
Từ ví dụ trên Sinh Viên tự suy ra cách khai báo hàm nói chung, và sử dụng hàm ví dụ
trên để thực hiện các bài thí nghiệm 2.1 và 2.2.
Lưu ý để sử dụng được hàm trên thì thư mục hiện thời phải cùng thư mục với thư mực
chứa file “lquan.m”.
1.1 Cho hệ thống PCM tuyến tính có sơ đồ khối như hình vẽ.
Tín hiệu tương tự x sau lấy mẫu thành các mẫu rời rạc xs, sau đó được lượng tử hóa (dải
biên độ từ −1 đến 1) thành các mức lượng tử hóa xi khác nhau. Cuối cùng xi được mã hóa
bằng mã nhị phân tự nhiên 3 bit (nói đơn giản là bộ mã hóa trong trường hợp này đổi các mức
lượng tử hóa xi sang nhị phân 3 bit).
Cho tín hiệu sau lấy mẫu gồm 5 mẫu bằng lệnh sau: >> xs = rand(1,5)*2-1;
Yêu cầu: Sử dụng hàm lquan ở trên để thực hiện lượng tử hóa tín hiệu trên. Kết quả
được lưu vào 2 biến [xi xq]. Sau đó điền vào phần trả lời cuối bài.
Hướng dẫn: Bài này chỉ dùng 2 dòng lệnh, nên thực hiện bằng cách gõ trực tiếp lệnh trong
cửa sổ lệnh của Matlab. Điền câu trả lời vào phần sau:
Dòng lệnh sử dụng: [xi xq] = lquan(...............................................
xs = [ ........ , ........ , ........ , ........ , ........ ] xi
= [ ........ , ........ , ........ , ........ , ........ ] xq = [
........ , ........ , ........ , ........ , ........ ] Dòng bit được truyền:
1.2. Cho tín hiệu x(t) (lưu vào biến
xt) ngẫu nhiên có biên độ −1 đến 1 và xét trong khoảng 0 ≤ t ≤ 20, và tín hiệu lượng tử xq(t)
(lưu vào biến xqt) được tạo ra nhờ gọi hàm lquan như sau: t = 0:.01:20; xt =
sin(randn()+t).*cos(rand()*t); [inx xqt] =
lquan(xt,-1,1,randint(1,1,3)+2);
Chú ý: Với phiên bản Matlab mới hơn (Matlab 2010 hay 7.10 hoặc mới hơn) hàm randint
được thay bằng hàm randi như sau:
[inx xqt] = lquan(xt,-1,1,randi(3)+1); Yêu cầu:
+ Vẽ đồ thị của tín hiệu xt và xqt trên cùng 1 đồ thị.
Các bước thí nghiệm:
+ Tạo file mới. Vào menu File → New → M-file ( hoặc ấn Ctrl+N ).
+ Tiến hành soạn thảo mã nguồn. Đầu tiên gõ 3 dòng lệnh trên vào.
+ Vẽ đồ thị 2 tín hiệu trên cùng 1 đồ thị, ta có thể dùng lệnh “hold on”, hoặc có thể dùng
1 lệnh để vẽ cả 2 đồ thị như sau: plot(t,xt,'b',t,xqt,'r'); grid on;
+ Điền các thông tin vào đồ thị như hướng dẫn ở bài 1.2.
+ Lưu vào file “bai12.m”. Chạy chương trình (F5) và trả lời câu hỏi.
Câu hỏi: Từ kết quả của 1.2, trả lời các câu hỏi sau:
1. Số bit dùng để lượng tử hóa cho 1 mẫu tín hiệu n = ...............
2. Bước lượng tử q = ................
3. Liệt kê các mức biên độ của tất cả các mức lượng tử: ..................................................
...............................................................................................................................................
Chú ý: Các câu trả lời trên phải phù hợp với phần đồ thị kết quả trong phần báo cáo thí nghiệm của bài 1.2.
II. TẠP ÂM LƯỢNG TỬ TRONG KỸ THUẬT LƯỢNG TỬ HÓA TUYẾN TÍNH MỤC TIÊU
+ Hiểu được cách đánh giá một bộ lượng tử hóa thông qua tỷ số công suất tín hiệu trên
công suất tạp âm lượng tử SNqR.
+ Mô phỏng và tính toán tỷ số SNqR khi số bit mã hóa thay đổi, chứng minh công thức lý thuyết tính SNqR.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA
Quá trình lượng tử hóa có sai số gọi là sai số lượng tử hóa, sai số này gây ra tạp âm lượng tử.
Giả sử tín hiệu vào bộ lượng tử là tín hiệu rời rạc x(k) (k là số tự nhiên) , tín hiệu sau lượng
tử là xq(k), như vậy quá trình lượng tử gây ra sai số lượng tử eq(k) như sau:
eq(k) = x(k) – xq(k) (3-1)
Để đánh giá chất lượng tín hiệu của bộ lượng tử hóa, người ta dùng tỷ số SNqR là tỷ số
công suất tín hiệu Ps trên công suất tạp âm lượng tử Pq như sau: SNqR = (3-2)
Trong đó với tín hiệu rời rạc, Ps và Pq được tính như sau: (3-3)
(3-4) với N là số mẫu tín hiệu trong phạm vi quan sát.
1. 3. Thực hiện lượng tử hóa tuyến tính một tín hiệu ngẫu nhiên x gồm 1000 mẫu phân bố
đều trong dải biên độ −1 ÷ 1 với số bit lượng tử hóa cho một mẫu tín hiệu là n. (Có thể dùng
hàm lquan ở bài 2).
+ So sánh với công thức lý thuyết, tỷ số SNqR trong trường hợp tín hiệu vào có phân bố đều được tính như sau: SNqR = 6,0206n (3-5)
+ Thay đổi tín hiệu vào x là tín hiệu điều hòa dạng sin như sau: x = sin(linspace(1,5,N));
Trong đó: N là số mẫu của tín hiệu vào, hàm linspace(1,5,N) chia khoảng từ 1 đến 5 thành
N giá trị cách đều nhau. Tính tỷ số SNqR trong trường hợp này. Yêu cầu:
+ Tính tỷ số tín hiệu trên tạp âm lượng tử SNqR và vẽ đồ thị mối quan hệ giữa SNqR và số bit
lượng tử hóa nbit lần lượt lấy các giá trị từ 1 đến 10 trong 3 trường hợp trên.
+ Điền kết quả mô phỏng vào bảng sau.
+ Vẽ đồ thị quan hệ của tỷ số SNqR mô phỏng và lý thuyết với số bit mã hóa n trong 3 trường
hợp trên trên cùng một đồ thị, có chú thích. nbit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 SN qR lý thuyết
(tín hiệu phân bố đều) SN qR mô phỏng
(tín hiệu phân bố đều) SN qR mô phỏng (tín hiệu sin)
+ Lưu vào file script “bai13.m”. Câu hỏi:
1. Khi n tăng lên 1 thì giá trị SNqR thay đổi thế nào? Tại sao?
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
2. Giải thích tại sao SNqR chỉ phụ thuộc vào n, không phụ thuộc vào kích thước bước
lượng tử và dải biên độ lượng tử?
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
BÀI 2. MÃ ĐƯỜNG DÂY MỤC TIÊU
Khi hoàn thành xong bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ mô tả được các phương pháp mã
hóa và giải mã các mã đường dây nói chung.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG VÀ CÂU HỎI KIỂM TRA
Trong truyền thông tín hiệu băng cơ sở, tín hiệu bao gồm dữ liệu được truyền trực tiếp qua kênh.
Dữ liệu nhị phân được mã hóa thành tín hiệu xung. Mạch kỹ thuật số bên trong máy tính thường sử
dụng +5 V cho trạng thái 1 (dấu) và 0 V (khoảng trắng) cho trạng thái 0. Khi truyền dữ liệu liên quan
đến việc truyền dữ liệu từ vị trí này sang vị trí khác, dữ liệu thường được mã hóa. Có những loại mã
đường dây sau được sử dụng trong phần thí nghiệm: mã AMI, mã RZ, mã NRZ, mã
MAN, trong đó AMI là mã đổi dấu luân phiên. I. MÃ HÓA MỤC TIÊU
Khi hoàn thành phần mạch mã hóa, sinh viên sẽ hiểu đươc ba dạng mã hóa dữ liệu
đường dây trong truyền thông số và giải thích được lợi ích của các mã đường dây này. Sinh
viên sẽ có những kết quả thu được bằng việc sử dụng khối mạch định thời và ô-xi-lô số.
1.1. MÃ HÓA NRZ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1. Tìm mạch ENCODING, kết nối đầu đo của ô-xi-lô số như hình vẽ
2. Kết nối đầu đo EXT của oscilo số như hình sau để đảm bảo các tín hiệu đo được đồng bộ
vớinhau, chú ý đặt đầu đo hướng đất
3. Đặt 2 đầu đo CH1 và CH2 của ô-xi-lô điện áp 5V/DIV và quét 0.5ms/DIV. EXT kích hoạt
dương4. Điều khiển ô-xi-lô để thu được dạng đồ thị Câu hỏi 1:
Đo chu kỳ của tín hiệu xung đồng hồ trên CH1:
T = ……………………….ms (1)
Câu hỏi 2: Trục thời gian đưa về 0.5ms/DIV, điều chỉnh núm điều khiển thời gian TIME/DIV để
chu kỳ đồng bộ 8 ô, như vậy thời gian của mỗi bit tương ứng với 1 ô trên màn hình ô-xi-lô. Tính
chu kỳ của xung đồng hồ. T CLK = ……………………….(2)
Câu hỏi 3: Di chuyển đầu đo thứ 2 tới chân NRZ, giữ nguyên trạng thái của ô-xi-lô số, tín hiệu nhị
phân 8 bit trên đầu đo CH2 là gì:
Chuỗi bit: …………………………
Câu hỏi 4: NRZ là mã không có khả năng khôi phục xung đồng hồ, do vậy cần đường dây truyền
tín hiệu xung đồng hồ và đường dây truyền dữ liệu NRZ. Thông tin định thời rất quan trọng trong
tín hiệu mã hóa, tốc đô dữ liệu truyền cũng là tham số cần xét. Tốc độ baud, baud rate hay tốc độ
dữ liệu, được định nghĩa là nghịch đảo của chu kỳ thành phần tín hiệu nhỏ nhất.
Tìm tốc độ baud của mã NRZ tại chân CH2: Baud rate =…………………………. (3)
Câu hỏi 5: Tốc độ dữ liệu bit/s của tín hiệu NRZ trong hình 1 là bao nhiêu, với chu kỳ tín hiệu
xung đồng hồ được đo ở kết quả (1)
Data rate = ………………… b/s
1.2. MÃ HÓA RZ CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
Nối các đầu đo của ô-xi-lô số như hình. Thiết lập đầu đo CH1 và CH2 là 5V/DIV và quét
0.5ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương.
Câu hỏi 6: Điều chỉnh ô-xi-lô số để có được dạng tín hiệu trong hình sau. Xác định chu kỳ của tín
hiệu xung đồng hồ ở đầu đo CH1
TCLK= …………………….. (4)
Câu hỏi 7: Điều chỉnh TIME/DIV để xung đồng bộ có độ dài 8 ô. Mỗi xen-ti-met tượng trưng cho:
a. 1 chu kỳ xung đồng hồ b. thời gian của 1 bit c. cả 2 ý trên
Câu hỏi 8: Chuyển đầu đo CH2 tới RZ, tín hiệu RZ biểu diễn trong nửa độ rộng bit, nửa bit còn lại
là mức 0. Tìm chuỗi bit nhị phân 8 bit ở đầu đo CH2 sẽ là:
Chuỗi bit ………………………………….. Câu hỏi 9:
Quan sát tín hiệu đồng hồ ở đầu đo CH1 và tín hiệu RZ ở đầu đo CH2, tính tốc độ baud của tín
hiệu RZ quan sát được. Trong trương hợp mỗi bit được truyền trong khoảng 0.83ms, tính tốc độ dữ liệu
Baud rate= ……………………………………baud
Data rate= ……………………………………b/s
1.3. MÃ HÓA MANCHESTER (MAN) CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
Nối các đầu đo của ô-xi-lô số như hình sau. Thiết lập đầu đo CH1 và CH2 là 5V/DIV và quét
0.5ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương.
Câu hỏi 12: Điều chỉnh ô-xi-lô số để có được dạng tín hiệu trong hình 12. Xác định chu kỳ của tín
hiệu xung đồng hồ ở đầu đo CH1
TCLK= …………………….. Câu hỏi 13:
Điều chỉnh TIME/DIV để xung đồng bộ có độ dài 8 ô như hình 13. Mỗi xen-ti-met tượng trưng cho:
a. 1 chu kỳ xung đồng hồ b. thời gian của 1 bit c. cả 2 ý trên
Câu hỏi 14: Dịch công tắc CM2 để thay đổi mẫu dữ liệu, dịch đầu đo CH2 sang MAN.
Chuỗi tín hiệu 8 bit nhị phân đo được trên CH2 là:
Chuỗi bit………………………………….
Câu hỏi 15: Quan sát tín hiệu MAN ở đầu đo CH2, tín hiệu mã hóa MAN bao gồm
a. Toàn bộ tín hiệu xung đồng hồ
b. Không có tín hiệu xung đồng hồ
c. 1 phần tín hiệu xung đồng hồ
Đáp án:………………
Câu hỏi 16: Di chuyển đầu đo CH1 tới NRZ
Tốc độ baud của tín hiệu NRZ quan sát được là bao nhiêu:
Baud rate= ………………………..
1.4. MÃ HÓA UNIPOLAR VÀ BIPOLAR
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
Nối các đầu đo của ô-xi-lô số như hình. Thiết lập đầu đo CH1 và CH2 là 5V/DIV và quét
0.5ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương.
Câu hỏi 17: Điều chỉnh ô-xi-lô số để có được dạng tín hiệu trong hình . Xác định chu kỳ của tín
hiệu xung đồng hồ ở đầu đo CH1. T= …………….ms
Câu 18: Sử dụng đồng hồ đo, đo thành phần 1 chiều của tín hiệu NRZ bipolar
dc=…………………………………mVdc
Câu hỏi 19: Công tắc CM 1 và CM2 bật ON, để chuyển sang dữ liệu nhị phân 01000100, sử dụng
đồng hồ đo thành phần 1 chiều, đo thành phần 1 chiều NRZ bipolar.
Dc= ……………………………..Vdc KẾT LUẬN
- Mã NRZ biểu diễn bit 0 hoặc bit 1 trong thời gian độ rộng bit, trong khi đó mã RZ biểu diễn nửađộ rộng bit.
- Mã MAN biểu diễn trong nửa độ rộng bit trước và sau, mã MAN chứa thông tin định thời
- Mã đơn cực Unipolar thay đổi hai trạng thái và không đối xứng qua 0
- Mã lưỡng cực Bipolar thay đổi hai trạng thái với giá trị mức tham chiếu 0V tại điểm giữa của tínhiệu
- Mã hóa tín hiệu MAN yêu cầu băng thông lớn hơn mã hóa NRZ, mã hóa MAN có thành phần mộtchiều thấp nhất
- Tốc độ baud tương ứng với khoảng cách nhỏ nhất của tín hiệu
- Mã hóa NRZ không có tín hiệu xung đồng hồ và có thành phần một chiều lớn
- Mã hóa RZ có một phần của thành phần một chiều CÂU HỎI ÔN TẬP
1.Đặt ô-xi-lô đầu đo CH 1, 2 ở 5 V/DIV và đặt quét 0.5 ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương. Trục
ngang TIME/DIV đặt 0.5 ms/DIV, điều chỉnh TIME/DIV để 1 xung đồng hồ là 8 ô
Chuyển CH2 tới vị trí NRZ, giữ nguyên các thiết lập trên ô-xi-lô. Mỗi mức của NRZ là trong 1
bit, tìm chuỗi nhị phân 8 bit trên CH2
2. Tìm tốc độ baud của tín hiệu MAN khi chu kỳ xung đồng hồ 1.66 ms?
Baud rate=…………………
3. Tốc độ b/s của tín hiệu RZ khi chu kỳ xung đồng hồ 1ms?
Bit rate=………………………………… II. GIẢI MÃ MỤC TIÊU
Khi hoàn thành bài thí nghiệm phần giải mã, sinh viên sẽ mô tả được ba phương pháp giải mã cơ
bản để mã hóa NRZ, RZ, MAN. Sinh viên sẽ thu được các kết quả bằng cách sử dụng khối định
thời và ô-xi-lô số.
2.1. SỬ DỤNG FF-D CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH Tìm mạch ENCODING.
Đặt ô-xi-lô đầu đo CH 1, 2 ở 5 V/DIV và đặt quét 0.5 ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương. Điều
chỉnh TIME/DIV để mỗi xung đồng bộ rộng 8 ô chia Câu hỏi 20:
Mỗi xen-ti-met biểu diễn
a. 1 nhịp tín hiệu đồng hồ b. thời gian của 1 bit c. cả 2 ý trên
Câu hỏi 21: Tín hiệu RZ được nhận từ chân D, tín hiệu xung đồng hồ nhận từ chân CLK, đầu ra Q
là dữ liệu NRZ được giải mã. Quan sát tín hiệu RZ ở đầu đo CH2, ở đầu vào FF-D. Khi giải mã tín
hiệu NRZ thành tín hiệu RZ, tín hiệu xung đồng hồ sẽ tách riêng với dữ liệu. Điều này đúng hay sai. Tại sao?
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Câu hỏi 22: So sánh tín hiệu ở 2 đầu đo CH1 và CH2, tín hiệu giải mã bị chậm tính theo một tín
hiệu xung đồng hồ. Điều này đúng hay sai, giải thích?
………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………… ………………
Đầu đo CH2 ở đầu ra Q của FF-D
Đầu đo CH1 ở ENCODER NRZ
2.2. SỬ DỤNG CỔNG OR Câu hỏi 23:
- Đặt ô-xi-lô đầu đo CH 1, 2 ở 5 V/DIV và đặt quét 0.5 ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương.
Điềuchỉnh TIME/DIV để mỗi xung đồng bộ rộng 8 ô chia. Mỗi cm biểu diễn 1 bit.
- Đặt chuyển mạch CM2 sang ON.
- Ở mạch ENCODING, nối chân MAN và đầu vào của khối XOR. Đầu đo CH2 đo MAN.
Quan sát tín hiệu đầu vào cổng XOR, khi giải mã MAN sang
NRZ, tín hiệu xung đồng hồ đầu
vào XOR đi chung hay đi riêng so
với tín hiệu MAN, tại sao? Trả lời:
2.3. SỬ DỤNG VÒNG KHÓA PHA PLL
Câu hỏi 24: Tìm mạch ENCODING. Đặt ô-xi-lô đầu đo CH 1, 2 ở 5 V/DIV và đặt quét 0.5
ms/DIV. Kích hoạt chân EXT dương. Điều chỉnh TIME/DIV để mỗi xung đồng bộ rộng 8 ô chia
- Nối MAN và đầu vào của bộ giải mã MAN SYN DECODER
- Bật LOCK điều khiển CW