Đề cương ôn tập cuối kì môn Lý thuyết truyền tin | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

lOMoAR cPSD| 58736390
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN LÝ THUYẾT TRUYỀN TIN
PHẦN 1: LÝ THUYẾT
Câu 1: Vẽ mô hình tổng quát của một hệ thống truyền tin và giải thích chức năng của từng
thành phần chính trong mô hình đó?
Câu 2: Vẽ sơ đồ khối hệ thống truyền tin số và trình bày chức năng của các khối trong sơ đồ hệ thống?
Câu 3: Vẽ sơ đồ khối và trình bày nguyên tắc mã hóa và giải mã của phương pháp điều xung mã (PCM)?
Câu 4: Vẽ và mô tả cấu trúc khung tín hiệu STM-1. Tính tốc độ truyền tín hiệu của khung?
Câu 5: Vẽ sơ đồ khối và trình bày nguyên lý hoạt động của bộ ghép kênh TDM? Dùng
TDM đồng bộ để ghép 4 kênh tín hiệu. Tốc độ mỗi kênh 800 bps. Giả sử cấu trúc khung
ghép gồm 1 bit đồng bộ và 4 khe thời gian (mỗi khe chứa 1Byte). Hãy cho biết tốc độ
khung, tốc độ bit trên đường truyền?
Câu 6: Trình bày nguyên lý hoạt động của bộ ghép kênh TDM? So sánh giữa ghép kênh
TDM đồng bộ và TDM thống kê ?
Câu 7: Trình bày nguyên lý hoạt động của bộ ghép kênh FDM? Hãy đưa ra cấu hình thiết
kế sử dụng FDM thích hợp cho trường hợp 4 kênh dữ liệu đầu vào bộ ghép, mỗi kênh có
tốc độ 1 Mb/s, được truyền qua kênh vệ tinh có băng thông 1 MHz.
Câu 8: Trình bày phương thức điều chế và giải điều chế ASK, FSK, PSK? PHẦN 2: BÀI TẬP
Câu 1: Cho kênh nhị phân đối xứng không nhớ như sau: lOMoAR cPSD| 58736390
Hãy tính phân bố xác xuất của các tin ở đầu ra? Biết rằng p(a1) = p và p(a2) = 1-p
Câu 2: Cho kênh thông tin nhị phân đối xứng với sác xuất chéo 𝜀 = 0,05
Hãy: a) Viết ma trận kênh trên
b) Tính I(x,y) với phân phối sác xuất đầu vào (x) là đều
c) Tính khả năng thông qua của kênh
Câu 3: Một nguồn tin rời rạc 𝑋 trong một hệ thống thông tin số phát ra 6 ký hiệu {𝑥1 , 𝑥2
, … , 𝑥6, 𝑥7 , 𝑥8 } với tốc độ 5000 ký hiệu/giây. Các ký hiệu có xác suất (p(𝑥𝑖) , 𝑖 = 1, 2,
… , 6) xuất hiện tương ứng là: 0,1; 0,01; 0,13; 0,33; 0,15; 0,14; 0,08 và 0,06. Xác định tính
lượng tin riêng tương ứng với từng ký hiệu, Entropy 𝐻(𝑋) và tốc độ thông tin của nguồn đã cho?
Câu 4: Số hóa tín hiệu s(t) = 10 sin100𝜋t (V) bằng phương pháp PCM?
a. Chu kỳ lấy mẫu theo tiêu chuẩn Nyquist tín hiệu s(t) là bao nhiêu?
b. Để sai số lượng tử không quá 0,005V thì số mức lượng tử cần thiết là bao nhiêu? Tính
số bít cần thiết để mã hóa cho các mức lượng tử này?
Câu 5: Số hóa tín hiệu s(t) = 24 sin168t (V) bằng kỹ thuật PCM
a. Hỏi tần số lấy mẫu theo tiêu chuẩn Nyquist cho tín hiệu này?
b. Nếu lượng tử hóa các mẫu của tín hiệu trên với 200 mức thì bước lượng tử hóa đã thực hiện là bao nhiêu?
c. Tính tốc độ bít đầu ra của bộ mã hóa PCM trên?
Câu 6: Hãy lập tín hiệu điều chế xung mã (PCM) cho tín hiệu sau: x(t) = 2sin(π.104t) + lOMoAR cPSD| 58736390
3sin(6π.103t) + 4sin(2π.103t)
a. Chu kỳ lấy mẫu theo tiêu chuẩn Nyquist tín hiệu x(t) là bao nhiêu?
b. Để sai số lượng tử không quá 0,05V thì số mức lượng tử cần thiết là bao nhiêu? Tính số
bít cần thiết để mã hóa cho các mức lượng tử này?
Câu 7: Cho mã khối tuyến tính (6,3) với ma trận sinh G như sau: 1 0 0 1 1 0 𝐺[3×6] = [0 1 0 0 1 1] 0 0 1 1 0 1
a. Tìm ma trận kiểm tra H cho bộ mã
b. Cho bản tin đầu vào m = 110, tìm từ mã tương ứng 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1
Câu 8: Cho ma trận. sinh G = ( 0 1 0 1 1 ) 0 0 0 1 0 1 0 0 1 a. Mã từ mã sau U = 0110
b. Sửa lỗi các từ nhận V0 = 0101010; V1 = 1100101, V2 = 1001101
Câu 9: Cho nguồn tin X = { a, b, c, d, e, f, g, h, i, k}, xác suất xuất hiện của từng tin như sau:
P(X) = {0.3; 0.2; 0.15; 0.09; 0.07; 0.06; 0.05; 0.04; 0.03; 0.01}
a.Tính Entropy của nguồn X
b. Mã hóa nguồn X bằng mã Huffman với cơ số m = 2. Tính độ dài từ mã trung bình
khi mã hóa bằng mã Huffman và hiệu suất mã hóa.
c. Mã hóa nguồn X bằng mã Shannon-Fano với cơ số m = 2. Tính độ dài từ mã trung
bình khi mã hóa bằng mã Shannon-Fano và hiệu suất mã hóa.
Câu 10: Xét một bản tin bao gồm họ và tên của bạn, nơi sinh của bạn (gồm 3 thông ti:
phường/xã, quận/huyện, tỉnh/TP), bao gồm các chữ cái không dấu, không phân biệt chữ
hoa chữ thường, không có khoảng trắng. Nguồn X gồm các bản tin là các chữ cái khác lOMoAR cPSD| 58736390
nhau trong bản tin, xác suất của tin trong nguồn là tần suất xuất hiện của từng chữ cái trong bản tin.
a. Viết bản tin ứng với thông tin của bạn.
b. Xác định mô hình nguồn X của bản tin trên.
c. Tính Entropy của nguồn X.
d. Mã hóa nguồn trên bằng Fano và Huffman. Tính hiệu suất mã hóa tương ứng.
Câu 11: Cho mã tích chập (3,1,2) với các đa thức sinh: 𝑔(1)=(1,1,0); 𝑔(2)= (1,1,1); 𝑔(3)= (0,1,1).
a. Vẽ sơ đồ bộ mã hóa?
b. Vẽ sơ đồ trạng thái và sơ đồ lưới mã?
c. Giả sử chuỗi dữ liệu vào 101110, hãy xác định dữ liệu mã hóa?
Câu 12: Cho mã tích chập (2, 1, 2) với các đa thức sinh: 𝑔(1)= (1, 1, 1); 𝑔(2)= (1, 0, 1). a. Vẽ sơ đồ bộ mã hóa?
b. Vẽ sơ đồ trạng thái và sơ đồ lưới mã?
c. Giả sử chuỗi dữ liệu vào 1010. Hãy xác định dữ liệu mã hóa?
d. Giả sử dữ liệu thu được là Y. Hãy thực hiện việc giải mã dùng giải thuật Viterbi trong
các trường hợp sau: Y=1110001011; Y=1110101011; Y=1110111001?
Câu 13: Cho tín hiệu số 111010, tốc độ bít là 5 bit/s, được điều chế bằng phương pháp
ASK. Với tần số sóng mang bằng 20Hz, biên độ đối với bit “1” là 5V, biên độ đối với bit
“0” là 3V và pha ban đầu của sóng mang là 0 độ. a. Vẽ tín hiệu ASK
b. Tín hiệu ASK có phải là tín hiệu điều hòa hay không?Giải thích.
c. Tính tốc độ baud.
Câu 14: Cho tín hiệu số 01101, tốc độ bít là 5 bit/s, được điều chế bằng phương pháp FSK.
Biên độ sóng mang là 5V, tần số đối với bit “1” là 20 Hz, tần số đối với bit “0” là 10 Hz
và pha ban đầu của sóng mang là 0 độ. a. Vẽ tín hiệu FSK? lOMoAR cPSD| 58736390
b. Tín hiệu FSK có phải là tín hiệu điều hòa hay không? Giải thích? c. Tính tốc độ Baud?
Câu 15: Giả sử rằng mỗi kênh thoại có băng thông 5 kHz (từ 0 đến 5 kHz), hệ thống sử
dụng phương pháp điều chế AM triệt dải dưới.
Các sóng mang sử dụng có tần số: 10 kHz, 22 kHz, 30 kHz.
a) Vẽ sơ đồ nguyên lý ghép và tách kênh.
b) Vẽ phổ tần số của tín hiệu ghép kênh.
c) Tính tổng băng thông của tín hiệu ghép kênh.
Câu 16: Cho một tín hiệu số nhị phân 110111, tốc độ bit là 2,5 Kb/s. Tín hiệu số được điều
chế bằng phương pháp FSK, độ lệch tần số là 5kHz. Hệ thống truyền song công với băng
thông là 25 kHz (fmin=2,5 kHz đến fmax=27,5 kHz). Giả sử băng tần bảo vệ giữa hai
hướng là 5 kHz. Biên độ sóng mang là 5V và pha ban đầu của sóng mang là 1800.
a) Tìm tần số sóng mang và băng thông mỗi hướng?
b) Vẽ phổ đầy đủ của hệ thống FSK trên?
c) Vẽ tín hiệu FSK cho hướng ngược (dải tần số thấp), tần số đối với bit ‘0’ là fc0, tần số
đối với bit ‘1’ là fc1?