Bài giảng Truyền số liệu - Chương 4: Xử lý số liệu truyền

Môn Học
TRUYỀN SỐ LIỆU
BÀI GIẢNG CHƯƠNG 4
XỬ LÝ SỐ LIỆU TRUYỀN
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC
NỘI DUNG 
4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý
4.2 Phát hiện lỗi và sữa sai
4.3 Nén số liệu
4.4 Mật mã hoá số liệu
NỘI DUNG 
4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý
4.2 Phát hiện lỗi và sữa sai
4.3 Nén số liệu
4.4 Mật mã hoá số liệu
CÁC LOẠI MÃ ĐƯỜNG DÂY (LINE 
CODES)
Unipolar
• Sử dụng các xung áp, gửi dọc theo dây dẫn
• Một mức điện áp cho bit 0 và 1 mức cho bit 1
– Thông thường bit 1 có mức điện áp 1 cực tính (âm 
hoặc dương), bit 0 có mức điện áp 0
• Mức trung bình một chiều khác 0 
• Khi tín hiệu phía thu không thay đổi, thì sẽ 
không xác định được thời điểm bắt đầu và kết 
thúc của 1 bit, dẫn đến sự đồng bộ bit kém
Unipolar
7Polar
• Sử dụng 2 mức điện áp âm và dương
• Thành phần trung bình 1 chiều giảm đáng kể
• Bao gồm:
– NRZ
– RZ
– Biphase
Polar NRZ
Nonreturn to zero (NRZ): mức điện áp luôn âm hoặc
dương
Nonreturn to zero – level (NRZ-L)
• 2 mức điện áp khác nhau cho bit 1 và bit 0
• Thông thường điện áp âm dùng cho bit 1, điện áp
dương dùng cho bit 0 (hoặc có thễ ngược lại)
Nonreturn to zero – Inverted (NRZ-I)
• Bit 1 sẽ tạo một sự thay đổi mức điện áp
• Bit 0 giữ nguyên mức điện áp
Polar NRZ
Ví dụ
Vẽ giản đồ xung cho chuỗi
[LSB]01111111[MSB] theo mã NRZ-L và NRZ-I
Return to zero (RZ):
Mã hoá 3 mức: dương, âm, và zero
Tín hiệu thay đổi trong mỗi khoảng bit
Bit 1: thay đổi từ dương xuống zero
Bit 0: thay đổi từ âm lên zero
Khả năng đồng bộ bit rất hiệu quả tuy nhiên đòi
hỏi một băng thông rộng
Return to zero (RZ)
Return to zero (RZ):
Ví dụ
Vẽ xung truyền chuỗi bit [LSB]1110010[MSB]
Biphase
 Mã hóa giải quyết vấn đề đồng bộ tốt nhất
 Tín hiệu thay đổi ở điểm giữa nhưng không
trở về zero như RZ
 Có 2 loại Biphase:
Manchester
Differential Manchester (Manchester vi 
sai)
Manchester
 Mã hóa chuyển mức tại điểm giữa
 Bit 1 tương ứng với biến đổi trạng thái từ
âm sang dương
 Bit 0 tương ứng với với biến đổi từ dương
sang âm
Manchester
Bit 1: - + Bit 0: + -
Manchester vi sai
 Cũng sử dụng phương pháp đảo mức
điểm giữa của bit để dùng cho việc
đồng bộ bit
 Phân biệt bit 0 /1 dựa trên việc tồn tại
hay không tồn tại chuyển đổi tại đầu
mỗi bit
Bit 0: chuyển đổi
Bit 1: giữ nguyên
Manchester vi sai
Ví dụ Manchester và manchester vi sai
Bipolar
 Sử dụng 3 mức điện áp: dương, âm, 
zero
 Bit 0 tương ứng với mức zero
 Bit 1 tương ứng với thay đổi xen kẻ
dương âm
 Ba loại thông dụng
AMI
B8ZS
HDB3
AMI
AMI = Alternative Mark Inversion
 Bit 0 ở mức zero
 Bit 1 ở mức âm/dương: các bit 1 gần
nhau nhận xen kẻ mức dương âm
 Đồng bộ bit tốt nếu chuỗi có nhiều bit 
1, ngược lại không đảm bảo nếu gặp
dãy bit 0 kéo dài
AMI
AMI = Alternative Mark Inversion
Ví dụ
Vẽ xung truyền chuỗi bit 
[LSB]0010.0001.0010.1000[MSB]
B8ZS
B8ZS = Bipolar 8-zero Substitution
 Giải quyết vấn đề đồng bộ trong trường hợp có xuất hiện
các chuỗi bit 0 kéo dài
 Tương tự AMI, có sự đổi cực tính mỗi khi gặp bit 1
 Mẫu 8 bit 0 liên tiếp được thay bằng mẫu 8 bit khác
 Tùy vào cực tính của bit nằm trước mẫu 8 bit 0 này mà
sinh ra mẫu bit thay thế:
 Nếu bit này có cực tính dương thì thay bằng dãy 0 0 0 + 
- 0 - +
 Nếu bit này có cực tính âm thì thay bằng dãy 0 0 0 - + 0 
+ -
B8ZS
B8ZS = Bipolar 8-zero Substitution
26
Ví dụ
• B8ZS
• Chuỗi bit truyền: 00.1000.0000.0001
HDB3
HDB3 = High Density Bipolar 3
 Mã hóa 4 bit 0 liên tiếp, dựa trên tổng số bit 1 kể
từ lần thay thế sau cùng và cực tính của bit nằm
liền trước
 Nếu tổng số bit 1 trước đó là lẻ thì bit 0 thứ 4 sẽ
chuyển thành bit vi phạm
 Nếu tổng số bit 1 trước đó là chẳn thì bit 0 thứ
nhất và thứ 4 sẽ chuyển thành bit vi phạm
HDB3
HDB3 = High Density Bipolar 3
29
Ví dụ
– HDB3
– Chuỗi bit truyền: 00.1000.0000.0001
Số bit 1 kể từ
lần thay thế
cuối cùng là 1 Số bit 1 kể từ
lần thay thế cuối
cùng là 0
NỘI DUNG 
4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý
4.2 Phát hiện lỗi và sữa sai
4.3 Nén số liệu
4.4 Mật mã hoá số liệu
Các dạng lỗi
Có 2 loại lỗi
Lỗi 1 bit (Single-bit errors)
Chỉ 1 bit bị lỗi
Không ảnh hưởng đến các bit xung quanh
Thường xảy ra do nhiễu trắng
Lỗi chùm (Burst errors)
Một chuỗi liên tục B bit trong đó có bit đầu, bit
cuối và các bit bất kỳ nằm giữa chuỗi đều bị lỗi
Thường xảy ra do nhiễu xung
Ảnh hưởng càng lớn đối với tốc độ truyền cao
Phát hiện lỗi
Phát hiện lỗi
Parity check
Là phương pháp phát hiện lỗi đơn giản nhất
Gắn một bit parity vào khối dữ liệu sao cho tổng
số bit 1 của khối dữ liệu là một số chẵn hoặc lẻ
Có 2 kiểu kiểm tra parity
Parity chẵn
Parity lẻ
Đặc điểm: chỉ dò được lỗi sai một số lẻ bit, không
dò được lỗi sai một số chẵn bit, không sửa được
lỗi, ít dùng trong truyền dữ liệu đi xa, đặc biệt ở
tốc độ cao
Parity chẵn và lẻ
Parity check: bit kiểm tra được thêm vào sao
cho tổng số bit 1 của chuỗi bit là số chẵn
hoặc lẻ
Ví dụ
 Cho biết tín hiệu truyền là kí tự mã
ASCI