Giáo trình Cơ sở viễn thông - Phạm Văn Tấn

Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.1 
Chương I 
TIN TỨC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 
• LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG ĐIỆN TỬ. 
• PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN TIN TỨC VÀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG 
TIN. 
• SÓ NG XÁC ĐỊNH VÀ SÓNG NGẪU NHIÊN. 
• SƠ ĐỒ KHỐI MỘT HỆ VIỄN THÔNG. 
• SỰ PHÂN CHIA CÁC VÙNG TẦN SỐ (FREQUENCY 
ALLOCATIONS). 
• SỰ TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ. 
• SỰ ĐO TIN TỨC. 
• CÁC HỆ THÔNG TIN LÝ TƯỞNG. 
• MÃ HÓA (CODING). 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.2 
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG 
ĐIỆN TỬ. 
- Từ cuối thế kỹ 18 đầu thế kỹ 19, công nghệ phát thanh và truyền thông bằng điện đã được 
phát triển. 
- Năm 1820, George Ohm đã đưa ra công thức phương trình toán học để giải thích các tín 
hiệu điện chạy qua một dây dẫn rất thành công. 
- Năm 1830 Michall Faraday đã tìm ra định luật dẫn điện từ trường. 
- Có thể coi lịch sử thông tin dữ liệu được bắt đầu vào năm 1937 với sự phát minh điện tín 
Samuel F. B.Morse. Đó là hệ thống truyền các xung điện biểu diễn cho các dấu chấm và vạch 
(tương đương với các số nhị phân 1, 0) trên các đường dây đồng nhờ các máy cơ điện. Các tổ 
hợp khác nhau của các mã này thay cho các chữ, số, dấu,...được gọi là mã Morse. 
- Năm 1840, Morse đăng ký sáng kiến về điện tín ở Mỹ. 
- Năm 1844 đường đây điện tín đầu tiên được thiết lập giữa Baltimore và Washington DC. 
- Năm 1849, bản tin đầu tiên được in ra nhưng với vận tốc rất chậm nhưng đến năm 1860 vận 
tốc in đạt 15 bps. 
- Năm 1850, đại số Boole của George Boole tạo ra nền móng cho logic học và phát triển rờ le 
điện. Trong khoảng thời gian gian này, các đường cáp đầu tiên xuyên qua đại tây dương để lắp 
đặt hệ thống điện tín. 
- James Clerk Maxwell đã đưa ra học thuyết điện từ trường bằng các công thức toán học vào 
năm 1980. Căn cứ vào các học thuyết này Henrich Hertz đã truyền đi và nhận được sóng vô 
tuyến thành công bằng cách dùng điện trường lần đầu tiên trong lịch sử. 
- Tổng đài điện thoại đầu tiên được thiết lập vào năm 1876 (ngay sau khi Alexander Grâhm 
Bell đã phát minh ra điện thoại). Năm năm sau Bell bắt đầu dịch vụ gọi đường dài giữa New 
York và Chocago. Cùng khoảng thời gian đó, Guglieno Marconi của Italia đã lắp đặt một trạm 
phát sóng vô tuyến để phát các tín hiệu điện tín. 
- Năm 1900, Einstein, một nhà vật lý nổi tiếng về học thuyết tương đối đã viết rất nhiều tài 
liệu quan trọng về vật lý chất rắn, thống kê học, điện từ trường và cơ học lượng tử. Vào khoảng 
thờigian này, phòng thí nghiệm Bell của Mỹ đã phát minh và sáng chế ra ống phóng điện cực 
cho các kính thiên văn xoay được. Tiếp theo đó, Le De Forest trở thành nguươì khởi xướng trong 
lĩnh vực vi mạch điện tử thông qua phát minh của ông về một ống chân không ba cực. Lúc này, 
hệ thống tổng đài tương tự tự động có khả năng hoạt động không cần bảng chuyển mạch. 
- Năm 1910, Erwin Schrodinger đã thiết lập nền tảng cho cơ học lượng tử thông qua công bố 
của ông về cân bằng sóng đẻ giải thích cấu tạo nguyên tử và các đặc điểm của chúng. Vào khảng 
thời gian này, phát thanh công cộng được bắt dầu bằng cách phát sóng. 
- Năm 1920, Harold .S. Black của phòng thí nghiệm Bell đã phát minh ra một máy khuếch đại 
phản hồi âm bản mà ngày nay vẫn còn dùng trong lĩnh vực viễn thông và công ngệ máy điện 
đàm. 
- V.K.Zworykin (Mỹ) đã phát minh ra đèn hình cho vô tuyến truyền hình và cáp đồng trục 
(phương tiện truyền dẫn hiệu quả hơn các dây đồng bình thường). 
- Cuối những năm 1940, phòng thí nghiệm Bell đã đặt ra nền móng cho cho các chất bán dẫn 
có độ tích hợp cao. Howard Aiken của đại học Harward cộng tác với IBM đã thành công trong 
việc lắp đặt một máy điện toán đầu tiên có kích thước 50 feets và 8 feets. Và sau đó, J.Presper 
Ecker với Jonh Mauchly của đại chọc Pénnylvania đã phát triển máy điện toán lên một bậc gọi là 
máy điện toán ENIAC. Von Neuman dựa vào đây để phát triển máy điện toán có lưu giữ chương 
trình. 
- Vào những năm 1960, các loại LSI (Large Scale Interated), các máy điện toán mini, cáp 
quang và máy phân chia thời gian được phát triển và thương mại hoá thành công. 
- Vào những năm 1970, truyền hình ảnh qua vệ tinh, các hệ thống tổng đài điện tử cũng lần 
lượt ra đời. 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.3 
Phân loẠi các nguỒn tin tỨc và các hỆ thỐng thông tin. 
- Một nguồn tin digital ( digital information sourse ) tạo ra 1 tập hợp hữu hạn các bản tin ( 
Message ) có thể. 
 Ví dụ : Máy đánh chữ ; có một số hữu hạn các ký tự ( bản tin ) được phát ra từ nguồn này. 
- Một nguồn tin tức analog tạo ra các bản tin được xác định liên tục. 
Ví dụ một micro: Điện thế ra diễn tả tin tức về âm thanh và nó được phân bố trên một dãy liên 
tục nhiều trị giá. 
- Hệ thống thông tin digital chuyển tin tức từ một nguồn digital đến thiết bị thu 
( Sink ). 
- Hệ thống thông tin analog chuyển tin tức từ một nguồn analog đến Sink. 
Nói một cách chặt chẽ, sóng digital được định nghĩa như là một hàm theo thời gian và chỉ có 
một tập hợp các trị giá rời rạc. Nếu dạng sóng digital là dạng sóng nhị phân, thì chỉ có hai trị giá. 
Dạng sóng analog là một hàm theo thời gian có khoảng các trị giá liên tục. 
Một hệ thống thông tin digital điện tử thường có các điện thế và dòng điện với dạng sóng 
digital. Tuy nhiên, nó vẫn có thể có các dạng sóng analog. Thí dụ, tin tức từ một nguồn nhị phân 
có thể phát đến sink bằng cách dùng một sóng sin 1000Hz để diễn tả bit 1 và một sóng sin 500Hz 
để diễn tả bit 0. Ở đây nguồn tin tức digital được phát đến sink bằng cách dùng các sóng analog, 
nhưng vẫn cứ gọi là hệ thống viễn thông digital. 
Xa hơn nữa, sóng analog này được gọi là tín hiệu digital vì nó mô tả 1 nguồn tin digital. 
Tương tự, một tín hiệu analog mô tả một nguồn tin analog . Từ quan điểm đó ta thấy một kỹ sư 
Viễn thông digital cần hiểu làm sao để phân tích các mạch analog cũng như các mạch digital. 
Viễn thông digital có những lợi điểm: 
- Các mạch digital tương đối rẻ có thể được dùng. 
- Khoảng tác động lớn hơn. ( Khoảng giữa các trị lớn nhất và nhỏ nhất ). 
- Dữ liệu từ tiếng nói, hình và các nguồn dữ liệu khác có thể được trộn lẫn và truyền đi trên 
cùng một hệ truyền digital. 
- Trong các hệ truyền với khoảng cách xa, nhiễu không chồng chất từ repeater đến repeater. ( 
Trạm phát lại ). 
- Sai số trong dữ liệu được phân tích thì nhỏ, dù khi có một lượng nhiễu lớn trên tín hiệu thu 
được. 
- Nhiễu có thể được sửa chữa ( corrected ) bằng cách dùng sự mã hóa. 
Nhưng nó cũng có những bất lợi: 
- Thông thường, nó cần một hệ rộng dãy tần ( Band width ) lớn hơn hệ analog. 
- Cần đến sự đồng bộ hóa. 
Với nhiều ưu điểm, các hệ digital trở nên ngày càng phổ biến. 
Sóng xác đỊnh và sóng ngẪu nhiên. 
Trong các hệ Viễn thông, ta phân các dạng sóng làm hai loại lớn: Xác định và Ngẫu nhiên. 
- Định nghĩa: Một dạng sóng xác định có thể được mô hình hóa như một hàm hoàn toàn riêng 
biệt của thời gian. 
Thí dụ: Nếu 
w(t) = A cos ( ω0t + ϕo ) 
Diễn tả một dạng sóng , với A, ω0 , ϕo là các hằng đã biết. Thì dạng sóng w(t) được nói là 
được xác định. 
- Định nghĩa: Một dạng sóng ngẫu nhiên không thể được chuyên biệt hóa hoàn toàn như là nột 
hàm theo thời gian và phải mô hình hóa 1 cách xác xuất. Các dạng sóng biểu diễn một nguồn 
không thể xác định được. Thí dụ, trong hệ viễn thông digital, ta có thể gửi tin tức ứng với bất kỳ 
một mẫu tự nào - Mỗi mẫu tự được biểu diễn bằng một dạng sóng xác định. Nhưng khi ta xét 
dạng sóng được phát từ nguồn ta thấy rằng đó là dạng sóng ngẫu nhiên, vì ta không biết chính 
xác những ký tự sẽ được phát. 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.4 
Do đó, ta thực sự cần thiết kế hệ viễn thông dùng dạng sóng ngẫu nhiên và tất nhiên bất kỳ 
nhiễu nào được đưa vào sẽ cũng được mô tả bằng một dạng sóng ngẫu nhiên. Kỹ thuật này cần 
đến những khái niệm vể xác suất và thống kê. ( Sẽ làm việc phân tích và thiết kế phức tạp hơn ). 
Nhưnng may thay , nếu ta trình bày tín hiệu bằng dạng sóng “ tiêu biểu “ xác định, thì ta vẫn có 
thể được hầu hết, nhưng không tất cả các kết quả. 
Sơ ĐỒ KHỐI MỘT HỆ THỐNG VIỄN THÔNG. 
Hình 1.1 Sơ đồ khối của một hệ thống viễn thông. 
Chủ đích một hệ Viễn thông là truyền một tin tức từ nguồn, ký hiệu là s(t), đến Sink. Tin tức 
lấy ra từ Sink ký hiệu là (t); tin tức có thể là digital hay analog, tùy vào hệ được dùng. Nó có 
thể là tin tức về Video, audio hay vài loại khác. 
~s
Trong các hệ multiplex ( đa hợp ), có thể sẽ có nhiều nguồn vào và nhiều Sink. Phổ của s(t) và 
(t) tập trung quanh f = 0. Chúng được gọi là những tín hiệu băng gốc ( base 
band ). 
~s
Khối xử lý tín hiệu: 
Ở máy phát tùy điều kiện nguồn sao cho sự truyền có hiệu quả. Thí dụ: Trong 1 hệ digital, nó là 
một vi xử lý. Trong hệ analog, nó không gì hơn là 1 lọc hạ thông. Trong hệ lai, nó là mạch lấy 
mẫu tin tức vào ( analog ) và digital - hóa để có một biến điệu mã xung ( Pulse code modulation ) 
PCM. 
Tín hiệu ra của khối XLTH ở máy phát cũng là tín hiệu băng gốc vì các tần số tập trung gần f 
= 0. 
Khối sóng mang: 
Ở máy phát đổi tín hiệu băng gốc đã xử lý thành một băng tần để truyền đưa vào kênh truyền. 
Thí dụ: Nếu kênh gồm một cặp dây xoắn ( twisted - pair ) telephone, phổ của sm(t) sẽ nằm trong 
dãy âm tần ( audio ), từ 300 -> 3.700Hz. Nhưng nếu kênh gồm cáp quang, phổ của sm(t) sẽ là tần 
số ánh sáng. 
- Nếu kênh truyền đi những tín hiệu băng gốc, không cần dùng khối sóng mang và sm(t) có thể 
là tín hiệu ra của khối XLTH. 
- Khối sóng mang thì cần khi kênh có thể chỉ truyền các tần số thuộc 1 băng xung quanh fc , 
với fc >> 0. Trong trường hợp này sm(t) được gọi là tín hiệu dãy thông ( Band pass Signal ). Vì 
nó được thiết kế để có những tần số thuộc 1 băng quanh fc. Thí dụ, một đài phát biến điệu AM 
với một tần số kết hợp 850 KHz có sóng mang fc = 850 KHz. 
Sự áp tín hiệu băng gốc dạng sóng s(t) thành tín hiệu dãy thông sm(t) được gọi là sự biến điệu 
( modulation ). ( s(t) là tín hiệu audio trong đài phát AM ). 
Tín hiệu dãy thông bất kỳ có dạng: 
 sm(t0 = s (t) cos [ ωc(t) + θ(t) ] 
Với ωc = 2πfc, fc là tần số sóng mang. 
Nếu s(t) = 1 và θ(t) = 0 thì sm(t) sẽ là một tín hiệu hình sin thuần túy với f = fc và băng tần 
bằng 0. 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.5 
Trong sự biến điệu bởi mạch sóng mang, sóng vào s(t) làm cho R (t) và/hoặc θ(t) thay đổi như 
là một hàm của s(t). Sự thay đổi trong R (t) và θ(t) làm cho sm(t) có một khổ băng phụ thuộc vào 
những tính chất của s(t0 và vào hàm áp được dùng để phát ra R (t) và θ(t). 
Các kênh truyền: 
Có thể phân chia làm 2 loại: dây mềm ( softwire ) và dây cứng 
(hardwire). Vài loại kênh dây mềm tiêu biểu như: Không khí, chân không và nước biển. Vài loại 
kênh truyền dây cứng: Cặp dây xoắn telephone, cáp đồng trục, ống dẫn sóng và cáp quang. 
Một cách tổng quát, kênh truyền làm giảm tín hiệu, nhiễu của kênh truyền và / hoặc nhiễu do 
máy thu khiến cho ~s (t) bị xấu đi so với nguồn. Nhiễu của kênh có sự gia tăng từ nguồn điện, 
dây cao thế, sự đánh lửa hoặc nhiễu do sự đóng ngắt của một computer. 
Kênh có thể chứa bộ phận khuếch đại tác động, thí dụ: Hệ thống repeater trong telephone 
hoặc như vệ tinh tiếp chuyển trong hệ thống viễn thông trong không gian. Dĩ nhiên, các bộ phận 
này cần thiết để giữ cho tín hiệu lớn hơn nhiễu. 
Kênh cũng có thể có nhiều đường ( multiple paths ) giữa input và output và chúng có thời 
gian trễ ( time delay ), tính chất giảm biên ( attenuation ) khác nhau. Những tính chất này có thể 
thay đổi theo thời gian. Sự thay đổi này làm thay đổi bất thường ( fading ) tín hiệu ở ngõ ra của 
kênh. ( Ta có thể quan sát sự fading khi nghe khi nghe 1 đài sóng ngắn ở xa ). 
Máy thu nhận tín hiệu ở ngỏ ra của kênh và đổi nó thành tín hiệu băng gốc. 
SỰ phân chia các vùng tẦN sỐ (Frequency Allocations). 
Trong các hệ thông tin dùng không khí làm kênh truyền, các điều kiện về giao thoa và truyền 
sóng thì phụ thuộc chặt chẽ vào tần số truyền. 
Về mặt lý thuyết, bất kỳ một kiểu biến điệu nào (Am, Fm, một băng cạnh - single sideband, 
phase shift keying, frequency shift keying...) đều có thể được dùng cho bất kỳ tần số truyền nào. 
Tuy nhiên, theo những qui ước quốc tế, kiểu biến điệu độ rộng băng, loại tin được truyền cần 
được xếp đặt cho từng băng tần. 
Bảng sau đây cho danh sách các băng tần, ký hiệu, điều kiện truyền và công dụng tiêu biểu 
của chúng. 
Băng tần Ký hiệu Đặt tính truyền Những ứng dụng tiêu biểu 
3 - 30KHz VLF 
very low 
frequency 
Sóng đất. Suy giảm ít ngày 
và đêm. Nhiểu không khí 
cao 
Thông tin dưới nước 
30- 300KHz LF 
low frequency 
Tương tự VLF. Ít tin cậy. Bị 
hấp thu vào ban ngày 
Hướng dẫn radio cho hải 
hành 
300-
3000KHz 
MF 
Medium 
frequency 
Sóng đất và sóng trời ban 
đêm. Suy giảm ít vào ban và 
nhiểu vào ban ngày. Nhiểu 
không khí 
Radio hàng hải. Tần số cấp 
cứu phát sống Am 
3 - 30MHz HF 
Hight frequency 
Sự phản xạ ở tần ion cần 
thay đổi theo thời gian trong 
ngày, theo mùa và theo tần 
số. Nhiểu không khí ít tại 
30Mhz 
radio nghiệp dư. Phát thanh 
quốc tế. Viễn thông quân sự. 
Thông tin đường dài cho 
không hành và hải hành. 
Điện thoại, điện tín, fax. 
30- 300MHz VHF 
Very high 
frequency 
Gần với LOS. Sự tán xạ gây 
bởi những thay đổi nhiệt độ. 
Nhiễu không gian. 
Truyền hình VHF. Radio 
FM stereo. Trợ giúp không 
hành. 
0.3 - 3 GHz 
1.0 - 2.0 GHz 
2.0 - 4.0 GHz 
UHF 
Ultra high 
frequency 
L 
S 
Truyền LOS. Nhiễu không 
gian. 
Truyền hình VHF. Radio 
FM Stereo. Trợ giúp không 
hành. 
3 - 30 GHz SHF Truyền LOS. Suy giảm do Viễn thông vệ tinh. Radar 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.6 
Băng tần Ký hiệu Đặt tính truyền Những ứng dụng tiêu biểu 
2 - 4.0 
4.0 - 8.0 
8.0 - 12.0 
12.0 - 18.0 
18.0 - 27.0 
27.0-40.0 
Supper high 
frequency 
S 
C 
X 
KU
K 
Ka
Oxi và hơi nước trong không 
khí. Sự hấp thụ do hơi nước 
rất cao tại 
22.2 GHz 
microwave links. 
30 - 300 GHz 
26.5 - 40 
33.0 - 50.0 
40.0 - 75.0 
75.0 - 110.0 
110 - 300 
EHF 
Extremely high 
frequency 
R 
Q 
V 
W 
Mm 
Tương tự trên. Hơi nước hấp 
thụ rất mạnh tại 183GHz. 
Oxy hấp thu tại 60 và 119 
GHz . 
Radar, vệ tinh, thí nghiệm. 
103 - 107 IR (Hồng ngoại 
) ánh sáng khả 
kiến và UV ( 
Tử ngoại ) 
Truyền LOS Viễn thông quang 
SỰ truyỀn sóng điỆn tỪ. 
Các đặc tính truyền của sóng điện từ được truyền trong kênh truyền dây mềm thì phụ thuôc 
nhiều vào tần số. Điều này được thấy từ bảng kê ở trên. Phổ điện từ có thể được chia làm 3 băng 
lớn: Sóng mặt đất ( Ground ware ), sóng trời ( Sky ware ) và sóng truyền theo đường tầm mắt ( 
light of sight ) LOS. 
 Sự truyền tín hiệu 
(signal propagation) 
a. Truyền sóng đất 
Anten phát 
(Transmit antenna) The Earth 
 Anten thu 
(Recieve antenna) 
` 
b. Truyền sóng trời 
Anten phát 
(Transmit antenna) 
Anten thu 
(Recieve antenna) The Earth 
Ion cầu Sự truyền tín hiệu 
(signal propagation) 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang I.7 
Sự truyền tín hiệu 
(signal propagation) 
c. Truyền theo đường tầm mắt 
The Earth 
Anten thu 
 ... sánh kết 
quả với những số nhị phân biến đổi. Các mã phổ biến nhất, được hệ thống lại như các 
mạch tích hợp. 
 Các mã chu kỳ là một trường hợp đặc biệt của các mã khối mà nó có thể hình thành 
rất đơn giản. Chúng có thể trình bày như một bộ ghi lại các từ mã của mã số học. Ta có 
các mã chu kỳ như các đa thức. Ví dụ như một từ 1101 tương đương với đda thức 1 + X 
+ X3. Mỗi vị trí trong từ nhị phân có liên hệ với một biến X. Và mã này tượng trưng cho 
đa thức phát và các từ mã bắt nguồn từ việc nhân đa thức với vector thông tin để tạo 
thành đa thức phát. 
 Trang VII.53 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
5. MÃ PN (pseudonoise) 
 Một lớp đặc biệt của đa thức phát hình thành một tập hợp các mã chu kỳ với các thuộc 
tính khoảng cách mong muốn. Những điều này được hiểu như các đa thức tối giản cực 
đại. 
 Kết quả mã hoá từ các đa thức tối giản được hiểu như mã PN hay pseudonoise. 
Pseudonoise là một dãy số nhị phân với các thuộc tính giống như nhiễu bạch (white 
noise). Mã được phát với các thanh ghi dịch hồi tiếp. Ta minh hoạ điều này bằng một ví 
dụ với sơ đồ khối hình 7.46. Ta cho giá trị ban đầu vào bộ phát bằng hồi tiếp trong dãy 
số 3 bits. Bộ phát bắt đầu hoạt động và phát mỗi bit thành công bằng cách cộng vào hai 
bit trước đó lại với nhau. Giả sử rằng ta thêm vào bộ phát 3 bit 010., ngõ ra sẽ là: 
010111001011100101110. . . 
Initiating 
sequence 
Hình 7.46 Bộ phát mã PN. 
+R0 R1 R2 out 
 Chú ý rằng điều này lặp lại với chu kỳ 7 bits. Nếu ta lấy bất cứ 7 bits liên tiếp nào 
trong dãy số này, ta có một từ mã mới. Vì thế nếu ta thêm vào dãy số giá trị 101, kết quả 
từ mã sữ là 1011100. Và kết quả này trông giống như từ 2 đến 8 bit trong dãy số này. Ta 
có thể nhận ra 7 từ mã nonzero như sau: 
 0111001 
 1110010 
 1100101 
 1001011 
 0010111 
 0101110 
 1011100 
 Những từ này có thuộc tính khoảng cách bằng nhau. Khoảng cách giữa bất cứ hai từ 
luôn luôn là 4. 
 Các dãy số PN dài hơn có các thuộc tính giống nhau. Nếu ta xây dựng một bộ phát với 
một tế bào lưu trữ nhiều hơn trong thanh ghi dịch và các tiếp điểm hồi tiếp phù hợp, các 
dãy số thêm vào sẽ có chiều dài 4 bits và các từ mã sẽ tăng chiều dài lên 15 bits. Bất cứ 
hai trong số 15 từ mã khác nhau sẽ có một khoảng cách cách giữa chúng là 8. 
 Tổng quát các mã PN với các dãy số thêm vào có chiều dài n, sẽ có các từ mã với 
chiều dài 2n – 1 và khoảng cách giữa hai từ mã là 2n-1. Điều này cho ta một kỹ thuật đơn 
giản về việc phát các dãy số dài với thuộc tính khoảng cách phù hợp. Khi dịch bất cứ từ 
mã nào sẽ cho kết quả bằng một từ mã khác, khoảng cách giữa bất cứ từ nào và bản sao 
của chính nó là 2n-1. Điều này tạo cho các mã PN hữu dụng trong các ứng dụng điều hoà 
thời gian. Ví dụ như khi một từ mã 127 bit PN, được so sánh với chính nó, có 127 đối số 
bằng nhau. Với một sự dịch chỉ một vị trí, số đối số giảm xuống còn 63. 
 Trang VII.54 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
6. MÃ HOÁ CHỒNG (Convolutional Coding) 
 Sự cải tiến trong thực hiện lỗi cho mã hoá khối là khi phần dư được thêm vào. Đó là 
các bit parity được thêm vào bản tin để tăng khoảng cách giữa các từ mã. Bằng cách đó 
sẽ cung cấp cho sự phát hiện lỗi và hoặc sửa lỗi. Để gia tăng khả nămg sửa lỗi, phải gia 
tăng số phần dư thêm vào. 
 Sự lựa chọn cho mã hoá khối là mã hoá chồng. Trong loại mã này ta không xem các 
khối bit độc lập như các từ mã nữa. Thay vì một dòng thông tin các bits liên tục được 
hoạt động trên hình dạng của bản tin mã hoá. Nguồn này phát một chuổi của bản tin liên 
tục các bit 1 và 0 và dãy số truyền được phát từ dãy số nguồn này. Dãy số được phát có 
thể hoặc không thể dài hơn dãy số của bản tin. Kỹ thuật này không thêm các bit dư. Nó sẽ 
giữ lại khả năng sửa lỗi bằng cấu trúc bộ nhớ trong hệ thống. 
 Kỹ thuật phát dãy số truyền là lấy chồng dãy số nguồn với dãy số nhị phân cố định. Vì 
thế một bit truyền đặc biệt tn được phát từ sự kết hợp của các bits, sn, sn-1, sn-2,. . ., sn-k tuỳ 
theo biểu thức chồng. 
 ∑ −=
k
knkn hst (7.24) 
 Giá trị h trong biểu thức 7.24, hoặc là 1 hoặc là 0 và thêm vào một mạch cộng 
modulo-2. Biểu thức này có thể được thiết lập lại với một thanh ghi dịch và một mạch 
cộng modulo-2. Hình 7.47 trình bày cách thiết lập tổng quát của biểu thức 7.24. Các công 
tắc trong hình đóng nếu giá trị h trong biểu thức 7.24 là 1 và mở nếu giá trị h là 0. 
 Trong ứng dụng của mã hoá chồng ta thường truyền nhiều hơn một bit cho mỗi ngõ 
vào 1 bit. Trong hình 7.47 ta có thể dịch ở một bit ngõ vào đặt các công tắc tương ứng 
với tập giá trị của h và phát bit ngõ ra đầu tiên. Trước khi cho vào một 
Shift register
input 
Hình 7.47 Phát mã PN. 
Σ
h0 
output
hn 
bit ngõ vào khác ta reset các công tắc tương ứng với tập giá trị thứ hai của h và truyền 
một bit thứ hai. Nếu hai bit ngõ vào được truyền cho một bit ngõ vào, mã đó được gọi là 
mã chồng với tỉ lệ ½ (rate ½ convolutional code). Trong khi truyền mã chồng với tỉ lệ tỉ 
lệ ½, ta thường chọn một bit trong mỗi cặp truyền được xác định để chỉ ra dãy số thông 
tin. Đây là một mã hệ thống. 
 Trang VII.55 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
 Ví dụ 7.12: Hình 7.48 trình bày một bộ phát cho mã chồng tỉ lệ ½. Ta đưa ra hai qui 
ước của việc vẽ thanh ghi dịch. Hình 7.48 a và 7.48 b trình bày hệ thống gống nhau. Dãy 
số ngõ vào cũng được chỉ ra, bit ngõ vào đầu tiên cũng được chỉ ra ở bên trái và bit ngõ 
vào cuối cùng (gần nhất ) ở bên phải. Hãy tìm dãy số ngõ ra. 
 Giải: 
 Ta cho hệ thống được thêm vào với một chuổi các số zero phù hợp đến việc nhận bit 
đầu tiên của dãy số ngõ vào và bit cuối cùng là một chuổi số zero., ngõ ra sẽ là: 
 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0. . . 
 Ngõ ra của giải mã chồng phụ thuộc vào bit ngõ vào hiện tại và các bit ngõ vào trước 
đó. Trong ví dụ 7.12 ta cần biết ngõ vào hiện tại và hai ngõ vào trước đó để tìm ngõ ra. 
 Một cách hữu dụng đặc biệt của việc trình bày mã chồng là một sơ đồ trạng thái. 
Trạng thái của hệ thống được định nghĩa bằng hai ngõ vào gần nhất. 
 Vì thế hệ thống có thể là một trong 4 trạng thái tuỳ thuộc vào hai ngõ vào là 00, 01, 
10, 11. Khi hệ thống ở trong một trạng thái đặc biệt và nhận một bit ngõ vào hai việc này 
có thể xảy ra tuỳ thuộc vào bit ngõ vào là 1 hoặc 0. Khi ngõ vào tiếp theo được nhập vào 
hệ thống,, hệ thống sẽ tạo ra một sản phẩm ở ngõ ra và cũng di chuyển đến một trạng 
thái mới. 
 Ta có thể xem lại hệ thống phát của hình 7.48 và phát triển tành sơ đồ trạng thái. Hai 
ngõ vào trước đó tập trung vào các bước 1 và 2 của thanh ghi dịch. Ngõ vào tiếp theo 
dịch mọi thứ sang bên trái một ô và tạo ra sản phẩm ở ngõ ra. Trạng thái mới được chỉ ra 
bởi các nội dung mới của trạng thái 1 và 2. 
Stage 
3 
Stage 
2 
Stage 
1 
+
+
(b) 
111011010110110 +
+
Data in 
Data in 
1101001
(a) 
Hình 7.48 Bộ phát mã hoá chồng cho ví dụ 7.12. 
 Trong tình trạng này ta phát triển sơ đồ trạng thái của hình 7.49. Trong trạng thái a cả 
bước 1 và 2 đều chứa chứa giá trị 0 trong khi ở trạng thái d đều chứa giá trị 1. Trạng thái 
b xảy ra khi bước 1 chứa một giá trị 1 và bước 2 chứa giá trị 0 còn bước c ở vị trí của 
bước b. Có hai đường rời khỏi mỗi trạng thái nó thể hiện các đường xảy ra bởi hệ thống 
khi ngõ vào hiện tại hoặc là 0 hoặc là 1. Kết quả ở ngõ ra (là hai bit khi tỉ lệ là ½) được 
chỉ ra trong ngoặc đơn trên mỗi đường trực tiếp. 
 Trang VII.56 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
 Ví dụ 7.12 Có thể giải bằng bằng cách kiểm tra sử đụng sơ đồ trạng thái. Cho mỗi ngõ 
vào được chỉ ra các trạng thái kết quả 1101001 (giả sử ta bắt đầu ở trạng thái a) là: 
 b d c b c a b c a a a a a . . . 
 Ngõ ra được đọc bằng cách kiểm tra từ sơ đồ và hoàn toàn phù hợp với lời giải của ví 
dụ 7.12. 
Hình 7.49 Lược đồ trạng thái của bộ phát cho hình 7.48. 
 Thách thức thật sự của mã hoá chồng là việc giải mã ở hệ thống thu. Ta có thể thiết 
lập trạng thái yêu cầu giải mã trong các số hạng của sơ đồ trạng thái mà kết quả trong 
một từ mã gần nhất nhận được. Số đường dẫn có thể gia tăng với số bit nhận được. Chẳng 
hạn như với hai bit nhận được sẽ có hai đường dẫn qua lược đồ (giả sử ta bắt đầu ở trạng 
thái cuối cùng). Với 4 bit nhận được sẽ có 22 hoặc 4 đường. Với 6 bit nhận được sẽ có 23 
hoặc 8 đường. Điều này sẽ xuất hiện ở một tiến trình kết thúc cho chiều dài các dòng bit 
và thực sự nó không phải là thuật toán Vertibi. Thuật toán này rút ngắn số đường cần 
thiết được dùng cho sự giải mã. Nó tạo ra vị trí để xây dựng các bộ giải mã đơn giản. 
 Trang VII.57 
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang i 
NHỮNG CẶP BIẾN ĐỔI FOURIER 
1. NHỮNG TÍNH CHẤT TỔNG QUÁT: 
∫+∞∞− −= dtetsfs ftj π2)()( 
∫+∞∞−= dfefSts fteû π2)()( 
Function Fourier transform 
s(t-t0) 
)(02 tse tfeû π 
dt
ds 
∫−∞− t ds ττ )( 
r(t)*s(t) 
r(t)s(t) 
s(at) 
)(1
a
ts
a
)(02 fSe ftj π− 
S(f-f0) 
[ ])()(
2
1
0.0 ffSffS ++− 
)(2 ffSj π 
fj
fs
π2
)( 
R(f)*S(f) 
)(1
a
fS
a
S(af)
Cơ sở viễn thông Phạm Văn Tấn 
Trang ii 
2.NHỮNG CẶP BIẾN ĐỔI CHUYÊN BIỆT: 
 Funtion Fourier Tranform 
 )(tUe at− 0,
2
1 >+ afja π 
 )(tUte at− 0,
)2(
1
2
>+ afja π 
 2ate − 0,exp
22
>⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
a
a
f
a
ππ 
 t 
222
1
fπ 
t
at
π
sin 
⎪⎩
⎪⎨
⎧
≥
<
π
π
20
21
a
a
f khi, 
f khi, 
⎪⎩
⎪⎨
⎧ <
otherwise
Tt
0
2
1
fT
fT
π
π
2
2sin 
⎪⎩
⎪⎨
⎧ <−
otherwise
Tt
T
t
0
1 
22
2sin
fT
fT
π
π 
 tae − 
222 4
2
fa
a
π+ 
 sgn(t) 
fjπ
1 
 δ(t) 1
 1 ( )fδ 
 tfj 2πe 0 ( )0ff −δ 
 cos2πf0t [ ])()(2
1
00 ffff ++− δδ 
 sin2πf0t [ ])()(2 00 ffff
j −−+ δδ 
 U(t) 
fj
fδ 1)(1 + π22
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
Trang vi 
MỤC LỤC 
CHƯƠNG I. TIN TỨC VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN. I.1 
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG ĐIỆN TỬ. I.2 
II. PHÂN LOẠI CÁC NGUỒN TIN TỨC VÀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN. I.3 
III. SÓ NG XÁC ĐỊNH VÀ SÓNG NGẪU NHIÊN. I.4 
IV. SƠ ĐỒ KHỐI MỘT HỆ VIỄN THÔNG. I.5 
1. KHỐI XỬ LÝ TÍN HIỆU: I.5 
2. KHỐI SÓNG MANG: I.5 
3. CÁC KÊNH TRUYỀN: I.6 
V. SỰ PHÂN CHIA CÁC VÙNG TẦN SỐ (FREQUENCY ALLOCATIONS). I.6 
VI. SỰ TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ. I.8 
VII. SỰ ĐO TIN TỨC. I.11 
VIII. CÁC HỆ THÔNG TIN LÝ TƯỞNG. I.13 
IX. MÃ HÓA (CODING). I.13 
CHƯƠNG II. PHÂN TÍCH TÍN HIỆU. II.1 
I. XEM LẠI CHUỖI FOURRIER. II.2 
1. MỘT HÀM BẤT KỲ S(T) CÓ THỂ ĐƯỢC VIẾT: ( DẠNG LƯỢNG GIÁC ). II.2 
2. DÙNG CÔNG THỨC EULER, CÓ THỂ ĐƯA DẠNG S(T) Ở TRÊN VỀ DẠNG GỌN HƠN ( DẠNG HÀM 
MŨ PHỨC ). II.2 
II. PHỔ VẠCH. II.4 
III. BIẾN ĐỔI FOURRIER: II.5 
IV. CÁC HÀM KỲ DỊ: ( SINGNLARITY FUNCTIONS ). II.7 
1. VÍ DỤ 4. BIẾN ĐỔI FOURRIER CỦA HÀM CỔNG ( GATING FUNCTION ): II.7 
2. HÀM XUNG LỰC ( IMPULSE ). II.9 
3. HÀM NẤC ĐƠN VỊ ( UNIT STEP FUNCTION ). II.13 
V. PHÉP CHỒNG (CONVOLUTION) II.14 
VI. PHÉP CHỒNG ĐỒ HÌNH ( GRAPHICAL CONVOLUTION ). II.18 
VII. ĐỊNH LÝ PASEVAL II.23 
VIII. NHỮNG TÍNH CHẤT CỦA BIẾN ĐỔI FOURRIER II.24 
1. THỰC / ẢO - CHẲN / LẺ. II.24 
2. DỜI THỜI GIAN ( TIME SHIFT). II.24 
3. DỜI TẦN SỐ ( FREQUENCY SHIFT ). II.25 
4. SỰ TUYẾN TÍNH. II.26 
IX. ĐỊNH LÝ VỀ SỰ BIẾN ĐIỆU. II.27 
X. CÁC HÀM TUẦN HOÀN. II.29 
CHƯƠNG III. CÁC HỆ TUYẾN TÍNH. III.1 
I. ĐẠI CƯƠNG: III.2 
II. HÀM HỆ THỐNG: III.3 
III. HÀM CHUYỂN PHỨC: (COMPLEX TRANSFER FUNTION) III.4 
IV. CÁC MẠCH LỌC: III.4 
1. LỌC HẠ THÔNG LÝ TƯỞNG. III.5 
2. LỌC DÃY THÔNG LÝ TƯỞNG: III.6 
3. SỰ MÉO DẠNG: III.8 
V. CÁC LỌC THỰC TẾ: III.11 
1. LỌC HẠ THÔNG: III.11 
2. LỌC DÃY THÔNG. III.16 
VI. CÁC LỌC TÁC ĐỘNG. III.18 
VII. TÍCH CỦA THỜI GIAN VÀ KHỔ BĂNG . III.20 
VIII. CÔNG SUẤT VÀ NĂNG LƯỢNG. III.23 
IX. PHÂN TÍCH PHỔ: III.23 
CHƯƠNG IV BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ. IV.1 
I. ĐẠI CƯƠNG . IV.2 
II. SỰ BIẾN ĐIỆU ( MODULATION). IV.3 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
Trang vi 
III. BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ SÓNG MANG BỊ NÉN 2 BĂNG CẠNH: (DSB SCAM) ( DOUBLE - SIDE 
BAND SUPPRESSED CARRIED AMPLITUDE MODULATION ). IV.3 
IV. BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ SÓNG MANG ĐƯỢC TRUYỀN 2 BĂNG CẠNH IV.7 
V. HIỆU SUẤT IV.10 
VI. CÁC KHỐI BIẾN ĐIỆU: IV.11 
1. BIẾN ĐIỆU CỔNG: IV.12 
2. BIẾN ĐIỆU THEO LUẬT BÌNH PHƯƠNG. IV.14 
VII. CÁC KHỐI HOÀN ĐIỆU ( DEMODULATORS) IV.19 
1. HOÀN ĐIỆU CỔNG: IV.20 
2. HOÀN ĐIỆU BÌNH PHƯƠNG: IV.21 
3. SỰ HỒI PHỤC SÓNG MANG TRONG TCAM. IV.24 
4. TÁCH SÓNG KHÔNG KẾT HỢP ( INCOHERENT DETECTION ). IV.26 
5. TÁCH SÓNG CHỈNH LƯU: IV.27 
6. TÁCH SÓNG BAO HÌNH. (ENVELOPE DETECTION) IV.28 
7. BIẾN ĐIỆU VÀ HOÀN ĐIỆU BẰNG IC. IV.30 
VIII. TRUYỀN MỘT BĂNG CẠNH (SINGLE SIDEBAND) SSB. IV.31 
1. KHỐI BIẾN ĐIỆU CHO SSB: IV.33 
2. KHỐI HOÀN ĐIỆU CHO SSB: IV.34 
IX. BIẾN ĐIỆU AM TRỰC PHA: IV.36 
X. BIẾN ĐIỆU BĂNG CẠNH SÓT ( VESTIGIAL SIDEBAND ) VSB. IV.38 
XI. AM STEREO. IV.40 
CHƯƠNG V. BIẾN ĐIỆU GÓC. V.1 
I. TẦN SỐ TỨC THỜI. V.2 
II. BIẾN ĐIỆU TẦN SỐ (FREQUENCY MODULATION). V.3 
III. BIẾN ĐIỆU PHA. V.5 
IV. FM BĂNG HẸP (NARROW BAND FM). V.6 
V. PM BĂNG HẸP. V.8 
VI. FM BĂNG RỘNG (WIDE BAND FM). V.8 
VII. HÀM BESSEL. V.9 
VIII. KHỐI BIẾN ĐIỆU. V.15 
IX. KHỐI HOÀN ĐIỆU. V.17 
1. TÁCH SÓNG PHÂN BIỆT. (DISCRIMINATOR) V.18 
2. VÒNG KHÓA PHA (PHASE - LOCKLOOP). V.20 
X. FM STEREO. V.22 
XI. SO SÁNH CÁC HỆ. V.24 
CHƯƠNG VI. BIẾN ĐIỆU XUNG. VI.1 
I. LẤY MẪU (SAMPLING). VI.2 
II. ERROR TRONG SỰ LẤY MẪU. VI.5 
1. LẤY MẪU VỚI TẦN SỐ KHÔNG ĐỦ CAO: VI.5 
2. LẤY MẪU TRONG MỘT KHOẢNG THỜI GIAN CÓ GIỚI HẠN: VI.6 
3. TRONG CÁC HỆ THÔNG TIN DIGITAL: VI.6 
III. BIẾN ĐIỆU XUNG: VI.6 
IV. BIẾN ĐIỆU BIÊN ĐỘ XUNG: PAM. VI.7 
1. KHỐI BIẾN ĐIỆU. VI.12 
2. KHỐI HOÀN ĐIỆU. VI.12 
V. MULTIPLEXING PHÂN THỜI GIAN - TDM (TIME - DIVISION MULTIPLEXING). VI.14 
1. MULTIPLEXING NHỮNG KÊNH CÓ NHỊP LẤY MẪU GIỐNG NHAU: VI.14 
2. MULTIPLEXING NHỮNG KÊNH CÓ NHỊP LẤY MẪU KHÁC NHAU: VI.15 
VI. BIẾN ĐIỆU ĐỘ RỘNG XUNG PWM: (PLUSE WIDTH MODULATION). VI.17 
VII. BIẾN ĐIỆU VỊ TRÍ XUNG -PPM (PULSE POSITION MODULATION). VI.21 
CHƯƠNG VII. VIỄN THÔNG SỐ. VII.1 
I. ĐẠI CƯƠNG. VII.2 
II. CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ ADC (ANALOG-DIGITAL CONVERTER). VII.2 
A. LƯỢNG TỬ HOÁ ĐẾM: VII.3 
B. LƯỢNG TỬ HOÁ NỐI TIẾP: VII.5 
C. LƯỢNG TỬ HOÁ SONG SONG: VII.6 
III. CHUYỂN ĐỔI SỐ-TƯƠNG TỰ DAC (DIGITAL ANALOG CONVERTER). VII.10 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
Trang vi 
IV. VIỄN THÔNG MÃ HOÁ ( CODED COMMUNICATION. VII.13 
V. BIẾN ĐIỆU MÃ XUNG- PCM ( PULSE CODE MODULATION). VII.16 
VI. LƯỢNG TỬ HOÁ KHÔNG ĐỀU ĐẶN ( NONUNIFORM QUANTIZATION). VII.18 
VII. KỸ THUẬT BIẾN ĐIỆU LUÂN PHIÊN (ALTERNATE MODULATION TECHNIQUES). VII.22 
VIII. NHIỄU LƯỢNG TỬ (QUANTIZATION NOISE). VII.29 
IX. GIỚI THIỆU VỀ MÃ HOÁ ENTROPY VÀ NÉN DỮ LIỆU. VII.40 
X. GIỚI THIỆU VỀ SỬA LỖI TIẾP CHUYỂN (FORWARD ERROR CORRECTION). VII.48 
Cơ Sở Viễn Thông Phạm Văn Tấn 
Trang vi 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. MARTIN S.RODEN -Analog And Digital Communication Systems- Prentice-Hall 
Inc. Third Edition 1991. 
2. RICHARD A.WILLIAMS - Communication Systems Analysis & Design-Prentice 
Hall Inc. international Editions 1987. 
3. LEON W.COUCH II - Digital And Analog Communication System. Mac Millan 
Publising Company - Third Edition-1990. 
4. HAROLD B. KILLEN - Digital Communication. Prentice-Hall Inc -1988.