Ôn Tập Môn Hệ Thống Viễn Thông

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (292.98 KB, 11 trang )

Mục lục
1.Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệu

1

2.Trình bày hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số FDM

1

3.Trình bày sơ đồ khối và hoạt động của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ?
(Bộ thu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không )

3

4. Trình bày cấu trúc kênh E1

4

5.Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần của hệ thống thông tin
sợi quang

5

6.Trình bày các đặc tính của bộ phát quang và bộ thu quang

6

7.Trình bày kĩ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM.

7

8.Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh .
9.Trình bày các phương pháp lan truyền sóng vô tuyến

1

10
9

Đề cương ôn tập F18
1.Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệu
Điều chế : là quá trình biến đổi các thông số của sóng mang theo quy luật tín hiệu
tin
−
−
−

Tín hiệu tin : được gọi là tín hiệu điều chế
Sóng mang là một dao động cao tần (tín hiệu dạng sin)
Tín hiệu sau khi điều chế được gọi là tín hiệu đã được điều chế hoặc sóng
mang đã được điều chế

Tại sao phải điều chế ?
−
−
−

Tín hiệu tần số thấp không thể lan truyền xa trong không gian mà phải nhờ
đến tín hiệu tần số cao
Có thể sử dụng các anten có kích thước nhỏ

Có thể ghép nhiều kênh lại với nhau.

2.Trình bày hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số FDM
•
•
•

FDM là kỹ thuật ghép kênh đối với tín hiệu tương tự và tín hiệu số.
FDM cho phép nhiều nguồn tín hiệu đầu vào cùng truyền trên một đường
truyền.
Sự tách biệt của các tín hiệu trên đường truyền là về mặt tần số. Mỗi tín
hiệu chiếm một dải tần số nhất định và giữa chúng có dải tần số để trống
để bảo vệ.

2


•
•
•
•
•



Phía phát:
Dịch chuyển dải tần tín hiệu tin tới tần số dải tần được ấn định.
Kết hợp (cộng) các tín hiệu tin sau khi được dịch chuyển dải tần.
LPF: Lọc thông thấp

Bộ tổng hợp tần số: tạo tần số sóng mang phục vụ cho quá trình điều chế
Bộ điều chế: điều chế tín hiệu tin qua đó giúp dịch chuyển dải tần số tín hiệu
tin.
Phía thu:
•
•
•
•
•

Tách tín hiệu FDM ra thành từng kênh riêng biệt.
Giải điều chế từng kênh FDM cho tín hiệu tin.
BPF: Bộ lọc thông dải – Lọc lấy dải tần số theo yêu cầu.
Bộ giải điều chế: Khôi phục tín hiệu tin từ tín hiệu đã được điều chế.
LPF: Lọc thông thấp- loại bỏ các tần số cao lẫn vào tín hiệu tin cần thu.

3

3.Trình bày sơ đồ khối và hoạt động của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ?(Bộ
thu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không )
•

Unipolar NRZ

Dạng sóng:
•
•

“1” biểu diễn bởi xung điện áp +A

“0” không biểu diễn xung (điện áp 0)

Ưu điểm :Công suất trung bình lớn:0.5*A2 +0.5*02=A2/2
Nhược điểm:
•
•

Mất đồng bộ khi gặp chuỗi bít 1 hay 0 dài. Ưu điểm
Dạng mã này đơn giản, dễ tạo
• Polar NRZ

4

Quy định dạng sóng:
•
•

Bít 1: Biểu diễn bởi mức điện áp dương trong suốt chu kỳ sóng.
Bít 0: Biểu diễn bởi mức điện áp âm trong suốt chu kỳ sóng

Ưu điểm:
•
•
•

Độ rộng băng nhỏ
Thành phần DC =0
Xác suất lỗi thấp

Nhược điểm:
•
•
•

Không có khả năng phát hiện lỗi
Mất đồng bộ khi gặp chuỗi bít 1 và 0 dài
Cần hai nguồn phát công suất.

4. Trình bày cấu trúc kênh E1
Kênh E1 là kênh được ghép theo nguyên tắc phân chia theo thời
gian từ 32 kênh E0, mỗi kênh có tốc độ 64kbps theo cách ghép từng
byte.
•
Trong 32 kênh đó có 30 kênh dùng để chứa dữ liệu tiếng nói, 2
kênh dùng cho các chức năng đồng bộ và báo hiệu
•
Kênh E0: là kênh PCM tốc độ cơ sở nó được tạo thành bởi quá
trình số hoá tiếng nói theo phương pháp mã hoá PCM. Tín hiệu tiếng nói
được lấy mẫu ở tốc độ 8Khz, mỗi mẫu trên được mã hoá bởi từ mã 8bít.
Vì vậy tốc độ của dữ liệu là 8Kmẫu/s x 8bít/mẫu = 64Kb/s
•
Một khung trong luồng E1 có độ dài 125us được chia ra làm 32 TS.
Mỗi một TS được chèn vào một từ mã 8bít (1 mẫu biên độ tiếng nói).
•

•

Khung lặp lại 8000 lần /s = với tốc độ lấy mẫu trong PCM
5

•
•




Mỗi khung có một mẫu của 30 kênh tiếng nói +mẫu đồng bộ khung +mẫu
báo hiệu
Tốc độ :8000 lần /s x32 TS x 8 bít/TS =2048 Mbps
Từ đồng bộ khung cần thiết để báo cho bộ giải ghép biết vị trí của các kênh
riêng lẻ trong luồng 2.048 Mbps.
TS0 chứa thông tin hiệu chỉnh khung và nội dung của nó thay đổi lần lượt ở
từng khung.
Tại bộ giải ghép, từ đồng bộ khung được phát hiện và bộ giải ghép bám vào
đó để phân dữ liệu ra từng kênh riêng biệt. Mỗi kênh nhận một từ 8 bít
trong chu kỳ 125 µs và tạo ra luồng 64Kbps như ban đầu.

5.Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần của hệ thống thông tin sợi
quang
Cấu trúc

Chức năng
-Thiết bị phát quang :
6

+Mạch điều khiển, nguồn phát quang :Chức năng chuyển đổi tín hiệu điện
sang quang với công suất quang tỷ lệ với dòng điện, ghép nối vào sợi quang

-Bộ nối quang :là thiết bị nối giữa sợi quang và các thiết bị khác
-Sợi quang :Dùng để truyền dẫn thông tin quang
-Trạm lặp :Khôi phục tín hiệu thông tin quang trên đường truyền
-Thiết bị chia quang chia đường dẫn quang thành nhiều đường dẫn khác
-Thiết bị thu quang:
+Tách sóng quang
+Khuyếch đại nhằm để bù suy hao bù tán sắc
+Khôi phục tín hiệu quang
Chức năng chuyển đổi ánh sang thu được thành tín hiệu điện

6.Trình bày các đặc tính của bộ phát quang và bộ thu quang
•

Bộ phát quang:

Gồm hai phần: mạch điều khiển và nguồn quang.
Chức năng:
Chuyển đổi tín hiệu điện sang quang với công suất quang tỷ lệ với
dòng điện.
o
Ghép nối ánh sáng vào sợi quang
−
Các loại nguồn quang:
o
Đi-ốt phát quang (LED)
o
Laze
−
−
o

•
−
−
−
−

Bộ thu quang :

Chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện.
Khôi phục tín hiệu thu được.
Bộ thu quang bao gồm các bộ tách sóng quang, bộ khuếch đại điện và các
mạch xử lý tín hiệu.
Là thiết bị ở cuối tuyến truyền dẫn, nơi thu nhận mọi tác động trên toàn
đưa tới nên hoạt động của nó liên quan tới hoạt động của toàn bộ hệ
thống.

7.Trình bày kĩ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM.
−

WDM là một cơ chế trong đó nhiều kênh sóng quang tại các bước sóng
khác nhau được điềuchế bởi các chuỗi bit điện độc lập được phát đi
7

trêncùng một sợi quang sau khi đã được ghép kênh bằng kỹ thuật TDM
hoặc FDM.
−

Tín hiệu quang tại đầu thu được giải ghép kênh thành các kênh riêng rẽ nhờ

kỹ thuật quang.

−

Kỹ thuật WDM khai thác băng tần rộng của sợi quang. Ví dụ: hàng trăm
kênh 10 Gb/s có thể được truyền qua cùng một sợi khi khoảng cách kênh
giảm xuống dưới 100 GHz.

•

Phát tín hiệu:
o

•

Nguồn phát: các laser có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát ổn định.
Hiện tại có các loại laser điều chỉnh bước sóng và laser đa bước sóng.

Ghép tín hiệu:
o

Các tín hiệu quang được phát ra ở các bước sóng khác nhau này sẽ
được ghép vào cùng một sợi quang nhờ bộ ghép kênh quang. Bộ
ghép này phải có suy hao suy hao nhỏ

•

Truyền tín hiệu: tín hiệu sau khi được ghép sẽ được phóng vào sợi quang và
truyền dẫn tới đầu thu.

•

Thu tín hiệu: Tại đầu thu các tín hiệu quang tổng hợp được tách ra thành
từng kênh riêng rẽ nhờ bộ giải ghép WDM.
8

•

•

Phân loại:
−

hệ thống WDM đơn hướng

−

hệ thống WDM song hướng

Các loại ghép WDM
− Dùng cho truyền dẫn đơn hướng:
o bộ ghép (MUX) và giải ghép (DEMUX)
− Dùng cho truyền dẫn song hướng
o bộ ghép và giải ghép hỗn hợp (MUX-DEMUX)

9.Trình bày các phương pháp lan truyền sóng vô tuyến

−
−

−
−
−


−
−
−
−

Lan truyền sóng đất
Tần số dưới 3 MHz: VLF, LF
Sóng lan truyền dọc theo bề mặt trái đất
Cần hệ thống anten lớn có công suất bức xạ lớn
Khoảng cách lan truyền xa: vài trăm km
Tổn hao truyền sóng thay đổi theo kiểu đất

Lan truyền sóng trời
Tần số: 3Mhz -30Mhz
Lợi dụng tính chất phản xạ sóng điện từ của tầng điện ly
Sóng điện từ có thể phản xạ một hoặc nhiều lần qua tầng điện ly và bề mặt
trái đất
Yêu cầu anten có kích thước nhỏ hơn và công suất phát xạ nhỏ hơn.
9

−
−



−
−
−
−
−

Có thể sử dụng để tạo vùng phủ sóng rộng lớn
Tầng điện ly có cấu trúc thay đổi nên cần thay đổi tần số phát để đảm bảo
liên lạc.

Lan truyền sóng tầm nhìn thẳng
Tần số trên: 30Mhz – VHF, UHF, SHF
Lan truyền trong tầng đối lưu
Không bị phản xạ bởi tầng điện ly
Lan truyền theo đường thẳng
Khoảng cách truyền dẫn có thể đạt khoảng và chục km

8.Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh .
Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm phần không gian và phần mặt đất
•

Phần không gian:bao gồm vệ tinh thông tin và các trạm điều khiển TT&C
( Telemetry,Tracking & Command:đo lường từ xa ,bám và lệnh) ở mặt
đất.Đối với vệ tinh bao gồm phân hệ thông tin (payload) và các phân hệ phụ
trợ cho phân hệ thông tin:
− Phân hệ thông tin bao gồm hệ thống anten thu phát và tất cả các
thiết bị điện tử hỗ trợ truyền dẫn các sóng mang.
− Các phân hệ phụ trợ gồm :
10

Khung vệ tinh
 Phân hệ cung cấp năng lượng
 Phân hệ điều khiển nhiệt độ
 Phân hệ điều khiển quỹ đạo và tư thế của vệ tinh
 Phân hệ đẩy
 Thiết bị TT&C
Phần mặt đất:bao gồm tất cả các trạm mặt đất, những trạm này thường
được nối trực tiếp hoặc thông qua các mạng mặt đất để đến các thiết bị
đầu cuối của người sử dụng.


•

11

8. Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh. 9. Trình bày các giải pháp Viral sóng vô tuyến10Đề cương ôn tập F181. Nguyên lý điều chế tín hiệu và tại sao phải điều chế tín hiệuĐiều chế : là quy trình đổi khác các thông số kỹ thuật của sóng mang theo quy luật tín hiệutinTín hiệu tin : được gọi là tín hiệu điều chếSóng mang là một xê dịch cao tần ( tín hiệu dạng sin ) Tín hiệu sau khi điều chế được gọi là tín hiệu đã được điều chế hoặc sóngmang đã được điều chếTại sao phải điều chế ? Tín hiệu tần số thấp không hề Viral xa trong khoảng trống mà phải nhờđến tín hiệu tần số caoCó thể sử dụng các anten có kích cỡ nhỏCó thể ghép nhiều kênh lại với nhau. 2. Trình bày hệ thống ghép kênh phân loại theo tần số FDMFDM là kỹ thuật ghép kênh so với tín hiệu tương tự như và tín hiệu số. FDM được cho phép nhiều nguồn tín hiệu đầu vào cùng truyền trên một đườngtruyền. Sự tách biệt của các tín hiệu trên đường truyền là về mặt tần số. Mỗi tínhiệu chiếm một dải tần số nhất định và giữa chúng có dải tần số để trốngđể bảo vệ. Phía phát : Dịch chuyển dải tần tín hiệu tin tới tần số dải tần được ấn định. Kết hợp ( cộng ) các tín hiệu tin sau khi được di dời dải tần. LPF : Lọc thông thấpBộ tổng hợp tần số : tạo tần số sóng mang Giao hàng cho quy trình điều chếBộ điều chế : điều chế tín hiệu tin qua đó giúp di dời dải tần số tín hiệutin. Phía thu : Tách tín hiệu FDM ra thành từng kênh riêng không liên quan gì đến nhau. Giải điều chế từng kênh FDM cho tín hiệu tin. BPF : Bộ lọc thông dải – Lọc lấy dải tần số theo nhu yếu. Bộ giải điều chế : Khôi phục tín hiệu tin từ tín hiệu đã được điều chế. LPF : Lọc thông thấp – vô hiệu các tần số cao lẫn vào tín hiệu tin cần thu. 3. Trình bày sơ đồ khối và hoạt động giải trí của bộ tái lập tin tức tín hiệu NRZ ? ( Bộthu tín hiệu số dạng NRZ – không trở về không ) Unipolar NRZDạng sóng : “ 1 ” trình diễn bởi xung điện áp + A “ 0 ” không trình diễn xung ( điện áp 0 ) Ưu điểm : Công suất trung bình lớn : 0.5 * A2 + 0.5 * 02 = A2 / 2N hược điểm : Mất đồng điệu khi gặp chuỗi bít 1 hay 0 dài. Ưu điểmDạng mã này đơn thuần, dễ tạo • Polar NRZQuy định dạng sóng : Bít 1 : Biểu diễn bởi mức điện áp dương trong suốt chu kỳ luân hồi sóng. Bít 0 : Biểu diễn bởi mức điện áp âm trong suốt chu kỳ luân hồi sóngƯu điểm : Độ rộng băng nhỏThành phần DC = 0X ác suất lỗi thấpNhược điểm : Không có năng lực phát hiện lỗiMất đồng điệu khi gặp chuỗi bít 1 và 0 dàiCần hai nguồn phát hiệu suất. 4. Trình bày cấu trúc kênh E1Kênh E1 là kênh được ghép theo nguyên tắc phân loại theo thờigian từ 32 kênh E0, mỗi kênh có vận tốc 64 kbps theo cách ghép từngbyte. Trong 32 kênh đó có 30 kênh dùng để chứa tài liệu lời nói, 2 kênh dùng cho các công dụng đồng nhất và báo hiệuKênh E0 : là kênh PCM vận tốc cơ sở nó được tạo thành bởi quátrình số hoá lời nói theo chiêu thức mã hoá PCM. Tín hiệu tiếng nóiđược lấy mẫu ở vận tốc 8K hz, mỗi mẫu trên được mã hoá bởi từ mã 8 bít. Vì vậy vận tốc của tài liệu là 8K mẫu / s x 8 bít / mẫu = 64K b / sMột khung trong luồng E1 có độ dài 125 us được chia ra làm 32 TS.Mỗi một tiến sỹ được chèn vào một từ mã 8 bít ( 1 mẫu biên độ lời nói ). Khung lặp lại 8000 lần / s = với vận tốc lấy mẫu trong PCMMỗi khung có một mẫu của 30 kênh lời nói + mẫu đồng điệu khung + mẫubáo hiệuTốc độ : 8000 lần / s x32 tiến sỹ x 8 bít / tiến sỹ = 2048 MbpsTừ đồng điệu khung thiết yếu để báo cho bộ giải ghép biết vị trí của các kênhriêng lẻ trong luồng 2.048 Mbps. TS0 chứa thông tin hiệu chỉnh khung và nội dung của nó biến hóa lần lượt ởtừng khung. Tại bộ giải ghép, từ đồng điệu khung được phát hiện và bộ giải ghép bám vàođó để phân dữ liệu ra từng kênh riêng không liên quan gì đến nhau. Mỗi kênh nhận một từ 8 bíttrong chu kỳ luân hồi 125 µs và tạo ra luồng 64K bps như bắt đầu. 5. Trình bày cấu trúc và tính năng các thành phần của hệ thống thông tin sợiquangCấu trúcChức năng-Thiết bị phát quang : + Mạch tinh chỉnh và điều khiển, nguồn phát quang : Chức năng quy đổi tín hiệu điệnsang quang với hiệu suất quang tỷ suất với dòng điện, ghép nối vào sợi quang-Bộ nối quang : là thiết bị nối giữa sợi quang và các thiết bị khác-Sợi quang : Dùng để truyền dẫn thông tin quang-Trạm lặp : Khôi phục tín hiệu thông tin quang trên đường truyền-Thiết bị chia quang chia đường dẫn quang thành nhiều đường dẫn khác-Thiết bị thu quang : + Tách sóng quang + Khuyếch đại nhằm mục đích để bù suy hao bù tán sắc + Khôi phục tín hiệu quangChức năng quy đổi ánh sang thu được thành tín hiệu điện6. Trình bày các đặc tính của bộ phát quang và bộ thu quangBộ phát quang : Gồm hai phần : mạch tinh chỉnh và điều khiển và nguồn quang. Chức năng : Chuyển đổi tín hiệu điện sang quang với hiệu suất quang tỷ suất vớidòng điện. Ghép nối ánh sáng vào sợi quangCác loại nguồn quang : Đi-ốt phát quang ( LED ) LazeBộ thu quang : Chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện. Khôi phục tín hiệu thu được. Bộ thu quang gồm có các bộ tách sóng quang, bộ khuếch đại điện và cácmạch giải quyết và xử lý tín hiệu. Là thiết bị ở cuối tuyến truyền dẫn, nơi thu nhận mọi ảnh hưởng tác động trên toànđưa tới nên hoạt động giải trí của nó tương quan tới hoạt động giải trí của hàng loạt hệthống. 7. Trình bày kĩ thuật ghép kênh quang theo bước sóng WDM.WDM là một chính sách trong đó nhiều kênh sóng quang tại các bước sóngkhác nhau được điềuchế bởi các chuỗi bit điện độc lập được phát đitrêncùng một sợi quang sau khi đã được ghép kênh bằng kỹ thuật TDMhoặc FDM.Tín hiệu quang tại đầu thu được giải ghép kênh thành các kênh riêng rẽ nhờkỹ thuật quang. Kỹ thuật WDM khai thác băng tần rộng của sợi quang. Ví dụ : hàng trămkênh 10 Gb / s hoàn toàn có thể được truyền qua cùng một sợi khi khoảng cách kênhgiảm xuống dưới 100 GHz. Phát tín hiệu : Nguồn phát : các laser có độ rộng phổ hẹp, bước sóng phát không thay đổi. Hiện tại có các loại laser kiểm soát và điều chỉnh bước sóng và laser đa bước sóng. Ghép tín hiệu : Các tín hiệu quang được phát ra ở các bước sóng khác nhau này sẽđược ghép vào cùng một sợi quang nhờ bộ ghép kênh quang. Bộghép này phải có suy hao suy hao nhỏTruyền tín hiệu : tín hiệu sau khi được ghép sẽ được phóng vào sợi quang vàtruyền dẫn tới đầu thu. Thu tín hiệu : Tại đầu thu các tín hiệu quang tổng hợp được tách ra thànhtừng kênh riêng rẽ nhờ bộ giải ghép WDM.Phân loại : hệ thống WDM đơn hướnghệ thống WDM tuy nhiên hướngCác loại ghép WDM − Dùng cho truyền dẫn đơn hướng : o bộ ghép ( MUX ) và giải ghép ( DEMUX ) − Dùng cho truyền dẫn tuy nhiên hướngo bộ ghép và giải ghép hỗn hợp ( MUX-DEMUX ) 9. Trình bày các chiêu thức Viral sóng vô tuyếnLan truyền sóng đấtTần số dưới 3 MHz : VLF, LFSóng Viral dọc theo bề mặt trái đấtCần hệ thống anten lớn có hiệu suất bức xạ lớnKhoảng cách Viral xa : vài trăm kmTổn hao truyền sóng đổi khác theo kiểu đấtLan truyền sóng trờiTần số : 3M hz – 30M hzLợi dụng đặc thù phản xạ sóng điện từ của tầng điện lySóng điện từ hoàn toàn có thể phản xạ một hoặc nhiều lần qua tầng điện ly và bề mặttrái đấtYêu cầu anten có size nhỏ hơn và hiệu suất phát xạ nhỏ hơn. Có thể sử dụng để tạo vùng phủ sóng rộng lớnTầng điện ly có cấu trúc biến hóa nên cần biến hóa tần số phát để đảm bảoliên lạc. Lan truyền sóng tầm nhìn thẳngTần số trên : 30M hz – VHF, UHF, SHFLan truyền trong tầng đối lưuKhông bị phản xạ bởi tầng điện lyLan truyền theo đường thẳngKhoảng cách truyền dẫn hoàn toàn có thể đạt khoảng chừng và chục km8. Trình bày cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh. Một hệ thống thông tin vệ tinh gồm có phần khoảng trống và phần mặt đấtPhần khoảng trống : gồm có vệ tinh thông tin và các trạm tinh chỉnh và điều khiển TT&C ( Telemetry, Tracking và Command : thống kê giám sát từ xa, bám và lệnh ) ở mặtđất. Đối với vệ tinh gồm có phân hệ thông tin ( payload ) và các phân hệ phụtrợ cho phân hệ thông tin : − Phân hệ thông tin gồm có hệ thống anten thu phát và tổng thể cácthiết bị điện tử tương hỗ truyền dẫn các sóng mang. − Các phân hệ phụ trợ gồm : 10K hung vệ tinh  Phân hệ phân phối nguồn năng lượng  Phân hệ điều khiển và tinh chỉnh nhiệt độ  Phân hệ điều khiển và tinh chỉnh quỹ đạo và tư thế của vệ tinh  Phân hệ đẩy  Thiết bị TT&CP hần mặt đất : gồm có tổng thể các trạm mặt đất, những trạm này thườngđược nối trực tiếp hoặc trải qua các mạng mặt đất để đến các thiết bịđầu cuối của người sử dụng. 11

Source: https://mix166.vn
Category: Internet