Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

1) Cám ơn bác có nhã ý thảo luận. Có vài điểm mong bác làm sáng tỏ. Data rate dich ra từ Việt là gì? Dung Lượng hay Tốc Độ? Thí dụ data rate = 60 Kbit/s nên dịch là Dung Lượng = 60 Kbit/giay, hay Tốc Độ = 60 Kbit/giay.
Còn Symbol rate tư Việt là gì? Thí dụ data rate = 60 Kbit/s, nếu ta dùng kỹ thuật data format là QPSK thì Symbol rate sẽ là: 60 Kbit/s / 2 = 30 Ksymbol/s. Mình còn dùng Dung Lượng hay Tốc Độ cho Symbol rate hay không? mong bác chỉ giáo.
Liên hệ giữa data rate va Bandwidth:
Thí dụ có ai nhờ ta chuyển vận data, với data rate = 60 Kbit/s. Khi design, ta quyết định dùng kỹ thuật data format là QPSK, do đó symbol rate sẽ là 30 Ksymbol/s, ta cũng quyết định dùng kỹ thuật raised cosine filter để sửa lại dạng của data (reshape to smooth the transition). Thì bandwidth chúng ta cần có là:
Bandwidth = Symbol rate ´ ( 1 + µ )

µ là độ sharpness (độ dốc?) của raised cosine filter mà ta dùng.
Trong tình trạng tuyệt hảo, µ = 0 thì bandwidth sẽ bằng symbol rate (Shannon??Ts theory). Nhưng design một system có raised cosine filter có µ = 0 thì chưa ai làm được. Hiện tại ta có thể design filter với µ = 0.5 tới 0.2
Thí dụ ta quyết định dùng µ = 0.2, thi Bandwidth chúng ta cần có để transmit 30 Ksymbol/s là:
Bandwidth = 30 ´ (1 + 0.2) = 36 KHz
Thí dụ khác, cùng với system ta design ở trên, nếu ai nhờ ta chuyển vận data, với data rate = 120 Kbit/s, thì ta cần có Bandwidth = 72 KHz
2) Skin effect = "hiệu ứng mặt ngoài" nghe cũng có lý hả bác. Frequency cao, khoảng hơn 1Mhz, là hầu hết current se chạy ở mặt ngoài, ở một lớp rất nhỏ ở gần mặt ngoài kim loại dẫn. Độ dầy của lớp rất nhỏ này sẽ giảm 10 lần, mỗi khi frequency tăng 100 lần.
Do đo dây cáp đồng, ta thường thấy lớp đồng bọc ở ngoài thôi, còn bên trong thường là aluminum hoạc các kim loại nhẹ và rẻ tiền khác
3) Trong công nghệ CDMA việc đồng bộ tín hiệu số thường dùng GPS ( nhất là trong di động); tuy nhiên cũng có lúc không cần [chuotdong]
Hello bạn chuotdong. Theo tôi nghĩ,không phải là không cần, khi dùng GPS để làm reference clock, trong lúc di động, sẽ có một lúc nào đó ta sẽ không nhận được tín hiệu của GPS (do ta ở một vị trí không tốt), khi không nhận được GPS, thì symtem sẽ tự chuyển qua dùng "local" reference clock trong một thời gian ngắn. Chi rmột thời gian ngắn thôi vì local reference clock không giữ được độ chính xác trong một thời gian dài nếu không có GPS để làm chuẩn cho nó.
Thân


Tvu

Em rất chia sẻ ý kiến của bác Tèo, và Chuot nghĩ mọi người cũng vậy.
Tuy nhiên em phải nói thật, người trả lời các câu hỏi đi vào bản chất vấn đề (rất cơ bản) như bác rất hiếm.

... mouse

Em rất chia sẻ ý kiến của bác Tèo, và Chuot nghĩ mọi người cũng vậy.
Tuy nhiên em phải nói thật, người trả lời các câu hỏi đi vào bản chất vấn đề (rất cơ bản) như bác rất hiếm.

... mouse

Chào bác Tèo,
Trong bộ thu của thiết bị vô tuyến, thường ghi giá trị ngưỡng thu được (Rx Threshold level) ứng với một BER nhất định ví dụ 10-3 bằng : -90 dBm ...
Tuy nhiên 1 số thiết bị thu vô tuyến (đặc biệt thiết bị FDMA điều chế FM), em lại thấy ghi ngưỡng thu (Sensitivity) là : 0.35 micro V @12 dB SINAD.
Các giá trị này có thể quy đổi được cho nhau ? (hình như em đã đọc thấy có tài liệu về tính toán này nhưng chưa tìm lại được).
Cách đo các giá trị này như thế nào ? Thông số 12dB SINAD là gì ?

Chào bác Tèo,
Trong bộ thu của thiết bị vô tuyến, thường ghi giá trị ngưỡng thu được (Rx Threshold level) ứng với một BER nhất định ví dụ 10-3 bằng : -90 dBm ...
Tuy nhiên 1 số thiết bị thu vô tuyến (đặc biệt thiết bị FDMA điều chế FM), em lại thấy ghi ngưỡng thu (Sensitivity) là : 0.35 micro V @12 dB SINAD.
Các giá trị này có thể quy đổi được cho nhau ? (hình như em đã đọc thấy có tài liệu về tính toán này nhưng chưa tìm lại được).
Cách đo các giá trị này như thế nào ? Thông số 12dB SINAD là gì ?

Cảm ơn bác Tèo nhiều, em cũng nghiên cứu tài liệu nhưng không hiểu được thấu đáo như bác trình bày, có lẽ một phần là do vấn đề ngôn ngữ.

Em xin trình bày những hiểu biết của em:
Trước tiên CPM nói chung và GMSK nói riêng là phương thức điều chế phi tuyến tính (non-linear), tuy nhiên Laurent đã chứng minh rằng tín hiệu tương ứng trong trong miền tần số thấp (bỏ qua tấn số sóng mang) của CPM có thể được biểu diễn xấp xỉ bởi tín hiệu tuyến tính QAM có dạng v(t):
trong đó p(t) là xung định dạng tín hiệu. Nếu như p(t) tương thích (matched) với xung định dạng tần số (g(t)) thì việc xấp xỉ này là khá chính xác (trong trường hợp GMSK thì g(t) có dạng như sau:
với
Do đó với tín hiệu nhị phân b=+1,-1 thì v(t) có thể được biểu diễn như sau:
Với
Như vậy tín hiệu điều chế CPM tương đương với tín hiệu điều chế bằng cách:
1. differential encoding (mã hoá vi sai?) tín hiệu b để được tín hiệu c
2. xoay pha tín hiệu đi một góc là 90o ( nhân với (j)i - j2=-1 trong số phức) (rotation)
Do đó tại phía thu ta chỉ việc:
1. xoay pha tín hiệu lại một góc 90o (bằng cách nhân với (-j)i) (derotation)
2. differential decoding (giải mã vi sai?)
Như vậy bằng cách áp dụng kỹ thuật derotation tại phía thu ta đơn giản hoá cấu trúc của bộ thu tín hiệu.
Thực tế trong GSM, người ta áp dụng việc mã hoá vi sai tín hiệu trước khi thực hiện điều chế GMSK, do đó tại phía thu ta chỉ việc thực hiện việc xoay pha tín hiệu (derotation) là nhận được tín hiệu cần thu. Sơ đồ của bộ điều chế như vậy áp dụng kỹ thuật derotation được minh hoạ trong hình vẽ sau:
Đấy là tất cả những gì em hiểu về kỹ thuật derotation, nếu bác biết về vấn đề này thì có thể bổ xung cho em một số kiến thức nhé.
Còn về GMSK, em thấy là trong phần điều chế cho hệ thống EDGE (người ta gọi nó là phase 2+ của GSM) thì người ta lại dùng 8PSK, tức là với cùng một băng thông, ta có thể đạt được tốc độ bit gấp 3 lần GMSK, thế tại sao người ta lại không dùng 8PSK ngay từ đầu cho GSM?
P.S: phải có những người như bác thì mới có thể "xây dựng TTVN online ngày một tốt đẹp hơn" được, còn em thấy nhiều người lúc nào cũng hô khẩu hiệu mà toàn phá đám!!! Chúc bác cuối tuần vui vẻ nhé
Được TD sửa chữa / chuyển vào 05:45 ngày 20/07/2002

Cảm ơn bác Tèo nhiều, em cũng nghiên cứu tài liệu nhưng không hiểu được thấu đáo như bác trình bày, có lẽ một phần là do vấn đề ngôn ngữ.

Em xin trình bày những hiểu biết của em:
Trước tiên CPM nói chung và GMSK nói riêng là phương thức điều chế phi tuyến tính (non-linear), tuy nhiên Laurent đã chứng minh rằng tín hiệu tương ứng trong trong miền tần số thấp (bỏ qua tấn số sóng mang) của CPM có thể được biểu diễn xấp xỉ bởi tín hiệu tuyến tính QAM có dạng v(t):
trong đó p(t) là xung định dạng tín hiệu. Nếu như p(t) tương thích (matched) với xung định dạng tần số (g(t)) thì việc xấp xỉ này là khá chính xác (trong trường hợp GMSK thì g(t) có dạng như sau:
với
Do đó với tín hiệu nhị phân b=+1,-1 thì v(t) có thể được biểu diễn như sau:
Với
Như vậy tín hiệu điều chế CPM tương đương với tín hiệu điều chế bằng cách:
1. differential encoding (mã hoá vi sai?) tín hiệu b để được tín hiệu c
2. xoay pha tín hiệu đi một góc là 90o ( nhân với (j)i - j2=-1 trong số phức) (rotation)
Do đó tại phía thu ta chỉ việc:
1. xoay pha tín hiệu lại một góc 90o (bằng cách nhân với (-j)i) (derotation)
2. differential decoding (giải mã vi sai?)
Như vậy bằng cách áp dụng kỹ thuật derotation tại phía thu ta đơn giản hoá cấu trúc của bộ thu tín hiệu.
Thực tế trong GSM, người ta áp dụng việc mã hoá vi sai tín hiệu trước khi thực hiện điều chế GMSK, do đó tại phía thu ta chỉ việc thực hiện việc xoay pha tín hiệu (derotation) là nhận được tín hiệu cần thu. Sơ đồ của bộ điều chế như vậy áp dụng kỹ thuật derotation được minh hoạ trong hình vẽ sau:
Đấy là tất cả những gì em hiểu về kỹ thuật derotation, nếu bác biết về vấn đề này thì có thể bổ xung cho em một số kiến thức nhé.
Còn về GMSK, em thấy là trong phần điều chế cho hệ thống EDGE (người ta gọi nó là phase 2+ của GSM) thì người ta lại dùng 8PSK, tức là với cùng một băng thông, ta có thể đạt được tốc độ bit gấp 3 lần GMSK, thế tại sao người ta lại không dùng 8PSK ngay từ đầu cho GSM?
P.S: phải có những người như bác thì mới có thể "xây dựng TTVN online ngày một tốt đẹp hơn" được, còn em thấy nhiều người lúc nào cũng hô khẩu hiệu mà toàn phá đám!!! Chúc bác cuối tuần vui vẻ nhé
Được TD sửa chữa / chuyển vào 05:45 ngày 20/07/2002

<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của NguyenVanTeo viết lúc 23:26 ngày 19/07/2002:<P>[black]Gửi bạn TD:</FONT></P>
<P>[black]Hình ảnh các công thức, hình vẽ là do bạn dán từ các ứng dụng khác vào TTVNOL cho nên người ở máy tính khác không đọc được, chỉ có bạn ngồi trên máy tính đó mới đọc được. Bạn hãy chuyển chúng thành ảnh (gif, jpg) rồi gửi lên TTVNOL qua đường gửi ảnh vào bài thì mọi người mới đọc được. Bạn gửi lại nhé, nhất định tớ sẽ nghiên cứu kỹ.</FONT></P>
<P><STRONG><FONT color=mediumblue>Vẫn chưa đọc được các công thức của bạn. TTVNOL không cho gửi ảnh khi sửa bài, cho nên bản phải gửi bải mới hoặc dùng mẹo gửi ảnh ở bài mới nhưng copy địa chỉ ảnh vào bài cũ (hơi bất tiện một chút). Tiện đây, bạn đang nghiên cứu về vấn đề gì cụ thể?</FONT></STRONG></P>
<P>[black]Thân</FONT></P>
<P>[black] --------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------</FONT></P>
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 02:57 ngày 20/07/2002
[/QUOTE]
Ái chà chà, thế mới biết bác post một bài nó công phu như thế nào!
Nói nghiên cứu thì nó hơi to tát một chút, em chỉ đang học hỏi thôi, mà đó chính là vấn đề em hỏi bác đấy. Bác giúp em nhé.
Thân,
Trích từ bài của TD viết lúc 20:30 ngày 19/07/2002:

NguyenVanTeo trả lời
(+) Vấn đề này bạn hỏi chỉ là vấn đề nhu cầu + khả năng thôi chứ không có lý do gì đặc biệt cả. Tỷ lệ bit/tần số của GMSK khoảng gần 1 bit/Hz, của 8-PSK khoảng gần 3 bit/Hz (lý tưởng là 3 bit/Hz nhưng rất khó thực hiện), tức là gấp khoảng 3 lần của GMSK. Có một số điểm giữa M-PSK và MSK:
1. MSK là một phương thức điều chế có nhớ, phi tuyến, trong đó sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau là nhỏ nhất trong họ nhà CPFSK. Sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau trong MSK bị khống chế, tuân theo quy luật (được định nghĩa trong phương thức điều chế).
2. M-PSK là một phương thức điều chế không nhớ, tuyến tính và sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau là tự do và sự dịch pha lớn nhất có thể lên đến 1800 và nếu điều này xảy ra thì làm cho phần năng lượng nằm ngoài dải băng tần của tín hiệu rất lớn. Có nghĩa là dùng M-PSK, chúng ta, nói chung, cần một kênh truyền có băng thông rộng hơn, nếu không vấn đề nhiễu giữa các kênh kế cận nhau lớn hơn, méo do phần năng lượng bị mạch lọc phát cắt bớt lớn hơn, vấn đề thực hiện mạch phức tạp hơn (vì sự chuyển pha một cách đột ngột đến 1800.
Tuy nhiên, GSM là thế hệ di động số đầu tiên, thay thế thế hệ thứ nhất, tương tự, mục đích chính của nó mới chỉ, và chủ yếu, là để truyền tiếng nói (voice) thôi, tốc độ yêu cầu không thật cao lắm. Vì rằng yêu cầu tốc độ chưa cao cho nên vấn đề truyền nhiều bit trên 1 Hz chưa phải là cấp thiết.
(+) Khi có nhu cầu tốc độ cao hơn (EDGE) mà lại vẫn phải sử dụng cơ sở hạ tầng chính của GSM, chẳng hạn về mặt tần số (mỗi một kênh vẫn chỉ có 200 KHz) thì không có cách nào khác là bắt buộc phải dùng một phương thức điều chế mới, có hệ số tỷ lệ băng tần hiệu dụng cao hơn GMSK (tức là phải truyền được nhiều bit hơn trên 1 Hz), cho dù hệ thống có phức tạp hơn đi nữa (vì đây là cách duy nhất nâng cao tốc độ bit/giây trên cùng một băng thông, 200 KHz). Đây đơn thuần chỉ là vấn đề nhu cầu và giá của nó thôi. Trong GSM người ta chưa có nhu cầu tốc độ bit cao thì sao lại phải trả giá đắt?
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 16:23 ngày 12/11/2003

<BLOCKQUOTE id=quote><font size=1 face="Arial" id=quote>Trích từ bài của NguyenVanTeo viết lúc 23:26 ngày 19/07/2002:<P>[black]Gửi bạn TD:</FONT></P>
<P>[black]Hình ảnh các công thức, hình vẽ là do bạn dán từ các ứng dụng khác vào TTVNOL cho nên người ở máy tính khác không đọc được, chỉ có bạn ngồi trên máy tính đó mới đọc được. Bạn hãy chuyển chúng thành ảnh (gif, jpg) rồi gửi lên TTVNOL qua đường gửi ảnh vào bài thì mọi người mới đọc được. Bạn gửi lại nhé, nhất định tớ sẽ nghiên cứu kỹ.</FONT></P>
<P><STRONG><FONT color=mediumblue>Vẫn chưa đọc được các công thức của bạn. TTVNOL không cho gửi ảnh khi sửa bài, cho nên bản phải gửi bải mới hoặc dùng mẹo gửi ảnh ở bài mới nhưng copy địa chỉ ảnh vào bài cũ (hơi bất tiện một chút). Tiện đây, bạn đang nghiên cứu về vấn đề gì cụ thể?</FONT></STRONG></P>
<P>[black]Thân</FONT></P>
<P>[black] --------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------</FONT></P>
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 02:57 ngày 20/07/2002
[/QUOTE]
Ái chà chà, thế mới biết bác post một bài nó công phu như thế nào!
Nói nghiên cứu thì nó hơi to tát một chút, em chỉ đang học hỏi thôi, mà đó chính là vấn đề em hỏi bác đấy. Bác giúp em nhé.
Thân,
Trích từ bài của TD viết lúc 20:30 ngày 19/07/2002:

NguyenVanTeo trả lời
(+) Vấn đề này bạn hỏi chỉ là vấn đề nhu cầu + khả năng thôi chứ không có lý do gì đặc biệt cả. Tỷ lệ bit/tần số của GMSK khoảng gần 1 bit/Hz, của 8-PSK khoảng gần 3 bit/Hz (lý tưởng là 3 bit/Hz nhưng rất khó thực hiện), tức là gấp khoảng 3 lần của GMSK. Có một số điểm giữa M-PSK và MSK:
1. MSK là một phương thức điều chế có nhớ, phi tuyến, trong đó sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau là nhỏ nhất trong họ nhà CPFSK. Sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau trong MSK bị khống chế, tuân theo quy luật (được định nghĩa trong phương thức điều chế).
2. M-PSK là một phương thức điều chế không nhớ, tuyến tính và sự dịch pha giữa các tín hiệu kế cận nhau là tự do và sự dịch pha lớn nhất có thể lên đến 1800 và nếu điều này xảy ra thì làm cho phần năng lượng nằm ngoài dải băng tần của tín hiệu rất lớn. Có nghĩa là dùng M-PSK, chúng ta, nói chung, cần một kênh truyền có băng thông rộng hơn, nếu không vấn đề nhiễu giữa các kênh kế cận nhau lớn hơn, méo do phần năng lượng bị mạch lọc phát cắt bớt lớn hơn, vấn đề thực hiện mạch phức tạp hơn (vì sự chuyển pha một cách đột ngột đến 1800.
Tuy nhiên, GSM là thế hệ di động số đầu tiên, thay thế thế hệ thứ nhất, tương tự, mục đích chính của nó mới chỉ, và chủ yếu, là để truyền tiếng nói (voice) thôi, tốc độ yêu cầu không thật cao lắm. Vì rằng yêu cầu tốc độ chưa cao cho nên vấn đề truyền nhiều bit trên 1 Hz chưa phải là cấp thiết.
(+) Khi có nhu cầu tốc độ cao hơn (EDGE) mà lại vẫn phải sử dụng cơ sở hạ tầng chính của GSM, chẳng hạn về mặt tần số (mỗi một kênh vẫn chỉ có 200 KHz) thì không có cách nào khác là bắt buộc phải dùng một phương thức điều chế mới, có hệ số tỷ lệ băng tần hiệu dụng cao hơn GMSK (tức là phải truyền được nhiều bit hơn trên 1 Hz), cho dù hệ thống có phức tạp hơn đi nữa (vì đây là cách duy nhất nâng cao tốc độ bit/giây trên cùng một băng thông, 200 KHz). Đây đơn thuần chỉ là vấn đề nhu cầu và giá của nó thôi. Trong GSM người ta chưa có nhu cầu tốc độ bit cao thì sao lại phải trả giá đắt?
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 16:23 ngày 12/11/2003

Theo tôi thì việc truyền số liệu đi xa được hay không, trên 1 đôi dây kim loại phụ thuộc 2 yếu tố là:
+ Công suất phát/độ nhạy thu ~ suy hao dọc đường truyền(Residance).
+ Trở kháng vòng của đôi dây (Loop Impedance); bản thân yếu tố này đã bao hàm: hiệu ứng mặt ngoài, dung kháng, ....
Còn đối với cáp quang nó phụ thuộc 2 yếu tố:
+ Suy hao (giống như cáp kim loại)
+ Tán sắc.
Được chuotdong sửa chữa / chuyển vào 09:06 ngày 26/07/2002