Xem mẫu
- - Tính mi n nhi u và giao thoa
Các d ng mã khác nhau cho kh năng mi n nhi u khác nhau. Thí d mã Bipolar-AMI
là lo i mã có kh năng phát hi n ñư c nhi u.
- M c ñ ph c t p và giá thành c a h th ng
Các ñ c tính này c a h th ng cũng tùy thu c vào d ng mã r t nhi u.
2.2.1 Các d ng mã ph bi n.
2.2.2 K thu t ng u nhiên hóa.
2.2.1 Các d ng mã ph bi n :
Dư i ñây gi i thi u m t s d ng mã thông d ng và ñư c s d ng cho các m c ñích
khác nhau tùy vào các yêu c u c th v các tính ch t nói trên (H 2.6)
- Nonreturn - to - zero - Level (NRZ - L)
0 = m c cao
1 = m c th p
Ðây là d ng mã ñơn gi n nh t, hai tr ñiên th cùng d u (ñơn c c) bi u di n hai tr ng
thái logic. Lo i mã này thư ng ñư c dùng trong vi c ghi d li u lên băng t .
- Nonreturn - to - zero inverted (NRZI)
0 = chuy n m c ñi n th ñ u bít
1 = không chuy n m c ñi n th ñ u bít
(H 2.6)
NRZI là m t thí d c a mã vi phân: S mã hóa tùy vào s thay ñ i tr ng thái c a các
bít liên ti p ch không tùy thu c vào b n thân bít ñó. Lo i mã này có l i ñi m là khi gi i mã
máy thu dò s thay ñ i tr ng thái c a tín hi u thay vì so sánh tín hi u v i m t tr ngư ng ñ
xác ñ nh tr ng thái logic c a tín hi u ñó và k t qu cho ñ tin c y cao hơn.
- Bipolar - AMI
- 0 = không tín hi u (hi u th = 0)
1 = hi u th âm ho c dương, luân phiên thay ñ i v i chu i bít 1 liên ti p
- Pseudoternary
0 = hi u th âm ho c dương, luân phiên thay ñ i v i chu i bít 0 liên ti p
1 = không tín hi u (hi u th = 0)
Hai lo i mã có cùng tính ch t là s d ng nhi u m c ñi n th ñ t o mã (Multilevel
Binary), c th là 3 m c: âm, dương và không. L i ñi m c a lo i mã này là:
- D t o ñ ng b máy thu do có s thay ñ i tr ng thái c a tín hi u ñi n m c dù các
tr ng thái logic không ñ i (tuy nhiên ñi u này ch th c hi n ñ i v i m t lo i bit, còn lo i bít
th hai s ñư c kh c ph c b i k thu t ng u nhiên hóa)
- Có ñi u ki n t t ñ dò sai do s thay ñ i m c ñi n th c a các bít liên ti p gi ng
nhau nên khi có nhi u xâm nh p s t o ra m t s vi ph m mà máy thu có th phát hi n d
dàng.
M t khuy t ñi m c a lo i mã này là hi u su t truy n tin kém do ph i s d ng 3 m c
ñi n th .
- Manchester
0 = Chuy n t cao xu ng th p gi a bít
1 = Chuy n t th p lên cao gi a bít
- Differential Manchester
Luôn có chuy n m c gi a bít
0 = chuy n m c ñ u bít
1 = không chuy n m c ñ u bít
Hai mã Manchester và Differential Manchester có cùng tính ch t : m i bít ñư c ñ c
trưng b i hai pha ñi n th (Biphase) nên luôn có s thay ñ i m c ñi n th t ng bít do ñó
t o ñi u ki n cho máy thu ph c h i xung ñ ng h ñ t o ñ ng b . Do có kh năng t th c
hi n ñ ng b nên lo i mã này có tên Self Clocking Codes. Do m i bít ñư c mã b i 2 pha
ñi n th nên v n t c ñi u ch (Modulation rate) c a lo i mã này tăng g p ñôi so v i các lo i
mã khác, c th , gi s th i gian c a 1 bít là T thì v n t c ñi u ch t i ña ( ng v i chu i
xung 1 ho c 0 liên ti p) là 2/T.
2.2.2 K thu t ng u nhiên hóa (Scrambling techniques) :
Ð kh c ph c khuy t ñi m c a lo i mã AMI là cho m t m c ñi n th không ñ i khi
có m t chu i nhi u bít 0 liên ti p, ngư i ta dùng k thu t ng u nhiên hóa. Nguyên t c c a
k thu t này là t o ra m t s thay ñ i ñi n th giã b ng cách thay th m t chu i bít 0 b i m t
chu i tín hi u có m c ñi n th thay ñ i, dĩ nhiên s thay th này s ñưa ñ n các vi ph m lu t
bi n ñ i c a bít 1, nhưng chính nh các bít vi ph m này mà máy thu nh n ra ñ có bi n
pháp gi i mã thích h p. Dư i ñây gi i thi u hai d ng mã ñã ñư c ng u nhiên hóa và ñư c
dùng r t nhi u trong các h thông tin v i kho ng cách r t xa và v n t c bit khá l n:
- B8ZS : là mã AMI có thêm tính ch t: chu i 8 bít liên t c ñư c thay b i m t chu i
v i 2 mã vi ph m lu t ñ o bít 1
- N u trư c chu i 8 bit 0 là xung dương, các bit 0 này ñư c thay th b i 000 + - 0 - +
- N u trư c chu i 8 bit 0 là xung âm, các bit 0 này ñư c thay th b i 000 - + 0 + -
- - HDB3 : là mã AMI có thêm tính ch t: chu i 4 bít liên t c ñư c thay b i m t chu i
v i 1 mã vi ph m lu t ñ o bít 1
S thay th chu i 4 bít c a mã HDB3 còn theo qui t c sau:
C c tính c a xung trư c S bít 1 t l n thay th cu i
ñó cùng
L ch n
- 000- +00+
+ 000+ -00-
Ngoài ra h th ng Telco còn có hai lo i mã là B6ZS và B3ZS d a theo qui lu t sau:
- B6ZS: Thay chu i 6 bit 0 b i 0 - + 0 + - hay 0 + - 0 - + sao cho s vi ph m x y ra
bit th 2 và th 5
- B3ZS: Thay chu i 3 bit 0 b i m t trong các chu i: 00 +, 00 -, - 0 - hay + 0 +, tùy
theo c c tính và s bit 1 trư c ñó (tưong t như HDB3).
Lưu ý là k thu t ng u nhiên hóa không làm gia tăng lư ng tín hi u vì chu i thay th
có cùng s bit v i chu i ñư c thay th .
(H 2.7) là m t thí d c a mã B8ZS và HBD3.
B = Valid bipolar signal; V = Bipolar violation
(H 2.7)
2.3 ÐI U CH :
Bi n ñi u hay ñi u ch là quá trình chuy n ñ i ph t n c a tín hi u c n truy n ñ n
m t vùng ph t n khác b ng cách dùng m t sóng mang ñ chuyên ch tín hi u c n truy n ñi;
m c ñích c a vi c làm này là ch n m t ph t n thích h p cho vi c truy n thông tin, v i các
t n s sóng mang khác nhau ngư i ta có th truy n nhi u tín hi u có cùng ph t n trên các
kênh truy n khác nhau c a cùng m t ñư ng truy n.
M t cách t ng quát, phương pháp ñi u ch là dùng tín hi u c n truy n làm thay ñ i
m t thông s nào ñó c a sóng mang (biên ñ , t n s , pha....). Tùy theo thông s ñư c l a
- ch n mà ta có các phương pháp ñi u ch khác nhau: ñi u ch biên ñ (AM), ñi u ch t n s
(FM), ñi u ch pha ΦM, ñi u ch xung PM . . . ..
2.3.1 ði u ch biên ñ
2.3.2 ði u ch góc .
2.3.3 ði u ch xung .
2.3.1 Ði u ch biên ñ ( Amplitude Modulation, AM ) :
Xét tín hi u cao t n
e(t)=Ac cos(ωct +θ) (1)
Tín hi u AM có ñư c b ng cách dùng tín hi u g(t) làm bi n ñ i biên ñ c a e(t).
Bi u th c c a tín hi u AM là:
eAM(t) = [Ac +g(t)] cosωct (2)
Ð ñơn gi n, ta b qua θ là lư ng không ñ i trong AM.
Nh ng tính ch t cơ b n c a AM d dàng ñư c xác ñ nh n u ta bi t tín hi u g(t).
Xét g(t) là tín hi u h t n:
g(t)= Em cosωmt (3)
Như v y:
eAM(t)=(Ac + Em cosωmt )cosωct = Ac [1+ (Em /Ac )cosωmt ]cosωct
=Ac [1+ma cosωmt] cosωct (4)
Trong ñó ma = Em/Ac g i là ch s bi n ñi u
(H 2.8) v d ng sóng và ph t n c a tín hi u AM.
(a) (H 2.8) (b)
Ð th y ñư c ph t n ta tri n khai h th c (4)
eAM(t) = Accosωct + (maAc/2)cos(ωc+ωm)t + (maAc /2)cos(ωc-ωm)t
(5)
T (H 2.8b) ta th y băng thông c a tín hi u ñã ñi u ch b ng hai l n t n s c a tín
hi u h t n và ñư c chia ra làm hai băng c nh. Ði u ch biên ñ là m t quá trình tuy n tính
nên m i t n s c a tín hi u h t n t o ra m t băng thông và trong trư ng h p tín hi u h t n
g m nhi u t n s khác nhau thì băng thông c a tín hi u bi n ñi u là:
BW = 2fm(max)
fm (max) là t n s h t n cao nh t.
- D li u s có th ñư c truy n b ng phương pháp ñi u ch AM, trong trư ng h p này
g i là k thu t d i biên (ASK, Amplitude- Shift Keying). Bit 1 ñư c truy n ñi b i sóng
mang có biên ñ E1 và bít 0 b i sóng mang biên ñ E2. (H 2.9) minh h a tín hi u ASK
(H 2.9)
2.3.2 Ði u ch góc (Angle modulation) :
Ta cũng b t ñ u v i sóng mang chưa ñi u ch :
e(t)= Accos(ωct + f)= AccosΦ(t) (6)
N u ωc thay ñ i tương ng v i ngu n thông tin, ta có tín hi u ñi u ch t n s (FM) và
n u Φ(t) thay ñ i ta có tín hi u ñi u ch pha (ΦM).
Hai k thu t ñi u ch này cơ b n gi ng nhau và ñư c g i chung là ñi u ch góc.
2.3.2.1 Ði u ch t n s .
2.3.2.2 Ði u ch pha .
2.3.2.1 Ði u ch t n s (FM) :
T n s ω(t) là giá tr bi n ñ i theo th i gian c a Φ(t), nghĩa là:
ω(t) =
(7)
V y t n s c a tín hi u chưa ñi u ch là:
ω(t)
= (8)
Gi s tín hi u ñi u ch là g(t), theo ñ nh nghĩa c a phép ñi u ch t n s , t n s t c
ω(t)=ωc [1+ g(t) ]
th i c a sóng mang là: (9)
Thay (9) vào (7):
Φ(t) =
(10)
Thay vào pt (6):
eFM(t) =
(11)
Bi u th c (11) cho th y tín hi u g(t) ñư c l y tích phân trư c khi ñư c ñi u ch .
Xét trư ng h p g(t) là tín hi u h t n có d ng hình sin:
cosωm(t)
g(t) = (12)
- ∆ω là ñ di t n và ωm là t n s c a tín hi u h t n
Ф(t) =
= ωct + mf sinωmt
v i mf = ∆ω /ωm là ch s ñi u ch . Ðó là t s c a ñ di t n và t n s c a tín hi u
ñi u ch (h t n).
eFM (t) = Ac cos{ ωct + mf sinωmt}
(13)
Ð th y ph t n c a sóng FM ta tri n khai bi u th c (13):
eFM (t) = AcJ0(mf) cosωct + AcJ2n(mf) [ cos(ωct + 2ncosωmt) + cos(ωct -
2ncosωmt)]
AcJ2n+1(mf) { cos[ωc t + (2n+1)cosωmt] - cos[ωct - (2n+1)cosωmt]}
(14)
J là hàm Bessel theo mf và n có m i tr nguyên t 0 ñ n ∞.
T (14) ta th y sóng FM g m thành ph n cơ b n có t n s c a sóng mang và biên ñ
cho b i s h ng th I , J0(mf) , và các băng c nh cho b i các s h ng còn l i.
Vì n l y m i giá tr t 0 ñ n ∞ nên ph t n c a sóng FM r ng vô h n, tuy nhiên do
năng lư ng tín hi u gi m r t nhanh v i t n s cao nên ngư i ta xem băng thông trong FM
x p x b ng:
BW = 2(mf ωm + ωm ) = 2(∆ω + ωm ) rad/s
(H 2.10) cho d ng sóng và ph t n c a sóng FM
(H2.10)
Cũng như trong trư ng h p AM, tín hi u d li u s cũng ñư c truy n b ng phương
pháp FM. K thu t này ñư c g i là k thu t d i t n (FSK: Frequency- Shift Keying).
FSK ñư c dùng r ng rãi trong truy n s li u. Trong FSK bít 1 ñư c truy n ñi b i t n
s fm và bít 0 b i t n s fs ví d , trong h th ng truy n s d ng tiêu chu n c a h ng Bell bít 1
ñư c truy n b i t n s 1070 Hz (fm) và bít 0 b i t n s 1270 Hz (fs). (H 2.11) minh h a tín
hi u ñi u ch FSK
- (H 2.11)
2.3.2.2 Ði u ch pha (ФM ) :
T phương trình (6) n u góc pha Ф(t) thay ñ i theo tín hi u thông tin ta có ñi u ch
pha.
V y: ePM (t) = Ac cos[ω ct + mp g(t)]
(15)
Trong ñó mp là ñ d i pha c c ñ i
T n s t c th i cho b i:
ω i(t) = dФ(t)/dt
= ω c + mp
N u g(t) có d ng cos ωmt thì:
ωi(t) = ωc - mpωmsin ω mt (16)
ePM (t) = Ac cos[ωct - mp ωmsin ω mt ] (17)
So sánh (17) và (13), xem mp là ch s ñi u ch pha, tương ñương v i mf trong FM,
ta có th xác ñ nh ñư c băng thông c a tín hi u ФM
BW = 2(ω m+ mpω m) rad/s (18)
mpωm = ∆ωep là ñ di t n tương ñương c a ФM
So sánh (11) và (15) ta th y k thu t c a FM và ФM có cùng cơ s . Ði m khác bi t
là trong FM ta l y tích phân c a tín hi u h t n trư c khi ñi u ch còn trong ФM
thì không.
Ði u ch pha là k thu t r t t t ñ truy n s li u. Trong k thu t d i pha, PSK
(Phase-Shift Keying), các bít 1 và 0 ñư c bi u di n b i các tín hi u có cùng t n s nhưng có
pha trái ngư c nhau.
(H 2.12) mô t m t tín hi u FSK.
(H 2.12)
2.3.3 ÐI U CH XUNG ( PULSE MODULATION) :
- Ðây là phương pháp dùng tín hi u h t n ñi u ch sóng mang là tín hi u xung (có t n
s cao hơn), còn g i là phương pháp l y m u tín hi u h t n. M c dù các tín hi u tương t
ñư c l y m u b i các giá tr r i r c, nhưng các m u này có th có b t c giá tr nào trong
kho ng bi n ñ i c a tín hi u h t n nên h th ng truy n tín hi u này là h th ng truy n tương
t ch không ph i h th ng truy n s .
Tùy theo thông s nào c a xung thay ñ i theo tín hi u h t n, ta có : Ði u ch biên ñ
xung (pulse amplitude modulation, PAM), ñi u ch v trí xung (pulse position modulation,
PPM), ñi u ch ñ r ng xung (pulse width modulation, PWM).
2.3.3.1 Ði u ch biên ñ xung .
2.3.3.2 Ði u ch th i gian xung .
2.3.3.1 Ði u ch biên ñ xung ( PAM) :
Khi m t chu i xung h p v i t n s l p l i cao p(t) ñư c ñi u ch biên ñ b i tín hi u
sin t n s th p m(t), ta có s ñi u ch biên ñ xung. Tín hi u sau khi ñi u ch là tích c a hai
tín hi u m(t).p(t) có d ng sóng là các xung v i biên ñ thay ñ i theo d ng sóng h t n m(t)
(H 2.13).
(H 2.13)
a. M u PAM t nhiên .
b. M u PAM ñ nh ph ng.
a-/ M u PAM t nhiên (Natural PAM sampling) :
Khi biên ñ xung ñã ñi u ch có ñ nh theo d ng c a tín hi u m(t), ta có m u PAM t
nhiên (H 2.13).
K t qu c a ph n 2.1.1 cho th y tín hi u p(t) có th phân tích thành các thành ph n:
Vo + Σ Vn.cos(nωst)
v i V0 = Vτ / Ts là thành ph n DC và ωs = 2π / Ts là t n s c a p(t).
Như v y, m(t).p(t) bao g m:
m(t).Vo = m(t).Vτ / Ts và m(t).ΣVn.cos(nωst)
Tóm l i, tích m(t).p(t) có ch a d ng sóng c a tín hi u ñi u ch (tín hi u c n truy n)
trong thành ph n t n s th p m(t).V0 và có th ph c h i b ng cách cho sóng mang ñã ñi u
ch qua m t m ch l c h thông.
- Thành ph n h a t n có d ng Vnm(t)cos(nωst) tương t như tín hi u ñi u ch 2 băng
c nh tri t sóng mang (Double Sideband Suppressed Carrier, DSBSC).
Ph t n c a tín hi u PAM v i h t n là m(t) = sinωmt có d ng như (H 2.14)
(H 2.14)
Trong (H 2.14) M(f) là ph t n c a tín hi u d i n n và fm là t n s cao nh t c a tín
hi u này. T (H 2.14) ta cũng th y t i sao t n s xung l y m u fs ph i ít nh t hai l n l n hơn
fm . N u M(f) ñư c ph c h i t m ch l c h thông, ñ phân cách t M(f) t i d i t n k c n
ph i l n hơn 0, nghĩa là W > 0
W = fs - fm - fm > 0 hay fs > 2 fm
b-/ M u PAM ñ nh ph ng (Flat-top PAM) :
Ðây là m u PAM ñư c dùng r ng rãi do d t o ra sóng ñi u ch . D ng sóng cho (H
2.15) các xung sau khi ñi u ch có ñ nh ph ng ch không theo d ng c a h t n.
(H 2.15)
M c dù khi ph c h i tín hi u t m ch l c h thông s có bi n d ng do ño n ñ nh
ph ng nhưng vì b r ng xung thư ng r t nh so v i chu kỳ Ts nên bi n d ng không ñáng k .
N u s bi n d ng là ñáng k thì cũng có th lo i b b ng cách cho tín hi u ñi qua m t m ch
bù tr .
Tín hi u PAM ít ñư c dùng ñ phát tr c ti p do lư ng thông tin c n truy n ch a trong
biên ñ c a xung nên d b nh hư ng c a nhi u. PAM thư ng ñư c dùng như là m t bư c
trung gian trong m t phương pháp ñi u ch khác, g i là ñi u mã xung (pulse code
modulation, PCM) và ñư c dùng trong ña h p th i gian ñ truy n (TDM).
2.3.3.2 Ði u ch th i gian xung (Pulse -time Modulation, PTM) :
Ði u ch th i gian xung bao g m b n phương pháp (H 2.16). Ba phương pháp ñ u t p
trung trong m t nhóm g i là ñi u ch ñ r ng xung (Pulse-width modulation, PWM) (H
- 2.16d, e, f), phương pháp th tư là ñi u ch v trí xung (Pulse-position modulation, PPM) (H
2.16g).
Ba phương pháp ñi u ch ñ r ng xung khác nhau ñi m c nh lên, c nh xu ng hay
ñi m gi a xung ñư c gi c ñ nh trong khi ñ r ng xung thay ñ i theo tín hi u ñi u ch .
Phương pháp th tư, PPM là thay ñ i v trí xung theo tín hi u ñi u ch trong khi b
r ng xung không ñ i. (H 2.16) minh h a cho các cách ñi u ch này.
Lưu ý là k thu t PTM tưong t v i ñi u ch FM và ΦM , tín hi u có biên ñ không
ñ i nên ít b nh hư ng b i nhi u.
Ph t n c a tín hi u ñã ñi u ch b ng phương pháp PWM, PPM gi ng như ph t n
c a tín hi u ñi u ch FM (H 2.16h), nghĩa là có nhi u h a t n nên khi s d ng PWM và PPM
ngư i ta ph i gia tăng t n s xung l y m u ho c gi m ñ di t n (ñ gi i h n băng thông c a
tín hi u và tăng s kênh truy n).
- (H 2.16)
CHƯƠNG 3
CÁC LO I MÃ TRONG TRUY N D LI U
. N i dung:
3.1 MÃ NH PHÂN C A CÁC CH S.
3.2 CÁC MÃ PHÁT HI N L I .
3.3 MÃ NÉN D LI U .
3.4 M T MÃ .
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tin t c bao g m các văn b n, s li u, hình nh . . . . c n ñư c mã hóa b ng t p h p
các s nh phân trư c khi ñư c chuy n ñ i thành các tín hi u s ñ truy n ñi
M t y u t quan tr ng trong h th ng thông tin là ñ chính xác, thi u y u t này h
th ng xem như không có giá tr s d ng, nên kèm theo b n tin thư ng ph i thêm vào các t
mã có kh năng phát hi n l i và th m chí s a ñư c l i.
Ngoài ra, n u s lư ng bít dùng ñ mã hóa cùng m t ñ i tư ng càng ít thì v i cùng
v n t c truy n, lư ng thông tin truy n c a h th ng càng l n mà l i h n ch ñư c kh năng
x y ra l i. Do ñó vi c gi m s lư ng bít dùng mã hóa cũng là m t v n ñ c n ñư c quan tâm.
Chương này bàn ñ n m t s phương pháp mã hóa d li u ph bi n ñ t o các lo i mã
có kh năng phát hi n l i, phát hi n và s a l i, các lo i mã nén.
3.1 MÃ NH PHÂN C A CÁC CH S :
Ð bi u di n các ch và s ngư i ta dùng các mã nh phân. M t s nh phân n bít bi u
th ñư c 2n ký t (ch , s , các d u hi u ....)
Các b mã ph bi n trong truy n d li u là : mã Baudot, mã ASCII và mã EBCDIC
- 3.1.1 Mã Baudot.
3.1.2 Mã ASCII.
3.1.3 Mã EBCDIC.
3.1.1 Mã Baudot :
Là b mã nh phân dùng 5 bít ñ bi u di n ch s và m t s d u hi u.
B ng 3.1 B mã Baudot
Mã Ch D u/S Mã Ch D u/S
11000 A - 11101 Q 1
10011 B ? 01010 R 4
01110 C : 10100 S BELL
10010 D $ 00001 T 5
10000 E 3 11100 U 7
10110 F ! 01111 V ;
01011 G & 11001 W 2
00101 H # 10111 X /
01100 I 8 10101 Y 6
11010 J ' 10001 Z "
11110 K ( 11111 LTRS LTRS
01001 L ) 11011 FIGS FIGS
00111 M . 00100 SPC SPC
00110 N , 00010 CR CR
00011 O 9 01000 LF LF
01101 P 0 00000 NULL NULL
V i n = 5 ch có 25 = 32 mã khác nhau, không ñ ñ bi u di n các ký t ch và s
nên m t s mã ph i bi u th c hai và chúng ñư c phân bi t b ng cách kèm theo ký t FIGS
ho c LTRS trư c.
Thí d : mã c a ño n văn NO. 27 có d ng như sau :
.
LTRS N O FIGS SPC 2 7
11111 00110 00011 11011 00111 00100 11001 11100
Khi dùng mã Baudot ñ truy n b t ñ ng b , s bít stop luôn luôn là 1,5
3.1.2 Mã ASCII :
Là b mã thông d ng nh t trong truy n d li u. Mã ASCII dùng s nh phân 7 bít nên
7
có 2 = 128 mã, tương ñ i ñ ñ di n t các ch , s và m t s d u hi u thông d ng. T ñi u
khi n dùng trong các giao th c truy n thông thư ng l y trong b ng mã ASCII.
Khi truy n b t ñ ng b dùng mã ASCII s bít stop là 1 ho c 2.
B ng 3.2 trình bày mã ASCII cùng các t ñi u khi n.
* T ñi u khi n trong văn b n:
- BS (Back space): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i lui m t v trí. Nó có th ñư c
dùng ñ in 2 ký t m t v trí (thư ng dùng ñ g ch dư i) hay ñ in ñ m m t ký t (in 1 ký
t 2 l n cùng v trí). Trên màn hình (CRT) ch sau s thay cho ch trư c.
HT (Horizontal Tab): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i t i v trí tab k c n hay v trí
d ng.
LF (Line Feed): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i xu ng ñ u dòng k .
VT (Vertical Tab): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i ñ n dòng k c a chu i dòng ñã
ñánh d u.
FF (Form Feed): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i ñ n ñi m b t ñ u c a trang (màn
nh) sau
CR (Cariage Return): ch cơ ch in hay con tr ñư c d i ñ n ñi m b t ñ u trên cùng
m t dòng
B ng 3.2 Mã ASCII
765→
Bit 000 001 010 011 100 101 110 111
4321↓
Bit 0 1 2 3 4 5 6 7
0000 0 NUL DLE SP 0 @ P ' p
0001 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q
0010 2 STX DC2 " 2 B R b r
0011 3 ETX DC3 # 3 C S c s
0100 4 EOT DC4 $ 4 D T d t
0101 5 ENQ NAK % 5 E U e u
0110 6 ACK SYN & 6 F V f v
0111 7 BEL ETB ` 7 G W g w
1000 8 BS CAN ( 8 H X h x
1001 9 HT EM ) 9 I Y i y
1010 A LF SUB * : J Z j z
1011 B VT ESC + ; K [ k {
1100 C FF FS , < L \ l |
1101 D CR GS - = M ] m }
1110 E SO RS . > N n ~
^( )
1111 F SI US / ? O o DEL
_(←)
Thí d : ký t D là 1000100 = 44H
Ý nghĩa các t trong b ng mã ASCII
* T ñi u khi n trong truy n thông
SOH (Start of Heading): b t ñ u c a ph n ñ u b n tin. Nó có th ch a ñ a ch , chi u
dài b n tin hay d li u dùng cho ki m tra l i.
STX (Start of Text): b t ñ u văn b n ñ ng th i k t thúc ph n ñ u. Thư ng ñi ñôi v i
ETX.
- ETX (End of Text): k t thúc văn b n
EOT (End of Transmission): ch m d t truy n
ENQ (Enquiry): yêu c u m t ñài xa t xác ñ nh (identify itself).
ACK (Acknowledge) : t phát b i máy thu ñ báo cho máy phát ñã nh n b n tin
ñúng.
NAK (Negative Acknowledgment): t phát b i máy thu ñ báo nh n b n tin sai.
SYN (Synchronous/Idle): dùng b i m t h th ng truy n ñ ng b ñ th c hi n ñ ng
b . Khi không có d li u ñ phát, máy phát c a h th ng ñ ng b phát liên t c các t SYN
ETB (End of Transmission Block): ch s ch m d t m t kh i c a b n tin.
* Information separator
FS (File Separator), GS (Group Separator), RS (Record Separator), US (United
Separator): Dùng cho s phân cách. Ch ñ u ch thành ñư c phân cách (F: File, G: Group,
R: Record (b ng ghi), U: Unit (ñơn v ))
* Miscellaneous (Linh tinh)
NUL (Null): ký t r ng, dùng l p ñ y kho ng tr ng khi không có d li u
BEL (Bell): dùng khi c n báo s lưu ý.
SO (Shift Out): ch các t h p mã theo sau ñư c thông d ch b i ký t ngoài t p h p
ký t chu n cho t i khi g p t Shift In.
SI (Shift In): ch t p h p mã theo sau ñư c thông d ch b i ký t chu n.
DEL (Delete): dùng b t
SP (Space): kho ng cách t
DLE (Data Link Escape): dùng ñ ch s thay ñ i nghĩa c a các t theo sau. Nó có
th cung c p m t s ñi u khi n ph , hay cho phép g i ký t d li u có m t t h p bít b t kỳ.
DC1, DC2, DC3, DC4 (Device Control): t dùng cho s ñi u khi n thi t b .
CAN (Cancel): ch d li u ñ t trư c nó không có giá tr , do dò ñư c l i.
EM (End of Medium): ch s k t thúc v m t v t lý c a m t card, băng hay môi
trư ng khác.
SUB (Substitute): thay th m t t b l i ho c không có giá tr
ESC (Escape) : t tăng cư ng ñ cung c p m t mã m r ng.
3.1.3 Mã EBCDIC (Extended BCD Information Code) :
Là b mã 8 bít ñư c dùng r ng rãi trong h th ng thông tin dùng máy tính IBM.
B ng 3.3 trình bày mã EBCDIC và các ký t ñi u khi n. Vì mã ký t chi m 8 bít nên
mu n dùng parity ph i dùng bít th 9 (các thanh ghi trong các USART thư ng có 8 bít) do
ñó mã EBCDIC thư ng ñư c dùng trong nh ng ch c năng ñ c bi t như trong các ng d ng
ñ h a.
B ng 3.3 Mã EBCDIC
High 0 1 2 3 4 56789ABCDEF
Lơw
0 NULL DLE DS SP & 0
1 SOH DC1 SOS aJ AJ 1
2 STX DC2 FS SYN bks BKS2
3 ETX DC3 clt CLT3
- 4 PF RES BYP PN dmu D M U 4
5 HT NL LF RS env E N V 5
6 LC BS ETB UC fow F O W 6
7 DEL IL ESP EOT gpx G P X 7
8 CAN hqy H Q Y 8
9 RLF EM irz I R Z 9
A SMM CC SM !‘:
B VT $ #
C FF IFS DC4 *%@
D CR IGS ENQ NAK ( ) ,
E SO IRS ACK + =
F SI IUS BEL SUB ?“
Các mã ñi u khi n không có trong ASCII là :
PF Punch Off CC Cursor Control
LC Lower Case IFS Interchange File Separator
UC Upper Case IGS Interchange Group Separator
RLF Reverse Line Feed IUS Interchange Unit Separator
SMM Start of Manual Message IRS Interchange Record Separator
RES Restore DS Digit Selector
NL New Line SOS Start of Significance
ID Idle BYP Bypass
SM Set Mode RS Reader Top
PN Punch On
3.2 CÁC MÃ PHÁT HI N L I :
Nh m phát hi n l i ngư i ta thêm vào dòng d li u các bít ki m tra. Phương pháp này
g i chung là ki m tra l i dư th a (Redundancy error check methode), t dư th a ñư c dùng
vì các bít thím vào không ph i là ph n thông tin c n g i ñi.
3.2.1 Ki m tra ch n l .
3.2.2 Ki m tra dư th a theo chu kỳ.
3.2.3 Mã Hamming.
3.2.1 Ki m tra ch n l :
- Dùng ki m tra ch n l ñ dò ra m t bít sai :
Ðây là phương pháp ki m tra ñơn gi n nh t, b ng cách thêm vào sau chu i d li u
(thư ng là m t ký t ) m t bít sao cho t ng s bít 1 k c bit thêm vào là s ch n (ho c l ),
máy thu ki m tra l i t ng s này ñ bi t có l i hay không. Phương pháp ñơn gi n nên ch t
lư ng không cao, n u s l i là ch n thì máy thu không nh n ra.
- Dùng ki m tra ch n l ñ dò sai hai bít :
- Vì m i l n th c hi n ki m tra ch n l cho phép dò ra m t bít l i nên ta có th nghĩ
r ng n u th c hi n nhi u phép ki m tra ñ ng th i cho phép dò ñư c nhi u l i.
Thí d , ñ dò ra 2 l i c a m t chu i d li u có th th c hi n hai phép ki m tra, m t
v i các bít ch n và m t v i các bít l .
Cho chu i d li u: 01101000
L n lư t th c hi n ki m tra ch n v i các bít v trí 1, 3, 5, 7 và các bít v trí 2, 4, 6,
8. G i P1 và P2 là các bít ki m tra:
P1=0+1+1+0 = 0
và P2=1+0+0+0 = 1.
Chu i d li u phát: 01101000 01.
Máy thu dò ra l i khi 2 bít liên ti p b sai. Tuy nhiên, n u hai bít sai ñ u là 2 bít ch n
(ho c 2 bít l ) thì máy thu cũng không dò ra.
- Dùng ki m tra ch n l ñ dò ra m t chu i bít sai :
Ðôi khi nhi u làm sai c m t chu i d li u (ta g i là burst errors), ñ dò ra ñư c chu i
bít sai này, ngư i ta b t chư c cách lưu và truy n d li u c a máy tính (lưu t ng bít c a m t
byte trong các chip riêng ñ truy n trên các ñư ng khác nhau và nơi nh n s tái h p) ñ th c
hi n vi c ki m tra. Chu i d li u s ñư c chia ra thành các khung (frames), th c hi n ki m
tra cho t ng khung, thay vì phát m i l n m t khung, ngư i ta phát các t h p bít cùng v trí
c a các khung, nhi u có th làm h ng m t trong các t h p này và chu i bít sai này có th
ñư c nh n ra máy thu.
Thí d dư i ñây minh h a cho vi c ki m tra phát hi n chu i d li u sai:
Gi Nh n
S Bit parity S Bit parity
khung c a t ng khung c a t ng
(hàng) hàng (hàng) hàng
→
1 01101 1 1 01101 1
2 10001 0 2 10001 0
Nhi u tác
3 01110 1 3 01100 1*
ñ ng vào
4 11001 1 4 11001 1
c t 4,
5 01010 0 5 01000 0*
làm cho
6 10111 0 6 10101 0*
t tc
7 01100 0 7 01100 0
các bit = 0
→
8 00111 1 8 00101 1*
9 10011 1 9 10001 1*
10 11000 0 10 11000 0
S c t 12345 6 S ct 12345 6
Máy thu dò ra các khung có l i (các bít parity có d u *) nhưng không xác ñ nh ñư c
c t nào b sai do ñó ph i yêu c u máy phát phát l i t t c các c t
- Ki m tra kh i:
M t c i ti n c a ki m tra ch n l là ki m tra kh i (Block Check Character, BCC). B n
tin ñư c vi t thành kh i và vi c ki m tra ch n l ñư c th c hi n theo c 2 chi u d c (Vertical
Redundancy Check, VRC) và ngang (Longitudinal Redundancy Check, LRC)
- G i các bít c a m i ký t là bij (i=1,....., n là th t các bít trong ký t ; j=1,...., m là
th t c a ký t )
Rj là bít parity c a ký t th j, gi s ch n parity ch n, ta có :
Rj = b1j + b2j + ...........+ bnj
Ci là bít parity c a t t c bít th i
Ci = bi1 + bi2 + ...........+ bim +
T p h p các bít Rj (j = 1,.......,m) dùng ki m tra chi u d c và t p h p các bít Ci (i =
1,......,n) dùng ki m tra chi u ngang.
(H 3.1) cho ta d ng c a kh i d li u có th c hi n ki m tra ch n theo chi u ngang và
d c.
bít 1 2 ....... bít n Parity
10110111 ↓VRC
Character 1 B11 B21 ....... Bn1 R1
Character 2 B12 B22 ....... Bn2 R2 11010111
00111010
11110000
10001011
Character m B1m B2m ....... bnm Rm 01011111
Paritycheck C1 C2 ....... Cn Cn+1 01111110
←LRC
char.
(H 3.1)
Phương pháp ki m tra kh i cho phép phát hi n và s a m t l i vì xác ñ nh ñư c v trí
c a l i ñó, chính là giao ñi m c a hàng và c t có bít sai.
Máy thu có kh năng phát hi n hai l i sai trên cùng m t hàng ho c c t nhưng không
xác ñ nh ñư c v trí bít l i. Ví d hai bít 1 và 3 c a ký t th nh t cùng sai thì bít ki m tra
VRC không phát hi n ñư c nhưng bít LRC thì th y ngay. N u bây gi có thêm các bít 1 và 3
c a ký t th 5 cùng sai thì máy thu s không phát hi n ñư c, như v y cũng còn trư ng h p
không phát hi n ñư c l i n u s l i là m t s ch n theo nh ng v trí xác ñ nh nào ñó, tuy
nhiên trư ng h p này r t hi m x y ra.
Tóm l i, dùng ki m tra ch n l cho phép phát hi n l i trong m t s trư ng h p, tuy
nhiên hi u su t phát s b gi m và ch ñư c dùng trong các h th ng có v n t c truy n th p
(b t ñ ng b ). Trong các h th ng truy n ñ ng b ngư i ta hay s d ng mã CRC , mã này
cho phép dò l i r t hi u qu và hi u su t truy n cũng cao.
3.2.2 Ki m tra dư th a theo chu kỳ :
- Ð c i thi n hơn n a vi c ki m tra l i ngư i ta dùng phương pháp ki m tra dư th a
theo chu kỳ (Cyclic Redundancy Check, CRC)
Nguyên t c t o mã CRC : Xét khung d li u g m k bít và n u ta dùng n bít cho khung
ki m tra FCS (Frame check sequence) thì khung thông tin k c d li u ki m tra g m (k+n)
bít sao cho (k+n) bít này chia ñúng cho m t s P có (n+1) bít ch n trư c (dùng phép chia
Modulo-2). máy thu khi nh n ñư c khung d li u, l i mang chia cho s P này và n u phép
chia ñúng thì khung d li u không ch a l i.
* Nh c l i m t s tính ch t c a phép toán Mod-2 :
- Phép c ng Mod-2 là phép c ng nh phân không nh , dư i ñây là thí d v phép
c ng và phép nhân
1111 11001
+ 1010 x 11
0101 11001
11001
101011
- Phép c ng Mod-2 ñư c th c hi n b i c ng EX-OR
- Phép tr Mod-2 gi ng như phép c ng
- Nhân Mod-2 m t s v i 2n tương ng v i d i s ñó n bít v bên trái và thêm
n bít 0 vào bên ph i s ñó, thí d 11001* 23 = 11001000
- Phép chia Mod-2 ñư c th c hi n gi ng như phép chia thư ng nhưng nh là
phép tr trong khi chia ñư c th c hi n như phép c ng.
3.2.2.1. Xác ñ nh mã CRC dùng thu t toán Mod-2.
3.2.2.2. Dùng phép bi u di n ña th c.
3.2.2.3. Kh năng dò sai c a mã CRC.
3.2.2.4. M ch t o mã CRC.
3.2.2.1. Xác ñ nh mã CRC dùng thu t toán Mod-2 :
G i T = (k+n) bít là khung thông tin ñư c phát , v i n < k
M = k bít d li u, k bít ñ u tiên c a T
F = n bít c a khung FCS, n bít cu i c a T
P = (n+1) bít, s chia trong phép toán
S T ñư c t o ra b ng cách d i s M sang trái n bít r i c ng v i s F :
T = 2nM + F
Chia s 2nM cho P ta ñư c :
2n
Q là s thương và R là s dư
Vì phép chia th c hi n v i s nh phân nên s dư luôn luôn ít hơn s chia 1 bít.
Ta dùng s dư này làm s F, nghĩa là :
T = 2nM + R.
máy thu khi nh n ñư c kh i d li u, mang chia cho P, k t qu s dư s = 0 :
- Vì R + R = 0 nên T / P = Q
Như v y dùng s dư R c a phép chia 2nM cho P làm ký t ki m tra trong khung FCS thì
ch c ch n T s chia ñúng cho P n u b n tin không có l i.
Thí d :
Cho M = 1010001101 (10 bít)
P = 110101 (6 bít)
S ph i tìm R (5 bít) cho khung FCS ñư c xác ñ nh như sau :
- Nhân M v i 25 cho : 101000110100000
- Th c hi n phép chia cho P
1101010110
110101
110101↓
0111011
110101↓↓
00111010
110101↓↓
00111110
110101↓↓
00101100
110101↓
0110010
110101↓
0001110 ← R
Ta có R = 01110, c ng v i 25M, s cho s T phát ñi là :
T = 101000110100000 + 01110 = 101000110101110
N u b n tin không có l i T ph i chia ñúng cho P.
Th c hi n phép chia T/P ta th y s dư = 0
Tóm l i, ñ có m t khung FCS n bít , ngư i ta ph i dùng m t s P có n+1 bít ñ t o s
R có n bít dùng cho khung FCS. P ñư c g i là ña th c sinh (generator polynomial), d ng c a
nó do các giao th c qui ñ nh, t ng quát P ph i có bít ñ u và bít cu i là bít 1.
3.2.2.2. Dùng phép bi u di n ña th c :
Ð th y quá trình hình thành mã CRC, ta có th dùng phép bi u di n m t s nh phân
dư i d ng m t ña th c c a bi n x v i h s là các s nh phân và b c c a x là giá tr ch v trí
c a s nh phân ñó.
Ví d s nh phân 110101 có th bi u di n b i
1.x5 + 1.x4 + 0.x3 + 1. x2 + 0.x1 + 1.x0 = x5 + x4 + x2 + 1
Chú ý mã s n bít cho b c cao nh t c a ña th c là n-1
Quá trình hình thành mã CRC th c hi n như sau :
- - G i M là ña th c bi u di n thông tin c n truy n
P là ña th c sinh, b c n (ch a n+1 bit)
Th c hi n phép chia
xn
Khung thông tin truy n ñ c trưng b i
T(x) = xn M(x) + R(x)
Lưu ý là nhân M(x) v i xn tương ñương v i vi c d i M(x) sang trái n bít
máy thu th c hi n phép chia T(x) cho P(x) s dư ph i b ng không
-
L y l i thí d trên, b n tin 1010001101 tương ng v i ña th c
M(x) = x9 + x7 + x3 + x2 +1
S chia P = 110101 (6 bít) tương ng v i ña th c
P(x) = x5 + x4 + x2 +1
x5M(x) = x14 + x12 + x8 + x7 + x5
Th c hi n phép chia :
x 9 + x 8 + x 6 + x 4 + x 2 +x
x5 + x4 + x2 +1 x14 + x12 + x8 + x7 + x5
x14 + x13 + x11 + x9
x13 + x12 + x11 + x9 + x8 + x7 + x5
x13 + x12 + x10 + x8
x11 + x10 + x9 + x7 + x5
x11 + x10 + x8 + x6
x9 + x8 + x7 + x6 + x5
x 9 + x 8 + x 6 +x 4
x7 + x5 + x4
x7 + x6 + x4 + x2
x6 + x5 + x2
x6 + x5 + x3 + x
x3 + x2 + x = R(x)
3 2
R(x) = x + x + x tương ng v i 01110
3.2.2.3. Kh năng dò sai c a mã CRC :
M t l i x y ra m t v trí nào ñó trong khung d li u làm ñ o bít v trí ñó c a
khung, ñi u này tương ñương v i phép tính EX-OR bít ñó và bít 1 (vì 0+1=1 và 1+1=0).
N u g i E là m t khung có s lư ng bit b ng v i khung d li u, trong ñó ch các v trí
c a bít l i = 1 và các bít khác = 0 thì khung thông tin Tr nh n ñư c có th vi t.
Tr = T + E.
nguon tai.lieu . vn
