mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có ✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: không có 13 Nội dung chính 1. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của hệ thống thông tin dân dụng Hệ thống thông tin dân dụng là sự kết hợp của phần cứng, phần mềm và mạng truyền thông được xây dựng và sử dụng để thu thập, tái tạo, phân phối và chia sẻ các dữ liệu thông tin nhằm phục vụ các mục tiêu của tổ chức,các thành phần kinh tế.Nó cũng là một hệ thống chuyển tải tin tức từ nguồn phát tin đến nơi nhận tin ở một khoảng cách nào đó.Hệ thống thông tin có thể thực hiện giữa một hay nhiều nguồn phát tin đồng thời đến một hay nhiều nơi nhận tin,do đó ta có kiểu thông tin một đường,đa đường,phương thức thông tin một chiều,hai chiều hay nhiều chiều.Môi trường thông tin đa tuyến hay hưu tuyến.1 Sơ đồ khối chức năng 1.1 Sơ đồ khối Khối phá Môi Khối thu trường Nhiễu ,can nhiễu hoặc tác nhân gây méo dạng Hình .1 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống thông tin dân dụng Hình 1.1 giới thiệu một sơ đồ khối tổng quát của một hệ thống thông tin dân dụng ,trong đó các tín hiệu phát và thu lan truyền trong môi trường đều được xem dưới dạng tín hiệu điện .2 Nhiệm vụ của từng khối chức năng • Khối phát có chức năng xử lý tín hiệu tin tức và cung cấp vào môi trường thông tin một tín hiệu có dạng phù hợp với đặc tính của môi trường với điều kiện là nội dung của tin tức được truyền truyền đi không thay đổi.Khối phát có thể gồm các phần mã hóa ,điều chế và khuếch đại phát.
14 • Môi trường thông tin là một môi trường vật lý cụ thể cho phép truyền tải tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu .Môi trường thông tin có thể dưới dạng hưu tuyến hoặc dưới dạng vô tuyến .Môi trường thông tin có gây đặc tính suy hao công suất tín hiệu và gây trễ pha tín hiệu khi truyền tin .Cự ly thông tin càng lớn thì độ suy hao và trễ pha càng nhiều. • Khối thu có chức năng thu nhận tín hiệu tin tức từ môi trường thông tin ,tái tạo lại tin tức để cung cấp đến nơi nhận tin .Khối thu có thể bao gồm các phần khuếch đại tín hiệu điện (bù sự suy hao trên môi trường truyền ),giải điều chế và giải mã hóa (để khôi phục lại tín hiệu gốc ban đầu ở nơi phát ),khối chọn lọc kênh thông tin (để lựa chọn đúng tín hiệu từ nguồn tin mà ta muốn thu nhận ,trong khi môi trường thông tin có thể được sử dụng truyền tin đồng thời cho nhiều nguồn tin khác nhau). • Một loại tín hiệu phụ nhưng luôn luôn xuất hiện và tồn tại trong bất kỳ hệ thống thông tin nào đó chính là khối nhiễu ,can nhiễu ,các tác nhân gây méo dạng .Đây là loại tín hiệu là ta không mong muốn thu nhận được tại nơi thu trong quá trình truyền tin Chúng có thể xuất hiện trong môi trường truyền tin dưới dạng nhiễu cộng hoặc nhiễu nhân .Do tính chất suy hao của môi trường thông tin ,tín hiệu tin tức mà ta muốn truyền có thể bị suy hao công suất đến mức có thể bị xen lẫn với các tín hiệu nhiễu trong môi trường truyền hoặc tại nơi thu.Lúc này ,quá trình thông tin là thất bại,nơi nhận tin không thể tái tạo lại tin tức từ nguồn phát. • Nhiễu là các tín hiệu không mong muốn ,xuất hiện một cách ngẫu nhiên trong môi trường hay từ các phần tử ,linh kiện của thiết bị .Nhiễu cộng có thể được loại bỏ hoặc giảm thiểu từ các bộ lọc tần số ,các bộ xử lý ngưỡng tại nơi thu.Đối với nhiễu nhân quá trình xử lý nhiễu phức tạp hơn nhiều ,thường phải sử dụng các thuật toán thử và sai( chẳng hạn thuật toán logic mờ,mạng neural ,chuỗi Markov…) • Can nhiễu là nhiễu gây ra bởi các tác nhân chủ quan của con ngươi như nhiễu do nguồn tín hiệu từ nguồn phát khác ,nhiễu do nguồn cung cấp công suất ,nhiễu do các thiết bị phụ trợ…,Can nhiễu xuất hiện ở các dãi tần số khác với tần số muốn thu .Can nhiễu có thể được loại bỏ dễ dàng nhờ các phép lọc tần số thông thường .Tuy nhiên ,can nhiễu cùng dãi tần rất khó được loại trừ ,người ta phải dùng các phép mã hóa nguồn phù hợp.
• Tác nhân gây méo dạng tín hiệu thường sảy ra do các thành phần tử linh kiện trong thiết bị không có đặc tính tuyến tính.Tuy nhiên ,điểm khác biệt giữa các tác nhân gây méo dạng này với nhiễu và can nhiễu là sự méo dạng chỉ sảy ra khi có tín hiệu phát .Sự méo dạng có thể được khắc phục nhờ các bộ sủa dạng (equalizer) trong hệ thống thông tin. 15 • Trong hệ thống thông tin nếu tin tức luôn truyền theo một duy nhất từ nguồn phát đến nguồn thu ta có hệ thông truyền đơn công(simple) Nếu hệ thống cho phép truyền tin tức theo hai chiều đồng thời gọi là hệ thống song công ( full duplex) Nếu hệ thống cho phép thông tin theo hai chiều tuần tự nhau (tại một thời điểm chỉ có một bên phát và một bên thu) hệ thống bán song công(half duplex) 2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống thông tin dân dụng 2.1 Nguyên lý hoạt động Tin tức từ nguồn tin phát đi được đưa vào khối phát.Tin tức ở đây có thể là digital hay analog tùy vào hệ được dùng.Nó có thể là tin tức về video,audio,hay các thứ khác .Trong hệ multiplex(đa hợp) có thể có nhiều nguồn vào .Trong hệ digital nó là một vi xử lý.Trong hệ analog nó là một mạch lọc thông thấp.Trong hệ lai nó là mạch lấy mẫu tin tức vào (analog)và digital-hóa để có một biến điệu xung mã PCM.Nói chung tín hiệu được mã hóa ,điều chế và khuếch đại phát.Sau đó tin tức được đưa lên môi trường truyền.Một cách tổng quát ,môi trường truyền làm suy giảm tín hiệu do nhiễu làm cho tín hiệu bị xấu đi so với nguồn .Trên môi trường truyền có thể chứa các bộ khuếch đại tác động .ví 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.Môi trường truyền cũng có thể có nhiều đường (multiple paths) giữa input và output và chúng có thời gian trễ (time delay),tính chất giảm biên 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 moi trường truyền.Tiếp đó tín hiệu được đưa đến khối thu có nhiệm vụ 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.1 :Danh sách băng tần Ngoài ra còn có dãi sóng có tần số cao hơn 300GHz gọi là sóng siêu mili, dùng trong xử lý tia lazer, hồng ngoại không được sử dụng rộng rãi như sóng vô tuyến. Tia hồng ngoại kết hợp với bức xạ của nam châm tạo ra sức nóng.
Tia tử ngoại, tia cực tím, tia X, tia gamma…rất ít ứng dụng trong ngành thông tin, vì nó không được ứng dụng nhiều.2 Nguyên lý hoạt động của từng khối • Nguyên lý hoạt động của khối truyền tin : là nhận thông tin và chuyển hóa thành tín hiệu và sau đó xử lý tín hiệu cho phù hợp với môi trường truyền và cuối cùng là phát đi trên môi trường truyền dẫn 17 Thông tin có thể là âm thanh, hình ảnh, tiếng nói, văn bản … Xử lý có thể là mã hóa nguồn, ghép kênh, điều chế… • Môi trường truyền tin : Tùy thuộc vào phương thức truyền dẫn, chúng ta sẽ có môi trường truyền tin. Người ta sử dụng môi trường truyền tin để truyền thong tin dựa trên các nguyên tắc lan truyền tín hiệu trong vật lý như lan truyền sóng âm,lan truyền tín hiệu trong dây dẫn, hay lan truyền sóng trong không khí… • Nguyên lý hoạt động của khối nhận thông tin : Khối nhận thông tin hoạt động dựa trên các nguyên tắc thu tín hiệu trong các môi trường truyền dẫn trong vật lý, ví dụ như thu sóng vô truyến, thu tín hiệu điện trong dây điện ,cáp …. Chức năng và nhiệm vụ của các khối trong hệ thống thông tin dân dụng 3.1 Phân loại các hệ thống thông tin dân dụng 3.1 Thông tin vô tuyến cố định Thông tin vô tuyến cố định được sử dụng chủ yếu trong truyền dẫn viba chuyển tiếp đường dài. Các máy phát máy thu được đặt ở các trạm đầu cuối hoặc trạm lặp.2 Thông tin vô tuyến di động Gần đây ,thông tin di đông đã trở thành một ứng dụng trong lĩnh vực thông tin vô tuyến .