mở đầu. Thông tin: Có thể hiểu một cách chung nhất đó là sự hiểu biết, tri thức có khả năng đƣợc biểu diễn dƣới những dạng thích hợp cho quá trình trao đổi, truyền đƣa, lƣu giữ hay xử lý. Bản tin: Còn đƣợc gọi tắt là tin, là biểu diễn vật lý của thông tin đƣợc tạo ra từ một nguồn. Bản tin có thể ở dạng tƣơng tự hoặc số.
Bản tin tƣơng tự là đại lƣợng vật lý biến thiên và thƣờng là liên tục theo thời gian. Bản tin số là chuỗi có thứ tự của các ký hiệu đƣợc lựa chọn từ một tập có hữu hạn các ký hiệu rời rạc. Dù bản tin ở bất cứ dạng nào thì mục đích của hệ thống truyền thông là phải tái tạo lại bản tin tại đầu thu sao cho nó giống hoặc khác ở mức chấp nhận đƣợc với bản tin đƣợc tạo ra từ nguồn. Nội dung hay cái mà ta rút ra đƣợc từ bản tin chính là thông tin của bản tin đó.
Truyền thông: là khái niệm mô tả quá trình trao đổi thông tin. Trong thực tế, có nhiều hình thức trao đổi thông tin đƣợc sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Ví dụ, chúng ta nói chuyện trực tiếp với nhau, nói chuyện qua máy điện thoại hay tán gẫu qua mạng Internet, đó đều là quá trình truyền thông. Viễn thông: là quá trình trao đổi thông tin hay quảng bá thông tin dƣới các dạng khác nhau ở cự ly xa nhờ vào hệ thống truyền dẫn điện tử.
Nhƣ vậy có thể thấy viễn thông là một dạng truyền thông đặc biệt. M ng viễn thông: à tập hợp các nút mạng và đƣờng truyền dẫn tạo nên các tuyến nối giữa hai hay nhiều điểm khác nhau để thực hiện quá trình truyền thông. Tùy vào loại dịch vụ mạng cung cấp mà có nhiều thiết bị khác nhau đóng vai trò nút mạng. Ví dụ, trong mạng điện thoại chuyển mạch công cộng thì nút mạng là các tổng đài, còn trong mạng Internet thì nút mạng là các bộ định tuyến.
Các thành phần cơ bản của hệ thống viễn thông Hệ thống viễn thông đƣợc xây dựng để truyền bản tin hay thông tin từ một nguồn tạo bản tin tới một hoặc nhiều đích. Nhìn chung một hệ thống viễn thông có thể đƣợc biển diễn bởi sơ đồ chức năng gồm các khối nhƣ Hình 1. Thông tin đƣợc tạo ra từ nguồn tin có thể ở dƣới dạng tiếng nói, hình ảnh, chữ viết. Đặc điểm 1 quan trọng của các nguồn tin là lối ra của nó có tính bất định, nếu không ta không cần thiết phải truyền bản tin.
Do chỉ có một số ít bản tin ở dƣới dạng điện nên cần có bộ chuyển đổi đầu vào để chuyển đổi lối ra của nguồn tin thành tín hiệu dạng điện, có thể ở dạng dòng điện hay điện áp thích hợp cho truyền dẫn. Ví dụ, chiếc micro đƣợc sử dụng nhƣ bộ chuyển đổi đầu vào để chuyển tiếng nói thành tín hiệu điện, hay chiếc camera đƣợc sử dụng để chuyển hình ảnh thành tín hiệu điện. Tại đích đến của thông tin, một bộ biến đổi ngƣợc lại đƣợc sử dụng để chuyển tín hiệu điện nhận đƣợc thành dạng phù hợp với thông tin nơi phát ví dụ nhƣ tiếng nói, hình ảnh,. Giả sử ta đã có các bộ chuyển đổi phù hợp thì nhiệm vụ chính của hệ thống viễn thông khi đó là truyền tín hiệu.
Trong ngữ cảnh này, thuật ngữ tín hiệu và bản tin có thể sử dụng thay thế cho nhau bởi chúng đều là biểu hiện vật lý của thông tin. Bộ chuyển Bộ phát Kênh truyền Bộ thu Bộ chuyển đổi đầu vào thông đổi đầu ra Nguồn tin Nơi nhận tin Nhiễu Hn : Mô n cơ bản ệ t ống viễn t ông Các thành phần quan trọng nhất của hệ thống viễn thông bao gồm ba thành phần đó là bộ phát, kênh truyền thông, và bộ thu. Chức năng của các thành phần này đƣợc mô tả khái quát ở phần dƣới đây. Bộ phát chuyển đổi tín hiệu điện thành dạng phù hợp cho việc truyền dẫn qua kênh truyền vật lý.
Ví dụ, trong hệ thống phát thanh và truyền hình quảng bá, Cục tần số vô tuyến điện quy định dải tần số cho mỗi đài phát. Do đó bộ phát phải chuyển đổi tín hiệu thông tin đƣợc phát sang dải tần số phù hợp với tần số đƣợc ấn định cho đài phát đó. Hơn thế nữa tín hiệu đƣợc phát từ nhiều đài khác nhau không đƣợc chồng lấn lên nhau. Các chức năng tƣơng tự đƣợc thực hiện trong hệ thống điện thoại, trong đó tín hiệu tiếng nói dƣới dạng điện đến từ nhiều ngƣời sử dụng đƣợc phát trên cùng dây dẫn.
Nói chung, bộ phát thực hiện việc ghép tín hiệu tin tức vào kênh truyền thông qua một quá trình còn đƣợc gọi là điều chế. Thƣờng thì quá trình điều chế liên quan đến việc sử dụng tín hiệu thông tin để làm thay đổi một hoặc nhiều thông số nhƣ biên độ, tần số, pha của một sóng mang dạng sin. Ví dụ trong hệ thống phát thanh quảng bá M, tín hiệu thông tin phát đi đƣợc chứa trong sự thay đổi biên độ của một sóng mang dạng sin, trong đó tần số trung tâm trong dải tần số là tần số đƣợc ấn định cho đài phát đó. Đây là một ví dụ của điều chế biên độ.
Trong hệ 2 thống phát thanh quảng bá FM, tín hiệu thông tin phát đi đƣợc chứa trong sự thay đổi tần số của sóng mang dạng sin. Đây là một ví dụ của điều chế tần số. Và tất nhiên điều chế pha (PM) là phƣơng pháp thứ ba để gắn tín hiệu thông tin vào pha sóng mang dạng sin. Nói chung, các phƣơng pháp điều chế nhƣ M, FM và PM đƣợc thực hiện tại bộ phát và nhƣ đã đƣợc trình bày ở trên, đƣợc sử dụng để chuyển đổi tín hiệu thông tin thành dạng phù hợp với đặc tính của kênh truyền.
Do đó, trong quá trình điều chế, tín hiệu thông tin đƣợc chuyển đến tần số phù hợp với tần số đƣợc ấn định cho kênh truyền. Việc lựa chọn phƣơng pháp điều chế nào phụ thuộc vào một số tham số nhƣ lƣợng băng thông đƣợc ấn định, loại nhiễu và can nhiễu gặp phải khi tín hiệu đƣợc truyền trên kênh truyền. Trong hầu hết các trƣờng hợp, quá trình điều chế còn cho phép có thể truyền đồng thời nhiều tín hiệu thông tin trên một kênh truyền vật lý. Ngoài chức năng điều chế, bộ phát còn thực hiện một số chức năng nhƣ lọc lấy tín hiệu có ích, khuếch đại tín hiệu đã đƣợc điều chế và trong trƣờng hợp thông tin vô tuyến, bộ phát còn thực hiện chức năng bức xạ tín hiệu nhờ ăng-ten phát.
Kênh truyền thông. Kênh truyền thông là môi trƣờng vật lý để chuyển tải tín hiệu tin tức từ nơi phát tới nơi nhận tin. Kênh truyền có thể coi nhƣ là một bộ lọc làm suy giảm và méo dạng tín hiệu đƣợc truyền trên đó. Sự suy giảm tín hiệu tăng dần lên cùng với sự tăng khoảng cách truyền dẫn.
Méo dạng sóng tín hiệu truyền bởi vì sự khác nhau về suy giảm và dịch pha của các thành phần tần số khác nhau của tín hiệu. Ví dụ nhƣ xung vuông sẽ bị trải rộng ra khi truyền dẫn. Kiểu méo này ta gọi là méo tuyến tính. Méo tuyến tính có thể sửa đƣợc một phần hay gần nhƣ hoàn toàn bằng cách đặt tại đầu thu bộ cân bằng có đặc tính khuếch đại và pha bù với những đặc tính của kênh truyền.
Ngoài méo tuyến tính, kênh truyền còn sinh ra méo phi tuyến khi đối với các tín hiệu có biên độ lớn. Méo phi tuyến không chỉ làm thay đổi dạng tín hiệu mà nó còn gây nhiễu cho các tín hiệu khác cùng truyền trên kênh. oại méo này cũng có thể sửa đƣợc một phần nhờ vào bộ cân bằng tại đầu thu có đặc tính ngƣợc với kênh truyền. Trong quá trình truyền dẫn, tín hiệu không chỉ bị méo dạng do ảnh hƣởng của kênh truyền mà chúng còn bị ảnh hƣởng bởi các nguồn nhiễu sinh ra các tín hiệu ngẫu nhiên, đó là các tín hiệu mà ta không biết trƣớc.
Các nguồn gây nhiễu có thể ở bên ngoài hay nội tại trong môi trƣờng truyền dẫn. Các nguồn gây nhiễu bên ngoài có thể nói đến nhƣ là sự can nhiễu giữa các kênh truyền tín hiệu gần kề, nhiễu do các thiết bị điện, hay các nguồn nhiễu tự nhiên nhƣ chớp, bão từ, phát xạ của mặt trời,. Nếu chúng ta xem xét các hiện tƣợng trên một cách thấu đáo thì 3 nhiễu bên ngoài có thể bị loại bỏ tới mức tối thiểu, thậm chí là triệt tiêu hoàn toàn. Nhiễu nội sinh ra do sự chuyển động nhiệt của các electron trong vật dẫn, sự phát xạ ngẫu nhiên, sự tán xạ hay tái kết hợp của các điện tích trong các thiết bị điện.
Nhiễu nội phổ biến nhất sinh ra do sự chuyển động nhiệt của các electron trong vật dẫn còn đƣợc gọi là nhiễu nhiệt. Nếu xem xét cẩn thận thì ta chỉ có thể hạn chế phần nào ảnh hƣởng của nhiễu nội chứ không bao giờ triệt tiêu hoàn toàn đƣợc. Nhiễu là một nhân tố cơ bản ảnh hƣởng đến tốc độ truyền thông. Chức năng của bộ thu là khôi phục tín hiệu thông tin từ tín hiệu nhận đƣợc.
Nếu ở phía phát tín hiệu thông tin đƣợc sử dụng để điều chế sóng mang thì tại đầu thu thao tác giải điều chế sóng mang đƣợc sử dụng để khôi phục tín hiệu thông tin từ sóng mang đã đƣợc điều chế. Do tín hiệu truyền trên kênh truyền thông từ nơi phát đến nơi nhận nên tín hiệu thu đƣợc không còn giữ nguyên dạng nhƣ ban đầu, nó đã bị méo dạng và thêm vào đó là bị nhiễu tác động vào. Bởi nguyên nhân này mà tín hiệu sau khi giải điều chế cũng bị méo dạng và bị nhiễu tác động vào. Nhƣ vậy, bên cạnh chức năng giải điều chế, bộ thu còn thực hiện một số các chức năng khác nhƣ lọc tín hiệu và triệt nhiễu.
Để đánh giá chất lƣợng của hệ thống viễn thông ngƣời ta xem xét khả năng tái tạo thông tin tại nơi nhận tin. Nơi nhận tin mong muốn nhận đƣợc bản tin càng giống với bản tin nơi phát càng tốt. Xét trên phƣơng diện các chỉ tiêu kỹ thuật, đánh giá chất lƣợng hệ thống viễn thông thông qua tham số SNR đối với hệ thống tƣơng tự và BER đối với hệ thống số. SNR đƣợc dùng để đánh giá ảnh hƣởng của nhiễu.
SNR đƣợc định nghĩa là tỷ số giữa công suất tín hiệu trên công suất nhiễu. Do kênh truyền làm suy giảm công suất tín hiệu và nhiễu đƣợc tích lũy dọc theo đƣờng truyền nên tín hiệu sẽ bị suy giảm, đồng thời công suất nhiễu tăng lên khi khoảng cách truyền dẫn càng lớn.
