Tiểu Luận Kỹ Thuật Truyền Số liệu Xử Lý Số Liệu Truyền

Định dạng file word


Mục lục:
I.Mã hóa số liệu mức vật lý
1. Những yêu cầu để mã hóa số2. Mã hóa NRZ3. Mã lưỡng cựcII. Phát hiện lỗi và sửa sai
1. Tổng quan:
2. Các khái niệm về lỗi:
3. Các kiểu lỗi:
4. Phát hiện sai trong truyền số liệu:
Các phương pháp kiểm tra
1. Phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ (Parity bit):
2. Kiểm tra tổng khối BSC ( Block Sum Check ):
3. Kiểm tra CRC ( cyclic redundancy check )
III. Nén dữ liệu
1.Giới thiệu chung
1.1). Nguyên tắc của nén dữ liệu
1.2). Tầm quan trọng của nén dữ liệu trong truyền tin nối tiếp
2. Một số phương pháp nén dữ liệu
2.1). Phương pháp mã hoá độ dài loạt (Run-Length Encoding)
2.2). Phương pháp nén LZW
3.Nén theo mã hóa Huffman
IV. MẬT MÃ HÓA SỐ LIỆU
1.Khái quát:
2. Mật mã hóa cổ điển:
V.Demo
1.Lập trình chat 2 máy server/client bằng java
2.Kiến trúc
3.Giao diện


I.Mã hóa số liệu mức vật lýTrong một hệ thống truyền thông kỹ thuật số, bước đầu tiên là chuyển đổi các thông tin thành các luồng bit 1 và 0. Sau đó, các dòng bit đã được biểu diễn thành một tín hiệu điện. Trong chương này, chúng ta sẽ nghiên cứu các cách biểu diễn của dòng bit thành tín hiệu điện.
1. Những yêu cầu để mã hóa sốKhi thông tin được chuyển đổi thành một dòng bit gồm 1 và 0, bước tiếp theo là chuyển đổi các dòng bit đó thành tín hiệu điện. Kiểu biểu diễn tín hiệu điện đã được lựa chọn cẩn thận vì những lý do sau đây:

Kiểu biểu diễn tín hiệu điện quyết định yêu cầu về băng thông.
Kiểu biểu diễn tín hiệu điện giúp xác định thời điểm bắt đầu và kết thúc của mỗi bit.
Cơ chế phát hiện lỗi có thể được xây dựng thành các kiểu biểu diễn tín hiệu điện.
Cơ chế chống nhiễu có thể được tốt hơn bởi kiểu biểu diễn tín hiệu tốt.
Có thể giảm sự phức tạp của bộ giải mã.
Các dòng bit được mã hoá thành tín hiệu điện tương đương bằng cách sử dụng các chương trình mã hóa số. Chương trình mã hóa sẽ được chọn để quản lí băng thông, định giờ, khả năng phát hiện lỗi, chống nhiễu, và độ phức tạp của bộ giải mã
Các phương pháp mã hóa thông dụng bao gồm
Mã lưỡng cực
Mã hóa NRZ
Mã Miller
Mã nhị phân đa mức
2. Mã hóa NRZCách phổ biến nhất và cũng là dễ nhất để truyền các tín hiệu số là sử dụng hai mức hiệu điện thế khác nhau cho hai số nhị phân. Các loại mã theo dạng này có cùng tính chất là mức hiệu điện thế sẽ là hằng số trong khoảng thời gian 1 bit. Không có sự chuyển đổi về giá trị mức hiệu điện thế 0 (non return to zero). Ví dụ, khi không có hiệu điện thế có thể biểu diễn cho bit 0 và với mức hằng số dương của hiệu điện thế có thể biểu diễn bit 1. Thông thường, một mức hiệu điện thế âm sẽ biểu diễn cho giá trị của một bit và một mức hiệu điện thế dương sẽ biểu diễn cho bit kia.
Phương pháp mã hóa “không trả về zero”: NRZ-L (Non-return to Zero Level) thường là loại mã được các trạm hoặc các thiết bị khác sử dụng để sinh ra hoặc thông dịch dữ liệu số nhị phân. Các loại mã khác nếu được sử dụng trong truyền thông thì thông thường đều được các hệ thống truyền sinh ra từ mã NRZ-L ban đầu.
Ở NRZ – L, nhị phân 1 được biểu diễn bởi điện áp dương và 0 bằng điện áp âm. Phương pháp này, tuy đơn giản nhưng lại có vấn đề xảy ra: nếu có lỗi trong quá trình đồng bộ hoá, sẽ khó cho máy thu để đồng bộ, và nhiều bit bị mất.
Sự đồng bộ hoá là vấn đề trong phương pháp mã hoá này.
Ví dụ: 01001010011


Phương pháp mã hóa “không trả về zero” nghịch đảo: NRZ-I (Nonreturn to Zero Inverted)
Trong NRZ-I, bit 0 được biểu diễn bằng 0 volt và bit 1 biểu diễn bằng 0 volt hoặc V volt, dựa theo điện áp trước đó. Nếu điện áp trước đó là 0 volt, thì bit 1 là V vôn. Nếu điện áp trước đó là V volt, , thì bit 1 sẽ là 0 volt.
Ví dụ: 01001010011


Mã NRZ là một loại mã dễ thực hiện trong thực tế và thêm vào đó nó đem lại khả năng sử dụng băng thông một cách hiệu quả.
Nhược điểm chính của các tín hiệu NRZ là sự có mặt của thành phần một chiều và thiếu khả năng đồng bộ.
Bởi vì tính đơn giản và mối quan hệ với đặc tính tần số thấp, các mã NRZ thường được sử dụng trong công nghệ ghi số băng từ. Tuy nhiên, các nhược điểm của các loại mã này thường không thích hợp với các việc các ứng dụng sử dụng chúng trong vấn đề truyền tín hiệu.
3. Mã lưỡng cựcPhương pháp này thực hiện việc chuyển đổi “0” của tín hiệu nhị phân sang xung của mức “0” và “1” của tín hiệu nhị phân thành xung của 2 mức +A và –A. Đặc tính của loại mã này là không tồn tại thành phần một chiều và sử dụng luân phiên +A, -A, để có thể phát hiện lỗi. Nhược điểm của loại mã này là không có chức năng khử các mã 0 liên tục, đầu thu có nhiều khó khăn trong việc tách riêng tín hiệu thời gian. Để giải quyết vấn đề này, một vài loại mã không có độ dài nhất định được chuyển sang các mẫu đặc biệt dùng một mã lưỡng cực mật độ cao (như BNZS, HDBN).
Lưỡng cực AMI : (BIPOLAR ALTERNATE MARK INVERSION)
Theo lược đồ mã hóa Bipolar AMI, bit 0 đại diện tín hiện bằng 0, bit 1 đại diện cho mức điện áp dương hoặc âm. Bit 1 phải luân phiên ở hai cực dương âm. Sự thuận lợi của mã hóa này nếu có một chuỗi bit 1 phát sinh thì vẫn không mất đi sự đồng bộ. Nếu sự đồng bộ bị mất thì cũng dễ dàng đồng bộ lại theo quá trình thay đổi điện áp.
Ví dụ: 0100101001100001


Lưỡng cực mật độ cao: HIGH-DENSITY BIPOLAR 3 (HDB3)
Phần lớn mã hóa HDB3 đều giống với AMI, ngoại trừ sự thay đổi nhỏ: hai xung, được gọi là xung V và xung B, được sử dụng khi có 4 số 0 liên tiếp trong chuỗi bit mã hóa. Khi có 4 bit 0 phát sinh, xung nhiệp sẽ là 000V, bit V chính là bit phía trước 4 các bit 0. Tuy nhiên thì xung V lại tạo ra thành phần xoay chiều. Để giải quyết vấn đề này, bit B được đề xuất. Nếu có 4 bit 0 liên tiếp thì mã hóa sẽ là B00V .
Ví dụ: 0100101001100001



II. Phát hiện lỗi và sửa sai
Mạng cần có khả năng truyền dữ liệu một cách chính xác. Một hệ thống không bảo đảm dược tính năng này thì không sử dụng được. Trong quá trình truyền thì dữ liệu luôn bị tác động bởi nhiều yếu tố như nhiễu, vì vậy hệ thống cần có độ tin cậy tốt với cơ chế phát hiện và sửa lỗi.
Việc phát hiện và sửa lỗi được thiết lập ở lớp kết nối dữ liệu hoặc lớp vận chuyển trong mô hình OSI.
1. Tổng quan:
Khi dữ liệu được truyền đi giữa 2 DTE (Data Terminal Equipment - thiết bị cuối xử lý số liệu)-đây là thiết bị lưu trữ và xử lý thông tin. Trong hệ thống truyền số liệu hiện đại thì DTE thường là máy tính hoặc máy fax hoặc là trạm cuối (terminal). Như vậy tất cả các ứng dụng của người sử dụng (chương trình, dữ liệu) đều nằm trong DTE. Chức năng của DTE thường lưu trữ các phần mềm ứng dụng, đóng gói dữ liệu rồi gửi ra DCE(thiết bị cuối kênh dữ liệu- Data circuit terminal equiment) hoặc nhận gói dữ liệu từ DCE theo một giao thức xác định DTE trao đổi với DCE thông qua một chuẩn giao tiếp nào đó. Như vậy mạng truyền số liệu chính là để nối các DTE lại cho phép chúng ta phân chia tài nguyên, trao đổi dữ liệu và lưu trữ thông tin dùng chung đặc biệt nếu các đường dây truyền dẫn ở trong môi truyền xuyên nhiễu như mạng điện thoại công cộng, thì những tín hiệu điện đại diện luồng bit rất dễ bị thay đổi do ảnh hưởng của các thiết bị điện gần đó. Điều đó có nghĩa là, tín hiệu đại diện cho bit 1 bị máy thu dịch ra như bit nhị phân 0 và ngươc lại.