Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp (Phần 4)

©2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
C
h
ư
ơ
n
g
1
Hệ thống 
thông tin công nghiệp
2/11/2006
4.5 Mã hóa bit
2©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
4.5 Mã hóa bit
1. Đặt vấn ₫ề
2. Mã NRZ, RZ
3. Mã Manchester
4. Mã AFP
5. Mã FSK
3©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
1. Đặt vấn ₫ề
ƒ Mã hóa ₫ường truyền (Line encoding, signal encoding): 
Biểu diễn nguồn thông tin cần truyền bằng một tín hiệu 
thích hợp cho truyền dẫn, có thể bao gồm
— Mã hóa bit (biểu diễn một dãy bit thành một tín hiệu)
— Các biện pháp dồn kênh
ƒ Mã hóa bit (Bit encoding): trường hợp ₫ặc biệt của mã 
hóa ₫ường truyền (không có dồn kênh, phân kênh)
— Trong truyền thông công nghiệp ta chỉ cần ₫ề cập tới mã 
hóa bit
— Mã hóa bit còn ₫ược gọi là ₫iều chế tín hiệu (signal 
modulation)
ƒ Giải mã bit: Khôi phục dãy bit từ một tín hiệu nhận 
₫ược
4©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
Các yếu tố kỹ thuật
ƒ Tần số, dải tần tín hiệu:
— Tần số và dải tần tín hiệu liên quan tới những tính năng 
nào trong hệ thống?
— Tần số cao hay tần số thấp thì tốt?
— Dải tần hẹp hay dải tần rộng thì tốt?
ƒ Tính bền vững với nhiễu, khả năng phát hiện lỗi
— Phương pháp mã hóa như thế nào thì bền vững với 
nhiễu hơn?
— Bền vững hơn với nhiễu thì có lợi gì?
— Phương pháp mã hóa như thế nào, tín hiệu dạng gì thì
có khả năng phối hợp nhận biết lỗi
5©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
Các yếu tố kỹ thuật
ƒ Triệt tiêu dòng một chiều/khả năng ₫ồng tải nguồn
— Dòng một chiều ảnh hưởng gì tới hệ thống?
— Khi nào thì tín hiệu trên ₫ường truyền triệt tiêu dòng 
một chiều?
— Khả năng ₫ồng tải nguồn là gì và mang lại lợi ích gì? Khi 
nào thực hiện ₫ược?
ƒ Thông tin ₫ồng bộ nhịp trong tín hiệu:
— Phân biệt chế ₫ộ truyền ₫ồng bộ và không ₫ồng bộ (cách 
thức và ưu nhược ₫iểm)
— Làm thế nào ₫ể ₫ồng bộ nhịp giữa bên gửi và bên nhận 
trong chế ₫ộ truyền ₫ồng bộ?
— Một tín hiệu có dạng như thế nào thì mang thông tin 
₫ồng bộ nhịp?
6©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
2. Phương pháp NRZ và RZ
ƒ NRZ (Non-return to Zero), RZ (Return to Zero)
ƒ Các tính chất:
— Tần số thấp, dải tần không hẹp
— Kém bền vững với nhiễu
— Tồn tại dòng một chiều
— Không mang thông tin ₫ồng bộ nhịp
ƒ Ứng dụng: Phổ biến nhất, vd Profibus-DP, Interbus
0 1 1 0 01 0 1
NRZ: 1 øng víi møc tÝn hiÖu cao, 0 víi 
møc thÊp trong suèt chu kú bit 
0 1 1 0 01 0 1
RZ: 1 øng víi møc tÝn hiÖu cao trong nöa chu 
kú bit T, 0 víi møc thÊp trong suèt chu kú bit
7©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
3. Mã Manchester
ƒ Các tính chất:
— Tần số cao hơn NRZ, dải tần không hẹp
— Khá bền vững với nhiễu, không có khả năng phối hợp 
nhận biết lỗi
— Triệt tiêu dòng một chiều, khả năng ₫ồng tải nguồn
— Mang thông tin ₫ồng bộ nhịp
ƒ Ứng dụng: Khá phổ biến, vd Ethernet, Profibus-PA, 
Foundation Fieldbus
0 1 1 0 01 0 1
Manchester-II: 1 øng víi s−ên xuèng, 0 øng 
íiv s−ên lªn cña xung ë gi÷a chu kú bit
8©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
4. Mã AFP (Alternate Flanked Pulse)
ƒ Các tính chất:
— Tần số thấp nhất, dải tần hẹp nhất
— Khá bền vững với nhiễu, có khả năng phối hợp nhận biết 
lỗi
— Tồn tại dòng một chiều
— Không mang thông tin ₫ồng bộ nhịp
ƒ Ứng dụng: AS-Interface
0 1 1 0 01 0 1
AFP: Thay ®æi gi÷a 0 vμ 1 ®−îc ®¸nh dÊu
b»ng mét xung xoay chiÒu
9©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.5 Mã hóa bit © 2005 - HMS
5. Mã FSK (frequency shift keying)
ƒ Các tính chất:
— Tần số cao (truyền tải dải mang), dải tần hẹp
— Đặc biệt bền vững với nhiễu, có khả năng phối hợp nhận 
biết lỗi
— Triệt tiêu dòng một chiều, có khả năng ₫ồng tải nguồn
— Mang thông tin ₫ồng bộ nhịp
ƒ Ứng dụng: HART, Powerline Communication
0 1 1 0 0 1 0 1 
FSK: 0 vμ 1 øng víi c¸c tÇn sè kh¸c nhau