Câu 1: Nêu khái niệm thông tin, tin, tín hiệu, đường truyền tin? truyền từ nơi phát đến nơi nhận Câu 2: Nêu định nghĩa và phân loại nhiễu? Câu 3: Nêu định nghĩa nguồn tin, mã hóa, mã hiệu? Trả lời: Câu 4: Nêu định nghĩa khoảng cách mãtốc độ phátđộ dư mãkhả năng phát tin của nguồn rời rạc? Trả lời: Câu 5: Các định nghĩa về kênh rời rạc? Trả lời Câu 6: Những chỉ tiêu chất lượng cơ bản của hệ thống truyền tin? Trả lời: Câu 7: Mối quan hệ giữa khoảng cách cực tiểu và sửa sai mã?
Trang 1Câu 1: Nêu khái ni m thông tin, tin, tín hi u, đ ệ ệ ườ ng truy n tin? ề
Tr l i: ả ờ
- Thông tin: thông tin là t p h p các tri th c mà con ngậ ợ ứ ười
ti p thu đế ược qua các con đường khác nhau (nghe đài, đ c ọ trên báo…)
- Tin : là d ng v t ch t c th đ bi u di n ho c th hi n ạ ậ ấ ụ ể ể ể ễ ặ ể ệ thông tin: b n nh c, b ng s li u, bài vi t,…ả ạ ả ố ệ ế
- Tín hi uệ : thông tin được mang dướ ại d ng năng lượng khác nhau g i là v t mang: đi n, đi n t , sóng âm, sóng ánh ọ ậ ệ ệ ừ
sáng… V t mang có ch a thông tin g i là tín hi uậ ứ ọ ệ
- Đường truy n tinề : là môi trường v t lý trong đó tín hi u ậ ệ
được truy n t n i phát đ n n i nh nề ừ ơ ế ơ ậ
Câu 2: Nêu đ nh nghĩa và phân lo i nhi u? ị ạ ễ
Tr l i: ả ờ
- Nhi uễ : là m i y u t ng u nhiên có nh họ ế ố ẫ ả ưởng x u nh ấ ả
hưởng đ n vi c thu tin Nh ng y u t này tác đ ng x u đ nế ệ ữ ế ố ộ ấ ế tin truy n đi t bên phát đ n bên thuề ừ ế
- Phân lo iạ : theo nh ng d u hi u sau:ữ ấ ệ
1 Theo b r ng ph c a nhi u:ề ộ ổ ủ ễ
Nhi u gi i r ng (ph r ng nh c a ánh sáng ễ ả ộ ổ ộ ư ủ
tr ng g i là t p âm tr ng)ắ ọ ạ ắ
Nhi u gi i h p ( g i là t p âm màu)ễ ả ẹ ọ ạ
2 Theo quy lu t bi n thiên th i gian c a nhi u: nhi u ậ ế ờ ủ ễ ễ
r i r c, nhi u liên t cờ ạ ễ ụ
3 Theo phương th c mà nhi u tác đ ng lên tín hi u: ứ ễ ộ ệ nhi u c ng, nhi u nhân, nhi u h n h pễ ộ ễ ễ ỗ ợ
4 Theo cách b c x c a nhi u:ứ ạ ủ ễ
Nhi u th đ ng: là các tia ph n x t các m c ễ ụ ộ ả ạ ừ ụ tiêu gi ho c t các đ a v t tr v đài ta xét khi ả ặ ừ ị ậ ở ề các tia sóng c a nó đ p vào chúngủ ậ
Trang 2Nhi u tích c c: do m t ngu n b c x năng lễ ự ộ ồ ứ ạ ượng ( các đài or các h th ng lân c n) or máy phát ệ ố ậ nhi u c a đ i phễ ủ ố ương chĩa vào h th ng đang xétệ ố
5 Theo ngu n g c phát sinh: nhi u công nghi p, nhi u ồ ố ễ ệ ễ khí quy n, nhi u vũ tr …ể ễ ụ
Câu 3: Nêu đ nh nghĩa ngu n tin, mã hóa, mã hi u? ị ồ ệ
Tr l i: ả ờ
- Ngu n tinồ : là n i s n sinh ra thông tinơ ả
+ Thông tin s : đi n báo, lu ng d li u t máy tính: ngu n ố ệ ồ ữ ệ ừ ồ
r i r cờ ạ
+ Thông tin liên t c: các b c m bi n, các ngu n audio ụ ộ ả ế ồ
video: ngu n liên t cồ ụ
- Mã hóa: là m t phép bi u di n s tin khác nhau, c a m t ộ ể ễ ủ ộ ngu n r i r c nào đó Trong m t b ký hi u xác đ nh nào đí, ồ ờ ạ ộ ộ ệ ị
ch a m ký hi u khác nhau Nh m m c đích tăng tính h u ứ ệ ằ ụ ữ
hi u và đ tin c y c a h th ng truy n tinệ ộ ậ ủ ệ ố ề
+ m – c s c a b mãơ ố ủ ộ
+ m < s : m i tin c a ngu n đỗ ủ ồ ược đ t tặ ương ng v i m t ứ ớ ộ dãy ( t h p) g m n ký hi u c a b ký hi u Dãy này đgl t ổ ợ ồ ệ ủ ộ ệ ừ mã
+ ni: đ dài c a t mãộ ủ ừ
- Mã hi u(code): ệ là s n ph m c a phép mã hóa, là t p các t ả ẩ ủ ậ ừ
mã đượ ậc l p ra theo m t lu t đã độ ậ ược đ nh trị ước T p các ậ
t mã này t o nên m t không gian V (V = {ừ ạ ộ }
Câu 4: Nêu đ nh nghĩa kho ng cách mã/t c đ phát/đ d ị ả ố ộ ộ ư
mã/kh năng phát tin c a ngu n r i r c ả ủ ồ ờ ạ ?
Tr l i: ả ờ
- Kho ng cách mã Hamming ả gi a hai t mã b t kỳ c a m t bữ ừ ấ ủ ộ ộ
mã đ u là s nh ng v trí (thành ph n) c a chúng tính theo ề ố ữ ị ầ ủ cùng m t th t mà t i đó chúng có các d u khác nhauộ ứ ự ạ ấ
Trang 3d(,)- kho ng cách gi a hai t mã: ả ữ ừ
- T c đ phát c a ngu n r i r cố ộ ủ ồ ờ ạ : n u g i Tn là đ r ng trung ế ọ ộ ộ bình c a m i xung thì t c đ phát c a ngu n tin r i r c ủ ỗ ố ộ ủ ồ ờ ạ
được xác đ nh nh sau:ị ư
= – s xung trong m t đ n v th i gianố ộ ơ ị ờ
+ Th nguyên [] = b t = s d u (xung)/secứ ố ố ấ
- Ngu n r i r cồ ờ ạ : là ngu n t o ra các tin dồ ạ ướ ại d ng r i r c ờ ạ (vd: m t tin liên t c c n truy n đi độ ụ ầ ề ượ ờ ạc r i r c hóa, thì ta có
th truy n đi các xung có biên đ khác nhau)ể ề ộ
- Ngu n thông tin r i r cồ ờ ạ : là ngu n t o ra m t chu i các bi n ồ ạ ộ ỗ ế
ng u nhiên r i r c x1, x2, …, xnẫ ờ ạ
- Đ d c a ngu nộ ư ủ ồ : được đ nh nghĩa b i bi u th c sau:ị ở ể ứ
Dn = = 1 –
+ Trong đó: = g i là h s nén tinọ ệ ố
V i ngu n r i r c g m s tinớ ồ ờ ạ ồ : H(A)max = logs và Dn = 1-
- Kh năng phát c a ngu n r i r c đả ủ ồ ờ ạ ược đ nh nghĩa b i bi u ị ở ể
th c sauứ :
H’(A) = Vn.H(A) =
+ Bi u th lể ị ượng thông tin trung bình mà ngu n phát ra ồ
được trong m t đ n v th i gian ộ ơ ị ờ
Câu 5: Các đ nh nghĩa v kênh r i r c? ị ề ờ ạ
Tr l i: ả ờ
- Kênh tin: là môi trường truy n tín hi u t ngu n t i đíchề ệ ừ ồ ớ
- Kênh r i r c/liên t cờ ạ ụ : kênh đượ ọc g i là r i r c n u không ờ ạ ế gian tín hi u vào và không gian tín hi u ra là r i r c/liên t cệ ệ ờ ạ ụ
- N u s truy n tin trong kênh là liên t c theo th i gian thì ế ự ề ụ ờ kênh dgl liên t c theo th i gian N u s truy n tin ch th c ụ ờ ế ự ề ỉ ự
hi n th i đi m r i r c theo th i gian thì kênh dgl r i r c ệ ở ờ ể ờ ạ ờ ờ ạ theo th i gianờ
- N u s chuy n đ i ký hi u vào là x thành ký hi u ra là y ế ự ể ổ ệ ệ không ph thu c vào các chuy n đ i trụ ộ ể ổ ước đó thì kênh dgl
Trang 4không nh N u s chuy n đ i đó ph thu c vào ch n g c ớ ế ự ể ổ ụ ộ ọ ố
th i gian thì kênh đgl d ngờ ừ
Câu 6: Nh ng ch tiêu ch t l ữ ỉ ấ ượ ng c b n c a h th ng truy n tin? ơ ả ủ ệ ố ề
Tr l i: ả ờ
- Tính h u hi uữ ệ : th hi n trên các m t sau:ể ệ ặ
+ T c đ truy n tin caoố ộ ề
+ Truy n đề ược đ ng th i nhi u tin khác nhauồ ờ ề
+ Chi phí cho m t bit thông tin th pộ ấ
- Đ tin c yộ ậ :
+ Đ m b o đ chính xác c a vi c thu nh n tin cao, xác su t ả ả ộ ủ ệ ậ ấ thu sai (BER) th pấ
- Tính an toàn:
Bí m t:ậ
Không th khai thác thông tin trái phépể
Ch có ngỉ ười nh n m i hi u đậ ớ ể ược thông tin
Xác th c: g n trách nhi m c a bên g i-bên nh n v iự ắ ệ ủ ử ậ ớ
b n tin(ch a ký s )ả ữ ố
Toàn v n:ẹ
Thông tin không b bóp méo (c t xén, xuyên t c,ị ắ ạ
s a đ i)ử ổ
Thông tin dược nh n ph i nguyên v n k c n iậ ả ẹ ể ả ộ dung và hình th cứ
Kh d ng: m i tài nguyên và d ch v c a h th ngả ụ ọ ị ụ ủ ệ ố
ph i đả ược cung c p đ y đ cho ngấ ầ ủ ười dùng h p phápợ
- Đ m b o ch t lả ả ấ ượng d ch v (QoS): ị ụ đây là m t ch tiêu r tộ ỉ ấ quan tr ng đ c bi t v i các d ch v th i gian th c nh yọ ặ ệ ớ ị ụ ờ ự ạ
c m v i đ tr (truy n ti ng nói, hình nh)ả ớ ộ ễ ề ế ả
Câu 7: M i quan h gi a kho ng cách c c ti u và s a sai mã? ố ệ ữ ả ự ể ử
Tr l i: ả ờ
- Đ nh nghĩaị : kho ng cách nh nh t gi a hai t mã b t kỳ c aả ỏ ấ ữ ừ ấ ủ
b mã g i là kho ng cách c c ti u ộ ọ ả ự ể
Trang 5do = mind();
- Kh năng s a sai ả ử c a b mã có đ d đủ ộ ộ ư ược đánh giá thông qua các đ nh lý sau:ị
Đ nh lý 1ị : M t b mã đ u nh phân, có th phát hi n ộ ộ ề ị ể ệ
đượ ấ ảc t t c các trường h p sai có b i W(ợ ộ ) <= n u th aế ỏ mãn: do>=
Đ nh lý 2ị : Đi u ki n c n và đ đ m t b mã đ u nh ề ệ ầ ủ ể ộ ộ ề ị phân, có th phát hi n để ệ ượ ấ ảc t t c các trường h p sai ợ
có b i W() <= t, n u th a mãn: do>=2t +1ộ ế ỏ
Đ nh lý 3ị : Đi u ki n c n và đ đ m t b mã nh phân,ề ệ ầ ủ ể ộ ộ ị
có th phát hi n để ệ ượ ấ ảc t t c các trường h p sai có b iợ ộ
và có th s a để ử ượ ấ ảc t t c các trường h p sai có b i t ợ ộ (t<=), n u th a mãn : do>= t+ + 1ế ỏ
Câu 8: C ch phát hi n và s a sai c a b mã? ơ ế ệ ử ủ ộ
Tr l i: ả ờ
- Gi s b mã dung có đ dài t mã là n:ả ử ộ ộ ừ
+ S t h p mã nh phân n d u có th có là: No = ố ổ ợ ị ấ ể
+ Đ truy n các tin c a ngu n ta ch c n: N = t mã dung ể ề ủ ồ ỉ ầ ừ (t mã dung đ mã hóa cho các tin c a ngu n)ừ ể ủ ồ
+ S t h p mã còn l i No – N = : g i là s t h p mã c mố ổ ợ ạ ọ ố ổ ợ ấ + Do có nhi u tác đ ng, m t t mã dung có th chuy n ễ ộ ộ ừ ể ể
thành N = t mã có th có (xét c trừ ể ả ường h p véc-t sai = ) ợ ơ
Nh v y, s trư ậ ố ường h p chuy n có th có khi truy n N t ợ ể ể ề ổ
h p mã là: N.Noợ
+ Trong đó:
N = 2^k trường h p chuy n đúngợ ể
2^k(2^k) trường h p chuy n thành các t h p ợ ể ổ ợ
mã dung khác (không phát hi n đệ ược sai) + S trố ường h p chuy n sai có th phát hi n đợ ể ể ệ ược:
2^k.2^n – [2^k + 2^k(2^k – 1)] = 2^k(2^n – 2^k) = N(No – N)
Trang 6+ T s gi a s trỷ ố ữ ố ường h p chuy n sai có th phát hi n ợ ể ể ệ
được và s trố ường h p chuy n có th có:ợ ể ể
2^k(2^n – 2^k)/2^k.2^n = 1 – 2^k/2^n = 1 – N/No
+ T s gi a s trỷ ố ữ ố ường h p chuy n sai có th s a đợ ể ể ử ược và
s trố ường h p sai có th có:ợ ể
+ T s này không ph thu c vào các phỷ ố ụ ộ ương pháp nhân
ho ch - các phạ ương pháp mã hóa và gi i mã Nghĩa là ta có th ả ể
s a đử ược m t s sai nào đó b i nh ng cách phân ho ch nào đó ộ ố ở ữ ạ
Đó là ý nghĩa c a vi c đi tìm nh ng b mã khác nhau, c u trúc ủ ệ ữ ộ ấ
c a nó ph thu c vào tính ch t th ng kê c a kênh (d a vào xác ủ ụ ộ ấ ố ủ ự
su t phân b sai nh m trong kênh)ấ ố ầ
Câu 9: C s lý thuy t ph c a quá trình ng u nhiên và bi u di n ơ ở ế ổ ủ ẫ ể ễ hình h c cho th hi n c a tín hi u ng u nhiên?( ọ ể ệ ủ ệ ẫ Slide th y cho ầ )
Câu 10: Trình bày các khái ni m v H1(A), H2(A), Hn(A), H(A/B), ệ ề C’?
Tr l i: ả ờ
- H1(A) (entropy c a ngu n tin r i r c) là: trung bình th ng ủ ồ ờ ạ ố
kê c a lủ ượng thông tin riêng, ch a trong các tin c a ngu n ứ ủ ồ
r i r cờ ạ
H1(A) =
H2(A) là: entropy hai chi u c a ngu n r i r c – đ c tr ng ề ủ ồ ờ ạ ặ ư cho lượng thông tin ( đ b t đinh ) c a ngu n khi k đ n sộ ấ ủ ồ ể ế ự
ph thu c gi a m t b 2 tinụ ộ ữ ộ ộ
- Hn(A) là: entropy n chi u c a ngu n r i r c – đ c tr ng choề ủ ồ ờ ạ ặ ư
lượng thông tin (đ b t đ nh) c a ngu n, khi k đ n s phộ ấ ị ủ ồ ể ế ự ụ thu c gi a m t b g m n tinộ ữ ộ ộ ồ
Hn(A) = H(A/AA…A)
Trang 7=
- H(A/B) là lượng thông tin t n hao trung bình c a m i tin ổ ủ ỗ ở
đ u phát khi đ u thu đã thu đầ ầ ược m t d u nào đóộ ấ
H(A/B) = -
- H(B/A) là lượng thông tin riêng trung bình ch a trong m i ứ ỗ tin đ u thu khi đ u phát đã phát đi m t tin nào đóở ầ ầ ộ
H(B/A) = -
- I(AB) là lượng thông tin tương hỗ
I(A,B) = H(A) – H(A/B) = H(B) – H(B/A)
= H(A) + H(B) – H(A.B)
- C’ là kh năng thông qua ( thông lả ượng) c a kênh r i r c – ủ ờ ạ
là giá tr c c đ i c a lị ự ạ ủ ượng thông tin trung bình truy n qua ề kênh r i r c trong m t đ n v th i gian, l y theo m i phân ờ ạ ộ ơ ị ờ ấ ọ
b xác su t có th có c a ngu n tinố ấ ể ủ ồ
C’ =
+Đ t C = ặ – kh năng thông qua c a kênh đ i v i ả ủ ố ớ
m t d u (m t lý hi u)ộ ấ ộ ệ
C’ = Vk.C (bit/sec)