Phân biệt mã hóa nguồn và mã hóa kênh

    Chúng ta thường nhắc đến 2 loại mã hóa dòng tín hiệu: mã hóa nguồn (source coding) và mã hóa kênh (channel coding). Vậy sự khác biệt giữa 2 loại mã hóa này là gì?

     Dưới đây là vị trí của 2 loại mã hóa trong sơ đồ của một khối hệ thống truyền tin số.

      Về bản chất, mã hóa nguồn là quá trình rút ngắn các bit tín hiệu dư thừa để có thể sử dụng tối đa dung lượng của kênh truyền. Nguồn thông tin có thể là dữ liệu thoại, số liệu hay hình ảnh. Tín hiệu được mã hóa thành các bit thông tin theo những quy tắc khác nhau, để nhằm đạt được tới giới hạn Entropi của nguồn (Entropi chỉ ra lượng thông tin có trong mỗi ký tự, vì tần xuất xuất hiện của mỗi ký tự là khác nhau, nên mỗi ký tự mang một lượng thông tin khác nhau). Một số phương pháp mã hóa nguồn nổi tiếng như Huffman, Shannon Fano, Lempel-Ziv-Welch...

     Còn mã hóa kênh thực chất là quá trình chèn thêm các bit dư vào chuỗi ký tự, với mục đích bảo vệ dòng tín hiệu khỏi bị can nhiễu từ những kênh thông tin khác, các bit thêm vào này dùng để phát hiện và sửa lỗi. Một số phương pháp mã hóa kênh cơ bản như: Hamming, Reed-Solomon, mã vòng, mã chập...

Tại sao phải điều chế tín hiệu ?

  

Hình ảnh minh họa cho điều chế AM

     Điều chế tín hiệu là quá trình biến đổi một hay nhiều thông số của một tín hiệu tuần hoàn (sóng mang) theo sự thay đổi một tín hiệu mang thông tin, để truyền tới đầu thu.  Tín hiệu mang thông tin còn gọi là tín hiệu được điều chế. Ở đầu thu, bộ giải điều chế sẽ dựa vào sự thay đổi thông số đó của sóng mang, tái tạo lại tín hiệu mang thông tin ban đầu. Các thông số của sóng mang được dùng trong quá trình điều chế có thể là biên độ, pha, tần số.
     Các phương pháp điều chế thông dụng hiện nay như: Điều chế tương tự (AM, SSB, QAM, FM, PM, SM), điều chế số (FSK, ASK, PSK, QAM, MSK , OFDM, SC-FDM), trải phổ (CSS  · DSSS  · FHSS  · THSS).

     Những bạn học ngành viễn thông chắc hẳn đã từng thắc mắc, truyền tín hiệu tần số càng cao, suy hao càng nhiề, vậy tại sai lại phải điều chế tín hiệu lên tần số cao làm gì ? Để giải thích cho câu hỏi này, có 3 lý do chính như sau:

• Thứ nhất, là để phù hợp với kênh truyền. Trong thông tin viễn thông, thì mỗi tổ chức, đơn vị, mỗi sản phẩm công nghệ được cho phép hoạt động trên một dải tần xác định, trên một không gian nhất định, nên không phải ta cứ thích phát tín hiệu nào cũng được, nó sẽ gây can nhiễu đến các thiết bị khác hoạt động trong phạm vi gần đó. Vì thế mỗi tín hiệu phải được điều chế lên đúng dải tần số mà nó được cấp phép sử dụng;

• Thứ hai, vì tài nguyên tần số là có hạn. Số lượng thiết bị thông tin ngày càng tăng với tốc độ chóng mặt, và cùng với đó là số lượng dải tần số cần dùng cũng tăng cùng với nó. Dải tần số thấp từ lâu đã được sử dụng cho các thông tin quảng bá, dẫn đường máy bay, thông tin thời tiết... Dải tần số MHz hiện nay cũng đang dần cạn kiệt, và các thiết bị thông tin bây giờ tập trung vào những dải tần cao hơn GHz và cao hơn;

• Thứ ba, kích thước anten phụ thuộc vào dải tần số làm việc của thiết bị, tối thiểu là phải bằng 1/10 bước sóng. Vì vậy nếu hoạt động ở dải tần số thấp (tức là bước sóng dài) thì kích thước anten cũng phải rất lớn.