Bài 6. Tín hiệu tương tự và tín hiệu số - Chuyên đề học tập Lí 11 Chân trời sáng tạo

KĐ

Từ năm 2021, Việt Nam không sử dụng sóng truyền hình tương tự và thay thế bằng truyền hình kĩ thuật số (Đề án số hoá truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất được ban hành theo Quyết định số 2451/QĐ-TTg ngày 27/12/2011 của Thủ tướng Chính phủ). Truyền hình kĩ thuật số và truyền hình tương tự khác nhau như thế nào và ưu điểm của truyền hình kĩ thuật số là gì?

Lời giải chi tiết:

Sự khác nhau cơ bản giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số:

• Một tín hiệu tương tự đại diện cho một sóng liên tục thay đổi liên tục trong một khoảng thời gian. Mặt khác, tín hiệu số đại diện cho một sóng không liên tục mang thông tin ở định dạng nhị phân và có các giá trị riêng biệt.
• Tín hiệu tương tự luôn được biểu thị bằng sóng hình sin liên tục trong khi đó, tín hiệu số được biểu thị bằng sóng vuông.
• Trong khi nói về tín hiệu tương tự mô tả đặc trưng của sóng đối với biên độ, chu kỳ hoặc tần số và pha của sóng. Mặt khác, trong khi nói về các tín hiệu số mô tả đặc trưng của sóng đối với tốc độ bit và khoảng bit.
• Phạm vi của tín hiệu tương tự không cố định trong khi phạm vi của tín hiệu số là hữu hạn và nằm trong khoảng từ 0 đến 1.
• Tín hiệu tương tự dễ bị méo hơn khi phản ứng với nhiễu, nhưng tín hiệu số có khả năng miễn nhiễm với nhiễu do đó hiếm khi phải đối mặt với bất kỳ biến dạng nào.
• Một tín hiệu tương tự truyền dữ liệu dưới dạng sóng trong khi đó, tín hiệu số truyền dữ liệu ở dạng nhị phân tức là dưới dạng bit.
• Ví dụ tốt nhất về tín hiệu tương tự là giọng nói của con người và ví dụ tốt nhất về tín hiệu số là truyền dữ liệu trong máy tính.

CH

Vì sao sau khi âm thanh (sóng cơ) được chuyền thành tín hiệu điện từ thì ta thu nhận được tín hiệu tương tự?

Lời giải chi tiết:

Âm thanh truyền trong không gian dưới dạng sóng âm và chúng được lưu trữ lại dưới dạng tín hiệu tương tự, tín hiệu tương tự có vô số giá trị của hiệu điện thế hoặc cường độ dòng điện tương ứng với từng thời điểm liên tục khác nhau.

LT

Quan sát Hình 6.3 và chỉ rõ đường mô tả nào tương ứng với tín hiệu tương tự và tín hiệu số.

Lời giải chi tiết:

Đường mô tả hình sin là tín hiệu tương tự

Tín hiệu số được biểu diễn dưới dạng xung vuông.

CH

1. Nêu những ưu điểm của việc truyền tải tín hiệu số so với truyền tải tín hiệu tương tự và trình bày quy trình của việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.

2. Vì sao ta phải thực hiện chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự trước khi đưa tín hiệu ra máy phát?

Lời giải chi tiết:

1. Truyền tải tín hiệu số có những ưu điểm như: chất lượng dữ liệu cao hơn, tín hiệu ít bị nhiễu, thiết bị có giá cả thấp hơn, dễ di chuyển, tín hiệu có thể được nén dễ dàng và có thể mã hóa, dễ dàng truyền tải qua mạng.

Quy trình của việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số: xây dựng một mạch ADC đơn giản bằng cách sử dụng các linh kiện rời. Một cách đơn giản và dễ thực hiện là sử dụng mã hóa song song, trong đó bộ so sánh được sử dụng để phát hiện các mức điện áp khác nhau và xuất trạng thái chuyển đổi của chúng đến bộ mã hóa. Sau khi được ghi nhận bởi máy thu sóng thì những tín hiệu dạng số này cần phải được chuyển ngược lại dạng tương tự để thể hiện đúng thông tin có ích cần truyền đi. Ví dụ, các máy thu âm và máy quay phim kĩ thuật số chuyển đổi thông tin từ dạng tương tự sang dạng số. Nhưng sau đó, các thông tin này phải được chuyển đổi ngược lại thành thông tin dạng tương tự để ta có thể nghe ở loa và nhìn trên màn hình.

2. Vì chỉ có tín hiệu tương tự truyền tải được âm thanh, hình ảnh ra đầu máy phát nên cần phải chuyển dổi từ tín hiệu số sang tín hiệu tương tự.

VD

Lập bảng so sánh một số đặc tính như sự biến thiên của tín hiệu, việc truyền tải dữ liệu của tín hiệu tương tự và tín hiệu số.

Lời giải chi tiết:

Bài tập

Sưu tầm tài liệu để trình bày về sự phát triển của truyền hình kĩ thuật số ở Việt Nam.

Lời giải chi tiết:

Tại Việt Nam, Công ty Đầu tư và Phát triển Công nghệ truyền hình Việt Nam (VTC) bắt đầu phát sóng truyền hình số mặt đất DVB-T vào năm 2001. Đây là đơn vị đầu tiên của Việt Nam thực hiện phát sóng truyền hình số mặt đất, tạo tiền đề cho Đề án Số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020 của Chính phủ.

Tháng 2 năm 2002, Đài PT-TH Bình Dương (BTV) bắt đầu phát sóng truyền hình số DVB-T tại khu vực miền Nam, trên 2 kênh 50 và 53 UHF.

Đầu tháng 9 năm 2003, HTV phát thử nghiệm DVB-T trên kênh 30 UHF, phát kênh HTV7, HTV9 và một số kênh khác. Sau đó không lâu, ngày 1 tháng 10 năm 2003, kênh này lên sóng chính thức và các kênh HTV1, HTV2, HTV3, HTV4 cùng lúc ra đời. Tháng 12 năm 2003, trước thềm khai mạc SEA Games 22, Đài Truyền hình TP.HCM (HTV) bắt đầu phát sóng truyền hình hình số mặt đất DVB-T trên kênh 39, sau đó là kênh 25 và dừng phát sóng vào ngày 31 tháng 12 năm 2011. Cũng trong tháng 10 năm 2003, công ty Hanel tiến hành thử nghiệm truyền hình số DVB-T trên kênh 47 UHF tại Hà Nội, với nội dung là chương trình VTV3 và Đài PTTH Hà Nội từ 6h - 22h 

Năm 2005, VTC được Nhà nước cấp phép triển khai phát sóng truyền hình số DVB-T toàn quốc.

Năm 2008, kênh 50 UHF của BTV xuống sóng, Đài vẫn tiếp tục phát sóng kênh 53 UHF.

Ngày 31 tháng 12 năm 2012, sau 10 năm phát sóng, Đài PT-TH Bình Dương chấm dứt phát sóng truyền hình kỹ thuật số DVB-T.

Theo đề án Số hóa truyền hình của Chính phủ, đến hết năm 2020, Việt Nam sẽ hoàn thành số hóa truyền hình, chuyển sang phát sóng truyền hình kỹ thuật số mặt đất theo chuẩn DVB-T2. Hiện tại tất cả các đơn vị truyền dẫn truyền hình số mặt đất đã chuyển sang phát hình theo chuẩn DVB-T2.