Физическое кодирование. Импульсные коды
Биполярный импульсный код
В биполярном импульсном коде единица представлена импульсом одной полярности, а ноль - другой Каждый импульс длится половину такта. Такой код обладает отличными самосинхронизирующими свойствами, но постоянная составляющая, может присутствовать, например, при передаче длинной последовательности единиц или нулей.
Рис 6.8. 
Биполярный Импульсный Код
Манчестерский код
В локальных сетях до недавнего времени самым распространенным методом кодирования был манчестерский код. Он применяется в технологиях Ethernet и Token Ring. В манчестерском коде для кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса.
При манчестерском кодировании каждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала, происходящими в середине каждого такта.
Единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а ноль -обратным перепадом.
В начале каждого такта может происходить служебный перепад сигнала, если нужно представить несколько нулей или единиц подояд.
Рис 6.9 Манчестерский код.
Так как: сигнал изменяется, по крайней мере один раз за такт передачи одного бита данных, то манчестерский код обладает хорошими само синхронизирующими свойствами. Полоса пропускания манчестерского кода уже, чем у биполярного импульсного. У него также нет постоянной составляющей, а основная гармоника в худшем случае (при передаче последовательности единиц или нулей) имеет частоту N Гц, а в лучшем (при: передаче чередующихся единиц и нулей) - N/2 Гц, как и у кодов AMI и NRZ. В среднем: ширина полосы манчестерского кода в полтора раза уже, чем: у биполярного импульсного кода, а основная гармоника колеблется: вблизи значения 3N/4.
|
|
|
Избыточные коды
Избыточные коды основаны на разбиении исходной последовательности бит на части, которые часто называют символами. Затем каждый исходный символ заменяется на новый, который имеет большее количество бит, чем исходный.
Логический код 4В/5В, заменяет исходные символы длиной в 4 бита на символы длиной в 5 бит. Так как результирующие символы содержат избыточные биты, то общее количество битовых комбинаций в них больше, чем в исходных. Результирующие символы содержат 32 битовых комбинации, а исходные символы -только 16. Поэтому в результирующем коде можно отобрать 16 таких комбинаций, которые не содержат большого количества нулей, а остальные считать запрещенными кодами (code violation). Кроме устранения постоянной составляющей и придания коду свойства само синхронизации избыточные коды позволяют приемнику распознавать искаженные биты. Если приемник принимает запрещенный код, значит, на линии произошло искажение сигнала.
|
|
|
Таблица 6.1 Соответствие исходных и результирующих кодов 4В/5В
| Исходный код | Результ-ий код | Исходный код | Результ-ий код |
| 0000 | 11110 | 1000 | 10010 |
| 0001 | 01001 | 1001 | 10011 |
| 0010 | 10100 | 1010 | 10110 |
| 0011 | 10101 | 1011 | 10111 |
| 0100 | 01010 | 1100 | 11010 |
| 0101 | 01011 | 1101 | 11011 |
| 0110 | 01110 | 1110 | 11100 |
| 0111 | 01111 | 1111 | 11101 |
Код 4В/5В затем передается по линии с помощью физического кодирования по одному из методов потенциального кодирования (потенциальных кодов типа AMI, NRZI или 2Q1B), чувствительному только к длинным последовательностям нулей.
Вторым методом борьбы с чередующимися нулями можно назвать скремблирование.
Скремблирование.
 |
Скремблирование заключается в побитном вычислении результирующего кода на основании битов исходного кода и полученных в предыдущих тактах битов результирующего кода. Например, скремблер может реализовывать следующее соотношение:
где
- Bi- двоичная цифра результирующего кода, полученная на i-м такте работы скремблера,
- Аi- двоичная цифра исходного кода, поступающая на i-м такте на вход скремблера,
- Bi-3 и Bi-5 двоичные цифры результирующего кода, полученные на предыдущих тактах работы скремблера (соответственно на 3 и на 5 тактов ранее текущего такта) и объединенные операцией исключающего ИЛИ (сложение по модулю 2).
|
|
|
После получения результирующей последовательности приемник передает ее дескремблеру, который восстанавливает исходную последовательность на основании обратного соотношения:
|
Пример скремблирования кода 1010 0000 0000 1101 и кодирования по коду AMI.
| В1=А1=1 В2=А2=0 ВЗ=АЗ=1 В4=А4+В 1=0+1=1 В5=А5+В2=0+0=0 В6=А6+В3+В 1 =0+1+1 =0 В7=А7+В4+В2=0+1 +0=1 В8=А8+В5+ВЗ=0+0+1=1 | В9=А9+В6+В4=0+0+1=1 В10=А10+В7+В5=0+1+0=1 В11=А11+В8+В6=0+1+0=1 В12=А12+В9+В7=0+1+1=0 В13=А13+В10+В8=1+1+1=1 В14=А14+В11+В9=1+1+1=1 В15=А15+В12+В10=0+0+1=1 В16=А16+В13+В11=1+1+1=1 |
Различные алгоритмы скремблирования отличаются количеством слагаемых, дающих цифру результирующего кода, и сдвигом между слагаемыми
Так, в сетях ISDN при передаче данных от сети к абоненту используется преобразование со сдвигами на 5 и 23 позиции, а при передаче данных от абонента, в сеть со сдвигами на 18 и 23 позиции.
Рис 6.10. Пример скремблирования кода 1010 0000 0000 1101 и кодирования по коду AMI.
Существуют и другие методы борьбы: с последовательностями единиц, также относимые к классу скремблирования.
|
|
|
Для улучшения биполярного кода АMI используются ещё два метода, основанные на искусственном искажении последовательности нулей запрещенными символами, которые можно отнести к классу скремблирования.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 871; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!