Кодирование данных Основные понятия I Ред.03 от 05_03_2012 г. 2/23 Варианты преобразований Цифровые данные → Цифровой сигнал Аналоговые данные → Цифровой сигнал Способы преобразований Цифровые данные → Аналоговый сигнал Аналоговые данные → Аналоговый сигнал 3/23 Кодирование и модуляция 4/23 Цифровые данные → Цифровой сигнал 5/23 Аналого-цифровое преобразование 6/23 Цифро-аналоговое преобразование 7/23 Аналоговое преобразование Кодирование данных Цифровое преобразование II Ред.03 от 05_03_2012 г. 9/23 Способы кодирования Однополярное Полярное Биполярное 10/23 Однополярное кодирование Только одно значение амплитуды сигнала А t • Амплитуда сигнала варьируется между положительным +V и 0 В • Недостатки однополярного кода: • • Наличие постоянной составляющей (DC) Потеря синхронизации 11/23 Полярное кодирование БВН – код без возвращения к нулю ВН – код с возвращением к нулю Двухфазный код Манчестерский код 12/23 NRZ-L Два значения уровня амплитуды сигнала А t • • • NRZ (БВН) : нет изменений сигнала внутри бита NRZ-L : Код без возвращения к нулю, по уровню 0 = положительный уровень, 1 = отрицательный • Недостатки NRZ-L кода: • • Наличие постоянной составляющей (DC) Потеря синхронизации + – 13/23 NRZ-I А t • NRZ-I : Код без возвращения к нулю, инверсный • • 1 = есть изменение уровня в начале битового интервала 0 = нет изменения уровня в начале битового интервала • Лучше синхронизация при посылке серии «1», но строка из «0» может привести к сбоям 14/23 RZ Три значения уровня амплитуды сигнала А + 0 – • • • RZ : Код с возвращением к нулю (в середине каждого бита) Изменение с высокого уровня +V на ноль = 1 Изменение с низкого уровня -V на ноль = 0 • • Лучше синхронизация в сравнении с NRZ-L, NRZ-I Для кодирования требуется большая полоса пропускания 15/23 Двухфазный код А • Изменение сигнала в середине каждого бита без возвращения к 0 • • Манчестерский код : +V на –V = 0, –V на +V = 1 Дифференциальный манчестерский : отсутствие изменений = 1, наличие перехода = 0 • Самосинхронизация и отсутствие постоянной составляющей 16/23 Биполярное кодирование 17/23 AMI (код ЧПИ) А • • AMI (ЧПИ) : код с чередованием полярности импульсов 0 = отсутствие сигнала, 1 = либо +V, либо -V уровень • Псевдотернарный : разновидность AMI, вместо 1 варьируется 0 • Преимущества: • • Нет постоянной составляющей (DC) Нет потери синхронизации при передачи серии «1» 18/23 B8ZS А • • • B8ZS : биполярный код с заменой 8 нулей Базовый код системы Т-1 Обеспечивает синхронизацию для длинных серий «0» 19/23 B8ZS кодирование 20/23 HDB3 А • • • HDB3 : биполярный код с высокой плотностью 3 (КВП3) Базовый код системы Е-1 Обеспечивает синхронизацию для длинных серий «0» 21/23 HDB3 кодирование 22/23 Сравнительные характеристики кодов • Спектр сигнала • • • • отсутствие высоких частот = уже полоса пропускания отсутствие постоянной составляющей концентрация максимума энергии в середине спектра Синхронизация • Соответствующее кодирование обеспечит механизмы синхронизации • Обнаружение ошибок • Помехозащищенность и помехоустойчивость • некоторые коды имеют лучшую помехозащищенность при наличии шумов в линии Среднее значение квадрата напряжения на единицу пропускной способности 23/23 Спектральные характеристики Нормализованная частота (f / R)