Кодирование данных Основные понятия

Ред.03 от 05_03_2012 г.

I

Варианты преобразований

2/23

Способы

преобразований

Цифровые данные → Цифровой сигнал

Аналоговые данные → Цифровой сигнал

Цифровые данные → Аналоговый сигнал

Аналоговые данные → Аналоговый сигнал

Кодирование и модуляция

3/23

Цифровые данные → Цифровой сигнал

4/23

Аналого-цифровое преобразование

5/23

Цифро-аналоговое преобразование

6/23

Аналоговое преобразование

7/23

Кодирование данных Цифровое преобразование

Ред.03 от 05_03_2012 г.

II

Способы кодирования

Однополярное

Полярное

Биполярное

9/23

Однополярное кодирование

• Амплитуда сигнала варьируется между положительным +V и 0 В

• Недостатки однополярного кода:

• Наличие постоянной составляющей (DC)• Потеря синхронизации

А

t

Только одно значение

амплитуды сигнала

10/23

Полярное кодирование

БВН – код без возвращения к нулю

ВН – код с возвращением к нулю

Двухфазный код

Манчестерский код

11/23

NRZ-L

• 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

А

t

Два значения уровня

амплитуды сигнала

–

+

12/23

NRZ-I

• 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

А

t

13/23

RZ

• 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

А

0

–

+

Три значения уровня

амплитуды сигнала

14/23

Двухфазный код

• 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

А

15/23

Биполярное кодирование

16/23

AMI (код ЧПИ)

• 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»

А

17/23

B8ZS

• B8ZS : биполярный код с заменой 8 нулей

• Базовый код системы Т-1

• Обеспечивает синхронизацию для длинных серий «0»

А

18/23

B8ZS кодирование

19/23

HDB3

• HDB3 : биполярный код с высокой плотностью 3 (КВП3)

• Базовый код системы Е-1

• Обеспечивает синхронизацию для длинных серий «0»

А

20/23

HDB3 кодирование

21/23

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

22/23

Спектральные характеристики

Нормализованная частота (f / R)

Ср

едн

ее з

нач

ен

ие

квад

рат

а н

апр

яж

ени

я

на

ед

ин

иц

у п

ро

пус

кно

й с

по

соб

но

сти

23/23