Методы цифрового кодирования

  • 25 нояб. 2009 г.
  • 2051 Слова
Методы цифрового кодирования
[pic]
Цифровое кодирование (Digital Encoding) определяет способ представления битов в физическом канале передачи данных. Простейший метод NRZ используется в протоколах на базе интерфейса RS232, в сетях Ethernet применяется кодирование PE, а в телефонии используется алгоритм HDB3 (этот метод служит для кодирования сигналов в потоках E1 и E2). Выбор методакодирования зависит от полосы канала связи, используемой кабельной системы, скорости передачи данных и других параметров.
Требования к алгоритмам цифрового кодирования

При кодировании цифровых сигналов должны выполняться определенные требования.
1. Малая полоса цифрового сигнала для возможности передачи большого объема данных по имеющемуся физическому каналу.

2. Невысокий уровень постоянногонапряжения в линии.

3. Достаточно высокие перепады напряжения для возможности использования сигнальных импульсов (переходов напряжения) для синхронизации приемника и передатчика без добавления в поток сигналов дополнительной информации.

4. Неполяризованный сигнал для того, чтобы можно было не обращать внимания на полярность подключения проводников в каждой паре.

Потенциальный код безвозвращения к нулю (NRZ)
Потенциальное кодирование, также называется кодированием без возвращения к нулю (NRZ). При передаче последовательности единиц, сигнал, в отличие от других методов кодирования, не возвращается к нулю в течение такта. В этом варианте кодирования используется следующее представление битов: биты 0 представляются нулевым напряжением (0 В); биты 1 представляются напряжением +V.[pic]
Достоинства метода NRZ:
— Простота реализации.
— Метод обладает хорошей распознаваемостью ошибок (благодаря наличию двух резко отличающихся потенциалов).
— Основная гармоника f0 имеет достаточно низкую частоту (равную N/2 Гц, где N — битовая скорость передачи дискретных данных [бит/с]), что приводит к узкому спектру.
Недостатки метода NRZ:
— Методне обладает свойством самосинхронизации. Даже при наличии высокоточного тактового генератора приёмник может ошибиться с выбором момента съёма данных, так как частоты двух генераторов никогда не бывают полностью идентичными. Поэтому при высоких скоростях обмена данными и длинных последовательностях единиц или нулей небольшое рассогласование тактовых частот может привести к ошибке в целый такт и,соответственно, считыванию некорректного значения бита.
— Вторым серьёзным недостатком метода, является наличие низкочастотной составляющей, которая приближается к постоянному сигналу при передаче длинных последовательностей единиц и нулей. Из-за этого многие линии связи, не обеспечивающие прямого гальванического соединения между приёмником и источником, этот вид кодирования не поддерживают. Поэтому всетях код NRZ в основном используется в виде различных его модификаций, в которых устранены как плохая самосинхронизация кода, так и проблемы постоянной составляющей.

Биполярное Return-to-Zero кодирование (RZ).

Return-to-Zero (RZ) описывает линейный код, используемый в сфере телекоммуникаций, в котором сигнал падает (возвращается) в нуль в течении каждого такта. Так происходит,даже если появляются последовательные 0 или 1 в сигнале. Сигнал самосинхронизирующаяся. Это означает, что не нужно параллельно с сигналом отправлять синхроимпульсы. Минусом является то, что необходимо в два раза увеличить пропускную способность по сравнению с NRZ, что бы достигнуть той же скорости передачи данных.

"Нули" в каждом такте называются нейтральным состоянием или состоянием покоя. Темне менее, при использовании RZ все еще имеем некоторую постоянную при блинных последовательностях 0 или 1.

Цифровые данные представляются следующим образом: биты 0 представляются значением -V в первой половине и нулевым напряжением во второй; биты 1 представляются значением +V в первой половине и нулевым напряжением во второй.

[pic]

Данный код...
tracking img