Задача №3. Формирование линейных кодов цифровых систем передачи.

       Учебная цель: научиться формировать линейные коды ЦСП

       Учебные задачи:

       1. Ознакомиться с алгоритмами формирования линейных кодов.

       2. Научится формировать линейные коды ЦСП для заданных последовательностей импульсов

Обеспеченность занятия

 

       1. Учебно-методическая литература

       - Величко В.В., Катунин Г.П., Шувалов В.Д., Основы информационных технологий, 2007

       - Берлин А.Н., Коммутация в системах и сетях электросвязи, - М.: Экотренд, 2007

       2. Отчет по выполнению контрольной работы

       3. Карандаш простой

       4. Чертежные инструменты

 

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме задачи №2 контрольной работы.

Поток бит, полученный в результате квантования и двоичного кодирования (кодификации), оптимален только с точки зрения уменьшения ошибок квантования, но непригоден для передачи по каналу связи по ряду причин, основные из которых следующие:

-      выходной цифровой поток имеет широкий спектр, что затрудняет его передачу по каналу связи с ограниченной полосой пропускания и осложняет процесс регенерации сигнала синхронизации, передаваемого в канале, особенно в случае восстановления потерянного синхронизма;

-      спектр сигнала имеет значительную долю низкочастотных составляющих, которые могут интерферировать с составляющими передаваемого низкочастотного сигнала;

-      спектр содержит большую постоянную составляющую, усложняющую фильтрацию напряжения сети питания.

Для оптимизации спектра сигнала, подаваемого в линию связи, используется так называемое линейное кодирование.

Для двоичного кодирования число уровней входного сигнала т = 2, а число уровней выходного сигнала п может быть 2 (двухуровневое кодирование) или 3 (трехуровневое кодирование). Двухуровневое кодирование может быть однополярным (+1,0) и двухполярным, или симметричным (+1,-1), а трехуровневое - однополярным (+2, +1, 0) и двухполярным (+1, 0, -1).

Например, оптические линии связи требуют однополярных методов кодирования, тогда как электрические линии связи могут использовать как однополярные, так и двухполярные методы кодирования.

В различных методах кодирования " 1" может быть представлена положительным прямоугольным импульсом на полную или на половинную длину двоичного интервала, или переходом с "+1" на "0" или "-1" (ступенькой вниз) в центре интервала, а "0" - соответствующей длины отрицательным импульсом, или отсутствием импульса, или обратным переходом с "-1" или "0" на "+1" (ступенькой вверх) в центре интервала.

Алгоритмы кодирования в большинстве случаев просты и могут быть описаны словесно, однако исчерпывающее описание часто дается графически (см. образец выполнения работы).

NRZ – двухуровневый код без возвращения к нулю, может быть как двухполярным, так и однополярным

RZ – трехуровневый код с возвращением к нулю.

AMI – двоичный код с чередующейся инверсией на “1”

 

Многоуровневый код без возвращения к нулевому уровню.

       Для формирования линейного кода, вход во входной информационный поток делится на кодовые группы по 3 бита на каждой. Каждая трехбитовая кодовая группа сопоставляется одному уровню напряжения.

 

Таблица 1. Кодовые группы кода.

Кодовая группа	Кодовое напряжение
100	-1 В
001	+2 В
010	+3 В
111	- 4 В
011	+4 В
000	+ 1 В
110	- 3 В
001	-2 В

 

2В1Q - Код с четырьмя уровнями выходного напряжения без возвращения к нулевому уровню. Для формирования линейного кода входной информационный поток делится на кодовые группы по два бита в каждой. Каждая двухбитовая кодовая группа сопоставляется одному из четырех уровней напряжения.

 

Таблица 2. Кодовые группы кода

Кодовая группа	Кодовое напряжение
00	-3 В
01	- 1 В
10	+ 3 В
11	+ 1 В

 

Пример по выполнению контрольной работы

 

 

                                                                                                              Многоуровневый код

 

 

Рис.1. – Пример линейного кодирования

 

 

 

Контрольные вопросы

1. Назначение линейного кодирования

2. Назовите типы используемых линейных кодов

3. В каких линейных кодах используется чередование полярности импульсов

4. Каким способом можно избавиться от появления постоянной составляющей при передаче последовательности импульсов?

5. Какая последовательность импульсов может привести к потере синхронизации?