Transcript Цифровые данные → Цифровой сигнал

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)