Опубликован: 26.10.2007 | Доступ: свободный | Студентов: 2151 / 651 | Оценка: 4.04 / 3.76 | Длительность: 17:47:00
ISBN: 978-5-94774-810-9
Лекция 9:

Линейные коды и способы модуляции

< Лекция 8 || Лекция 9: 12345 || Лекция 10 >

Преобразование к троичным кодам

Биполярный код использует для передачи троичные сигналы. Это позволяет повысить информационность каждой передаваемой единицы. Одна из первых процедур состоит в сведении двоичных к троичным кодам, что позволяет кодировать комбинации меньшим числом разрядов и тем самым повысить скорость передачи.

Последовательность чисел от 0 до 15 можно закодировать и передать с помощью четырех битов. При троичных кодах для этого потребуется только три разряда. Таким образом, требуемая скорость (в битах) в канале уменьшается и составляет только часть от скорости, требуемой для передачи двоичными кодами. Например, если при передаче двоичными кодами требуется скорость 160 бит/с, то при троичном коде 4B3T (когда 4 двоичных символа передаются с помощью 3 троичных символов) — только 120 бит/c. Одно из частных преимуществ троичного кодирования состоит в избыточности кода. Три троичных символа дают 27 комбинаций, а четыре двоичных — 16. Поэтому для передачи многим двоичным комбинациям можно сопоставить по две троичных комбинации. Это делается для несбалансированных кодов, т.е. тех, в которых преобладают сигналы положительной или отрицательной полярности. Тогда второй код выбирается с обратной балансировкой, и их попеременная передача обеспечивает отсутствие постоянной составляющей в линии. Те коды, которые не имеют второго варианта, выбираются из множества сбалансированных комбинаций, как это показано в табл. 9.3. Этот код получил обозначение 4B3T (так как преобразует четыре двоичных символа в 3 троичных).

Таблица 9.3. Таблица кодирования для линейного кода 4B3T
Двоичная комбинация Троичная комбинация (накопленный дисбаланс)
- 0 +
0000 - - - + + +
0001 - - 0 + + 0
0010 - 0 - + 0 +
0011 0 - - 0 + +
0100 - - + + + -
0101 + - +
0110 - + +
0111 + 00
1000 0 + 0
1001 0 0 +
1010 0 + -
1011 0 - +
1100 + 0 -
1101 - 0 +
1110 + - 0
1111 - + 0

Эта тенденция получила дальнейшее развитие в своем применении для расширения пропускной способности канала многоуровневых кодов.

Многоуровневые коды

Основное применение многоуровневые коды получили на абонентских участках для повышения скорости передачи двоичных символов.

В этом случае можно говорить не о повышении скорости передачи по каналу, а об увеличении информационного содержания каждого символа.

Объем передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах достигает

R = (log 2L)/T,

где

L — число уровней, из которых можно производить выбор в каждом такте;

T — длительность тактового интервала.

Эта формула показывает скорость передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах.

Ее размерность определяется в бит/с.

При L = 2 она действительно равна частоте тактовых импульсов. При L > 2 она показывает, сколько двоичных символов переносит многоуровневый сигнал в секунду. Это иллюстрирует рис.9.3. Каждый один из восьми уровней имеет двоичную нумерацию log_{2}8 = 3 бита. Если импульсы идут с частотой 1/T, то скорость передачи 3/T бит/с.

При использовании кодеками недвоичных систем исчисления, например десятичной системы, информационная скорость может возрасти еще больше. Скорость передачи в многоуровневых кодах часто измеряют в бодах, при двоичном сигнале она совпадает со скоростью, передаваемой в битах.

Таблица 9.4. Пример трехуровневого кодирования
1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1
+3 –1 –3 +1 –3 –1 +3 +1
Пример кодирования двоичной последовательности по таблице 9.4 четырехуровневым кодом

Рис. 9.3. Пример кодирования двоичной последовательности по таблице 9.4 четырехуровневым кодом

На рис. 9.3 показан пример передачи четырехуровневого сигнала, при котором за один такт передается два двоичных бита (содержание бода — два бита). Несмотря на более высокую скорость передачи информации, достигнутую благодаря повышенной информационной емкости символа, многоуровневая передача не применяется. Выше уже было отмечено, что помехи и шумы в канале, а также ограничения на уровень сигнала в усилителях воздействуют прежде всего на амплитуду. Поэтому рассматриваемый способ не нашел применения. Однако в сочетании с другими способами (в частности, частотной модуляцией) он дает высокий эффект и хорошую помехоустойчивость. Наибольшее распространение получило сочетание многоуровневой передачи постоянными импульсами совместно с частотной фазовой манипуляцией. Это позволило резко расширить полосу пропускания на абонентском участке. В следующем параграфе рассмотрен один из таких способов.

Способы модуляции

Модуляция — это процесс изменения параметров несущей частоты (амплитуды, частоты или фазы) по заданному закону. Она осуществляется с более низкой скоростью по сравнению с периодом высокочастотного колебания.

Принято выделять еще один способ передачи информации по каналу.

Манипуляция — процесс воздействия на несущую частоту с помощью входного цифрового сигнала с целью изменения ее параметров (амплитуды, частоты, фазы). К настоящему времени имеется большое число способов модуляции и манипуляции. Ниже изложены некоторые способы, которые будут употребляться в рассматриваемых далее приложениях

< Лекция 8 || Лекция 9: 12345 || Лекция 10 >
Кристина Руди
Кристина Руди
Ольга Москалева
Ольга Москалева
Михаил Тухкин
Михаил Тухкин
Россия
Евгений Ясевич
Евгений Ясевич
Россия, г. Благовещенск