1.3.7. Кодирование

Основные понятия. Кодирование — процесс преобразования диск­ретных сообщений в дискретные сигналы в виде кодовых комбина­ций символов, составленных по определенному закону. Кодирова­ние нашло широкое применение в современных системах передачи информации для защиты ее от помех.

Код — закон или правило, по которому осуществляется кодиро­вание. Кодовые комбинации составляются из символов, заданная совокупность которых называется алфавитом, а закон, по которому составляются эти комбинации, называется языком сообщений. Например, в обыденной жизни сообщение может быть составлено на русском, английском, немецком или другом языке и записано с помощью русского, латинского или другого алфавита. Кодовые комбинации могут быть записаны буквами, цифрами либо другими символами.

Числовые коды. В технике широкое применение нашли коды, построенные с помощью систем счисления. Количество значащих цифр системы называется основанием системы счисления т. По основанию т системы счисления бывают двоичные (т = 2), троичные (т = 3) и т.д. В широко применяемой десятичной системе т = 10. В ней используются цифры от 0 до 9. В двоичной системе имеется только две цифры 0 и 1. Число цифр, образующих кодовую комбинацию, называется длиной п. Место цифры в числовой комбинации называется разрядом. Значение (вес) разряда определяется основанием т и порядковым номером разряда. В десятичной системе в первом разряде (крайнем правом) содержатся единицы, во втором — десятки, в третьем — сотни и т.д. В двоичной системе первый разряд также содержит единицы, второй — двойки (вместо десятков), третий — четверки (вместо сотен) и т.д. (табл. 1.2). Таким образом, вес цифры при переводе ее из одного разряда в другой более высокий увеличивается в т раз.

Таблица 1.2

Ряд десятичных и соответствующих им двоичных чисел

Число		Число
Десятичное	Двоичное четырехразрядное	Десятичное	Двоичное четырехразрядное
0	0000	8	1000
1	0001	9	1001
2	0010	10	1010
3	0011	11	1011
4	0100	12	1100
5	0101	13	1101
6	0110	14	1110
7	0111	15	1111

При кодировании каждому сообщению приписывается определенная комбинация числового кода. Так, сообщения о состоянии четырех выключателей на контролируемом пункте представлены в табл. 1.1.

При передаче по каналу связи каждому символу соответствует свой сигнальный признак. Например, при двоичном коде (табл. 1.3) цифре 1 соответствует импульс, а цифре 0 — пауза (вариант I). Можно 1 передавать длинным импульсом, а 0 — коротким (вариант II) или передать эти символы разными частотами.

При десятичном коде надо иметь десять состояний сигнала, например, десять сигнальных частот.

Полное число сигналов, образуемых числовым кодом, определяется выражением

N=mⁿ, (1.19)

где т — основание системы счисления;

п — число разрядов (элементов сигнала).

Таблица 1.3