Задание 6

1. Приведите три требования к линейным кодам. Укажите достоинства и недостатки линейного кода, заданного в таблице 8, согласно варианту.

2. Постройте заданную цифровую последовательность в кодах:

• Однополярным со скважностью 2 (RZ);

• Однополярным NRZ со скважностью 1;

• Двухполярным ЧПИ (AMI);

• Двухполярным МЧПИ (HDB-3);

• Однополярным CMI;

• Двухуровневым кодом Миллера;

• Манчестерским.

3. Поясните принцип действия преобразователей кода передачи и приема кода ЧПИ (AMI) в соответствии с вариантом исходных данных

Таблица 8 – Исходные данные

Номер варианта	Цифровая последовательность	Линейный код	Схема кодопреобраз. кода ЧПИ
1	11000011100001000011	ЧПИ (AMI)	ПКпер
2	10000110000111000010	МЧПИ (HDB-3)	ПКпр
3	11010000100001010000	NRZ	ПКпер
4	11000010100001101001	ЧПИ (AMI)	ПКпр
5	10110100000000100001	МЧПИ (HDB-3)	ПКпер
6	11100100000000010101	NRZ	ПКпр
7	10000010000101000010	ЧПИ (AMI)	ПКпер
8	10000010000101000010	МЧПИ (HDB-3)	ПКпр
9	10000110100001000010	NRZ	ПКпер
10	10100001000000010011	ЧПИ (AMI)	ПКпр

Методические указания к выполнению задания

1. Основные требования к линейным кодам цсп

По цифровому линейному тракту должны передаваться сигналы, обес­печивающие минимальные уровни помех внутри сигнала и переходные по­мехи между соседними трактами.

Требования, предъявляемые к линейным кодам, можно сформулиро­вать в виде трёх групп.

Первая группа требований:

Энергетический спектр сигнала должен ограничиваться сверху и снизу, должен быть достаточно узким, располагаться на сравнительно низких частотах и не содержать постоянной составляющей.

Сдвиг спектра в область более низких частот снижает уровень пере­ходной помехи.

Уменьшение ширины спектра сигнала позволяет сделать более узкой полосу пропускания входящих цепей регенераторов, уменьшив тем самым ширину полосы и мощность помех, проникающих в решающее устройство.

Второе требование:

В составе спектра частот линейного сигнала должна быть составляю­щая с f_т, что упрощает устройство тактовой синхронизации.

Третье требование:

Линейный сигнал должен быть представлен в коде, содержащем ин­формационную избыточность, что позволяет решать вопросы повышения ка­чества передачи в линейном тракте.

2. Линейные коды цсп. Бинарный код

В бинарном коде элементы кода (биты) могут принимать только два действительных значения «1» или «0».

Бинарный код встречается в двух формах:

• код NRZ (без возврата к нулю)

• код RZ (с возвратом к нулю).

Код NRZ

При коде NRZ отдельные биты сигнала следует друг за другом без промежутков; между отдельными битами цифрового сигнала отсутствует возврат на уровень лог. 0. Бит сохраняет своё значение во время тактового периода.

Код RZ

При коде RZ между отдельными битами, т.е. по истечении половины тактового периода, происходит возврат сигнала на уровень лог.0.

Бинарный кодированный сигнал (NRZ или RZ) не может быть исполь­зован для передачи по линии в силу следующих соображений:

• постоянная составляющая не может быть пропущена линейными трансформаторами, что приведёт к дополнительным искажениям в промежуточных регенерационных участках;

• промежуточные регенераторы для своей тактовой синхронизации должны выделить из линейного цифрового сигнала тактовую частоту, при длинных сериях 0 или 1 в цифровом сигнале отсутствует текстовая информация.

Код AMI

Является наиболее известным представителем троичных линейных кодов. Значение «1» бинарного кода передаётся попеременно импульсами положительного и отрицательного напряжения, а бинарное значение «0» - нулевым напряжением. Этим достигается, что постоянная составляющая в среднем будет равна 0. Из фронтов между положительными и отрицатель­ными импульсами промежуточные регенераторы могут извлекать необходи­мую для их синхронизации тактовую частоту.

Недостатком кода является возможность формирования последо­вательностей нулей в принципе любой длины, которая затрудняет извлечение тактовой информации. Для решения этой проблемы в современных системах передачи используют модифицированный код AMI с ограничением длины нулевых последовательностей.

Код HDB-3

HDB означает высокую плотность бинарных символов, в линейном коде допускается не более 3 нулей подряд.

Для преобразования бинарного кода HDB-3 действует следующие правила:

1. Если в сигнале встречается 4 нуля подряд, то четвёртый нуль заменяется на бит "V" - "бит-вставку". При этом бит-вставка будет той полярности, какую имела предыдущая "1" сигнала, т.е. получается чередование полярности.

2. Если между вставляемым битом-вставкой и предыдущим битом-вставкой чётное число "1", то первый нуль четвёрки нулей заменяется битом "В", т.е. битом чередующейся полярности. Следовательно, преобразование сигнала при этом выглядит так: 0000-BOOV.

3. При нечётном числе «1» преобразование сигнала выглядит так: 0000-OOOV.

Код CMI

Используется для стыков при скорости (пропускной способности) 1392 кбит/с.

Речь идёт о двухуровневом коде, не содержащем постоянной состав­ляющей, отличающемся высоким информационным содержанием каждого такта, так как при бинарном нуле так же происходит смена полярностей.

При кодировании действует следующее правило:

0:- период уровня А1/А2 внутри бита.

1:- постоянный период уровня между А1 и А2.

Достоинства:

1. Высокое информационное содержание каждого такта, так как при бинарном нуле так же происходит смена полярностей.

2. Нарушения кода могут быть обнаружены.

3. Не содержит постоянной составляющей.

4. Простая реализация.