Особенности передачи данных в системах РЧИ

Особенности передачи данных в системах РЧИ

Передача данных в СРЧИ осуществляется так же, как и в других радиосистемах. Общая схема передачи данных в радиосистеме показана ниже.

Пусть объект А – считыватель, объект В – транспондер. Передача данных от считывателя к транспондеру включает выполнение операций:

- кодирование сообщения считывателя (криптокодирование, помехо-устойчивое кодирование, кодирование потенциалами перед модулятором или кодирование передачи);

- модуляцию кодированного сообщения;

- передача по каналу связи;

- демодуляция принятого транспондером сообщения;

- декодирование (декодирование потенциалами после демодулятора помехоустойчивое декодирование, криптодекодирование).

Модуляция – это процедура изменения параметров сигнала (амплитуды, частоты или фазы) в соответствии модулирующим сигналом. Если сигнал дискретный (телеграфный, цифровой), то модуляцию называют манипуляцией. Цифровой метод передачи имеет преимущества, состоящие в возможности применения компьютерных технологий для повышения помехоустойчивости, защиты информации, более гибкого управления связью (например, чередованием пауза-передача, повторение).

Кодирование передаваемых данных

Существуют два метода цифровой передачи: синхронный и асинхронный.

Асинхронный для низкоскоростных каналов и автономного оборудования. При асинхронном режиме данные передаются кадрами. Типичный кадр: старт бит (0), байт данных (********), два стоп-бита (11).

Синхронный режим позволяет передавать информацию более длительными порциями, но требует синхронизирующего сигнала для передатчика и приёмника.

Внутри самих данных структура информации определяется типом кода потенциалов.

Для СРЧИ используются следующие коды передачи:

- код NRZ;

- униполярный код RZ;

- манчестерский;

- дифференциальный манчестерский код;

- дифференциальный бифазный код;

- код Миллера, модифицированный код Миллера;

- код РРС.

Код NRZ

Это кодирование бит потенциалами двоичной логики: для нуля низкий потенциал, для единицы высокий. Отличие кода от других последующих в том, что если передаётся единица, то в течение такта потенциал высокий и в ноль не возвращается. Этим NRZ отличается от других кодов, в которых при передаче «1» бывают оба потенциала. NRZ означает «non return to zero» (без возврата к нулю).

Недостаток – не обладает свойством синхронизации. При передаче однополярной комбинации – постоянный ток, а не импульсы, поэтому границ тактовых интервалов не видно. Другой недостаток в том, что постоянный ток из отсчётов с единичным потенциалом при отсутствии гальванической связи по постоянному току (связь осуществляется через трансформатор или разделительный конденсатор) превратится в последовательность нулей. Достоинство: евклидово расстояние между нулём и единицей больше, чем в кодах с возвратом к нулю, поэтому выше помехоустойчивость.

Код RZ

Это код с возвращением к нулю «return to zero». «1» - полтакта высокий, полтакта - низкий потенциал. «0» - только низкий потенциал. Такой код пройдёт через разделительный конденсатор, но проблемы синхронизации при передаче серии нулей остаются.

Манчестерский код

Двоичным символам ставятся в соответствие не уровни, а перепады потенциала. «1» от низкого уровня к высокому, то есть полтакта низкий, полтакта высокий; «0» - от высокого (полтакта) к низкому (вторые полтакта). Достоинство: можно выделить сигнал тактовой синхронизации по перепадам в середине такта. Недостаток – избыточность, так как один бит кодируется двумя. Позволяет выявить коллизию: наложение двух и более сигналов. Если мы приняли одновременно разнополярные биты, то перепады в них взаимно компенсируются. Такой сигнал, в котором не везде есть перепады, не является манчестерским. Это признак коллизии.

Дифференциальный манчестерский код

Представляет собой модификацию манчестерского, он является самосинхронизирующимся. Особенности:

- переход в середине каждого тактового интервала есть всегда (он только для синхронизации);

- «0» - обозначается переходом в начале тактового интервала;

- «1» - переход вначале тактового интервала отсутствует.

Дифференциальный бифазный код

Вначале тактового интервала – всегда перепад (любой: положительный или отрицательный).

«0» - перепад в середине (любой: положительный или отрицательный).

«1» - перепада в середине нет.

Код Миллера

«1» - в середине бита есть переход (положительный или отрицательный);

«0» - в середине бита перехода нет, а вначале – это зависит от предыдущего бита.

Передавался «10» - в начале бита нет перехода.

Передавался «00» в начале бита - переход.

Модифицированный код Миллера

Это код Миллера, в котором каждый переход заменяется отрицательным импульсом. Причём импульс короткий, так что большую часть времени потенциал единичный. Удобно детектировать напряжение питания.

Код PPC

От “Pause-Pulse Coding”.

Двоичная 1 представляется паузой длительностью t перед следующим импульсом.

Двоичный 0 представляется паузой длительностью 2t перед следующим импульсом.

Причём импульс короткий, так что большую часть времени потенциал единичный. Удобно детектировать напряжение питания.

В начале передачи «старт»-импульс с оригинальной паузой 3t и «синх»-импульс с двойной паузой.

Из сигнала удобно формировать напряжение питания.