- •Системи передачі даних
- •Вступ Тема 1. Етапи розвитку систем передачі інформації
- •Тема 2. Загальні принципи побудови систем передачі даних
- •Тема 3. Сигнали і спектри §3.1 Поняття про часове і спектральне представлення сигналів
- •§3.2 Спектральні характеристики періодичних сигналів
- •§3.3 Спектральні характеристики неперіодичних сигналів. Випадкові інформаційні сигнали
- •§3.4 Ширина спектру сигналіврізних типів спд
- •Тема 4. Принципи модуляційної обробки інформації в каналах спд § 4.1. Різновидності модульованих сигналів
- •4.1.1. Спектри сигналів ам-коливань
- •4.1.2. Спектри сигналів з кутовою модуляцією
- •4.1.3. Особливості імпульсної модуляції. Спектр сигналу амплітудно-імпульсних модульованих коливань
- •§4.2. Цифрові сигнали. Поняття про імпульсно-кодову модуляцію
- •§4.3. Загальні принципи детектування модульованих коливань та відновлення інформації з цифрового потоку ікм
- •4.3.1. Демодуляція ам та чм сигналів
- •4.3.2. Декодування цифрових сигналів
- •Тема 5. Перетворення інформації в цифрових спд
- •§5.1 Форматування даних
- •§5.2 Різновидності сигналів ікм
- •§5.3 Джерела спотворень сигналів
- •§5.4 Кореляційне кодування
- •Тема6. Аналіз каналів зв’язку §6.1. Різновидності ліній передачі даних
- •§6.2 Принципи багатоканальної передачі даних
- •§6.3. Організація каналів систем передачі даних
- •Сучасні методи формування групового сигналу
- •6.3.2. Методи об’єднання та ущільнення цифрових потоків даних
- •6.3.3. Методи асинхронної передачі
- •§6.4. Джерела шумів і завад в канал зв’язку
- •Тема 7. §7.1 Фільтрація та детектування цифрових сигналів
- •§7.2 Векторне представлення сигналів і шумів. Ортогональні сигнали. Нормоване значення енергії цифрового сигналу
- •§7.3 Узагальнене перетворення Фур’є. Представлення білого шуму через ортогональні сигнали. Співвідношення сигнал- шум у цифровій системі передачі даних
- •§7.4 Детектування двійкових сигналів за критерієм максимальної правдоподібності прийнятих імпульсів
- •§7.5 Детектування низькочастотних уніполярних та біполярних сигналів
- •§7.6 Візуальний контроль спотворень сигналів шумами. Глаз-діаграми біполярних сигналів
- •§7.7. Застосування трансверсальних фільтрів та еквалайзера зі зворотнім зв’язком для подавлення шумів квантування та інтерференції
- •Тема 8. Транспортні мережі передачі даних
- •Література
- •Умовні скорочення
- •58012, Чернівці, вул. Коцюбинського, 2
§5.4 Кореляційне кодування
Методика кореляційного кодування запропонована Адамом Лендером в 1963 році. Він показав, що використовуючи нульову міжсимвольну інтерференцію, можна передавати 2W символів за секунду, якщо використовувати теоретично мінімальну смугу в W Гц, навіть без застосування фільтрів з високою добротністю. Для передачі інформації він використовував двобінарне кодування, яке було суміщено з передачею сигналу з частковим відбиванням. Ця методика одержала назву кореляційне кодування. Застосовуючи модифіковану методику детектування сигналів, він домігся врівноваження процесу інтерференції і повного заповнення смуги каналу зв’язку за рахунок додавання початкового потоку з певним рівнем міжсимвольної інтерференції.
Структурна схема кореляційного кодування містить найпростіший цифровий фільтр, фільтр прямокутних імпульсів ідеальної форми, два вузли суматорів і дискретизуючий пристрій. Додатковий зсув із забезпеченням між символьної інтерференції одержується з використанням лінії затримки.
Цифровий фільтр з суматором на виході забезпечує накладання інформаційного біта з бітом, який йому передує. Між символьна інтерференція одержується в наслідок певної невизначеності (розмиття фронтів) саме попереднього імпульсу. Реально одержаний сигнал буде корелювати з інтерференційним сигналом. Ширина заповнення спектру подвоюється, оскільки одержаний таким чином сигнал записується у вигляді суми yk=xk+xk-1.
Якщо далі цей сигнал пропустити через ідеальний фільтр Найтвіста, то спотворення на виході ідеального фільтру будуть мінімальними або практично відсутні. Після проходження каналу зв’язку і дискретизації сигналу, на приймачі потрібно врахувати закон, за яким проводилося попереднє спотворення інформаційного сигналу, тобто визначається різницевий сигнал. Це забезпечується додатковою синхронізацією дискретизуючого приймального пристрою з певним часовим інтервалом t=kT. Відповідно одержимо на виході дискретизатора відокремлений чистий сигнал.
Процес декодування виявляється більш достовірним в цьому випадку за рахунок зміни рівня сигналів інформаційного потоку. Якщо інформаційний сигнал хк приймав значення , то в наслідок керованої міжсимвольної інтерференції можливі інформаційні значенняyk приймають значення +2, 0, -2.
Двобінарний код забезпечує трирівневу передачу сигналів. При застосуванні М-рівневої методики кодування, результуючий сигнал на виході прийме 2М-1 різних рівнів. Процес декодування є оберненим до процесу кодування, оскільки кожен інформаційний сигналxk одержується за рахунок різниці текучого інформаційного сигналу з його попереднім значенням.
Для підвищення достовірності використовується методика попереднього кодування. Для цього одержану кодовану бінарну послідовність xk використовують для нового перетворення на основі функції «виключне АБО». Тоді бінарна послідовність {wk} одержиться як: .
Після цього послідовність {wk} перетворюється в послідовність біполярних імпульсів. Процес детектування при такій методиці виконується над кодованою послідовністю, а тому використовується цифрова фільтрація для біполярних імпульсів.
Структурна схема передачі попередньо кодованих сигналів на вході додатково містить суматор за модулем 2, а лінія затримки генерує сигнали як для звичайного суматора, так і для суматора за модулем 2.
Аналогічним чином можна реалізувати і більш складні багаторівневі системи кодування, наприклад, реалізуючи сумування за модулем 2 не з одним, а з двома і більше попередніми значеннями. Ця методика забезпечує ще більшу ефективність використання смуги каналу зв’язку. Разом з тим зменшуються вимоги до загальної потужності передавача, оскільки при багаторівневому кодуванні зростає інформаційна потужність сигналів за рахунок інтерференції.