Лабораторная работа №13 Логический код b8zs

Цель работы: Изучение методов логического кодирования сигналов на примере B8ZS. Исследование процесса передачи кодовых последовательностей в цифровом канале. Оценка корректирующей способности кода.

Подготовка к лабораторной работе:

1. Повторить программирование в системе Mathcad.

2. Изучить лекционный материал дисциплины "Основы построения телекоммуникационных систем и сетей" по теме "Методы логического кодирования".

3. Изучить соответствующие разделы в литературе [1-3].

Краткая теория:

Название кода расшифровывается следующим образом: (B8ZS – Bipolar with 8 Zeros Substitution) – биполярный код с замещением восьми нулей.

Способ кодирования B8ZS, применяемый в сетях T1 и E1, также как описанный в лабораторной работе №14 код HDB3 считают разновидностями скремблирования. Они основаны на биполярной схеме AMI (лабораторная работа №6) и предназначены для улучшения свойства самосинхронизации физических кодов путем избавления передаваемых данных от длинных последовательностей одинаковых символов.

В отличие от скремблера (см. лабораторную работу №12) данный метод исправляет последовательности, состоящие из восьми нулей. Для этого он после первых трёх нулей вместо оставшихся пяти нулей вставляет пять цифр: V1*0V1* (рисунок 13.1). Здесь V обозначает сигнал единицы, запрещённой (Violations) для данного такта полярности, то есть сигнал, не изменяющий полярность предыдущей единицы, 1* – сигнал единицы корректной полярности (звёздочка означает, что в исходном коде в этом такте была не единица, а ноль).

Рисунок 13.1 – Сравнение методов кодирования AMI и B8ZS

В результате на восьми тактах приёмник замечает два искажения – очень маловероятно, что это случается из-за шума на линии или других сбоев передачи. Поэтому приёмник считает такие нарушения кодировкой восьми последовательных нулей и после приёма заменяет их исходными восьмью нулями.

Код B8ZS построен так, что его постоянная составляющая равна нулю, благодаря тому, что соотношение нулей и единиц кодовой последовательности приблизительно равно при любых последовательностях двоичных цифр.

Порядок выполнения:

1. Открыть рабочий лист Mathcad, содержащий результаты выполнения лабораторных работ №№ 1, 2.

2. Разработать Mathcad-функцию кодера B8ZS на основе кодера AMI (лабораторная работа №6).

3. Разработать Mathcad-функцию декодера B8ZS.

4. Закодировать поочередно заданные в лабораторной работе №1 последовательности бит, используя кодер из п.2.

5. Передать поочередно полученные в п.4 кодовые последовательности по каналу, используя модель из лабораторной работы №2.

6. Декодировать принятую последовательность, используя декодер из п.3.

7. Вычислить BER для каждой последовательности (функция berCalc() из лабораторной работы №1).

8. Вычислить SER для текстовой строки (функция serCalc() из лабораторной работы №1).

9. Занести результаты в таблицу приложения 1.

10. Сдать и защитить работу.

Содержание отчёта по лабораторной работе:

1. Номер название и цель лабораторной работы.

2. Задание к лабораторной работе.

3. Разработанные в лабораторной работе функции.

4. Результаты выполнения с пояснениями.

5. Выводы по лабораторной работе.

Контрольные вопросы:

1. Сравните характеристики кодов AMI и B8ZS.

2. Где применяется метод кодирования B8ZS?

3. Охарактеризуйте преимущества и недостатки кода B8ZS.

4. Что можно сказать о спектральных характеристиках данного вида кодирования?

5. Почему отсутствует постоянная составляющая кодировки B8ZS?