Абсолютный биимпульсный код
Этот вид кодирования применяется в нескольких цифровых системах для передачи сигналов внутри станции, а также в сетях Ethernet. Как уже известно из предыдущей главы, возможность длительной паузы в передаче импульсов по каналу приводит к тому, что требуется усложнение алгоритма передачи и приема. В этом разделе рассмотрим вид кодирования, в котором передача единиц и нулей осуществляется с помощью импульсов. Для передачи логической единицы применяется направление изменения фронта в средней части тактового импульса, как это показано на рис. 9.2. При передаче сигнала "1" используется падение фронта (обозначено на рис. 9.2 стрелкой вниз), а для передачи "0" применяется возрастание фронта в средней части тактового импульса.
Рис. 9.2. Абсолютный биимпульсный (манчестерский) код
Имеется еще целый ряд биполярных кодов, но и рассмотренных достаточно, чтобы представить применение линейных кодов при цифровой передаче. Теперь рассмотрим ряд кодов, которые привели к расширению пропускной способности на абонентском участке.
Преобразование к троичным кодам
Биполярный код использует для передачи троичные сигналы. Это позволяет повысить информационность каждой передаваемой единицы. Одна из первых процедур состоит в сведении двоичных к троичным кодам, что позволяет кодировать комбинации меньшим числом разрядов и тем самым повысить скорость передачи.
Последовательность чисел от 0 до 15 можно закодировать и передать с помощью четырех битов. При троичных кодах для этого потребуется только три разряда. Таким образом, требуемая скорость (в битах) в канале уменьшается и составляет только часть от скорости, требуемой для передачи двоичными кодами. Например, если при передаче двоичными кодами требуется скорость 160 бит/с, то при троичном коде 4B3T (когда 4 двоичных символа передаются с помощью 3 троичных символов) — только 120 бит/c. Одно из частных преимуществ троичного кодирования состоит в избыточности кода. Три троичных символа дают 27 комбинаций, а четыре двоичных — 16. Поэтому для передачи многим двоичным комбинациям можно сопоставить по две троичных комбинации. Это делается для несбалансированных кодов, т.е. тех, в которых преобладают сигналы положительной или отрицательной полярности. Тогда второй код выбирается с обратной балансировкой, и их попеременная передача обеспечивает отсутствие постоянной составляющей в линии. Те коды, которые не имеют второго варианта, выбираются из множества сбалансированных комбинаций, как это показано в табл. 9.3. Этот код получил обозначение 4B3T (так как преобразует четыре двоичных символа в 3 троичных).
Таблица 9.3. Таблица кодирования для линейного кода 4B3T |
|||
Двоичная комбинация |
Троичная комбинация (накопленный дисбаланс) |
||
- |
0 |
+ |
|
0000 |
- - - |
|
+ + + |
0001 |
- - 0 |
|
+ + 0 |
0010 |
|
- 0 - |
+ 0 + |
0011 |
|
0 - - |
0 + + |
0100 |
|
- - + |
+ + - |
0101 |
|
|
+ - + |
0110 |
|
|
- + + |
0111 |
|
|
+ 00 |
1000 |
|
|
0 + 0 |
1001 |
|
|
0 0 + |
1010 |
|
0 + - |
|
1011 |
|
0 - + |
|
1100 |
|
+ 0 - |
|
1101 |
|
- 0 + |
|
1110 |
|
+ - 0 |
|
1111 |
|
- + 0 |
|
Эта тенденция получила дальнейшее развитие в своем применении для расширения пропускной способности канала многоуровневых кодов.