Многоуровневые коды

Основное применение многоуровневые коды получили на абонентских участках для повышения скорости передачи двоичных символов.

В этом случае можно говорить не о повышении скорости передачи по каналу, а об увеличении информационного содержания каждого символа.

Объем передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах достигает

,

где

— число уровней, из которых можно производить выбор в каждом такте;

— длительность тактового интервала.

Эта формула показывает скорость передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах.

Ее размерность определяется в бит/с.

При она действительно равна частоте тактовых импульсов. При она показывает, сколько двоичных символов переносит многоуровневый сигнал в секунду. Это иллюстрирует рис.9.3. Каждый один из восьми уровней имеет двоичную нумерацию бита. Если импульсы идут с частотой , то скорость передачи бит/с.

При использовании кодеками недвоичных систем исчисления, например десятичной системы, информационная скорость может возрасти еще больше. Скорость передачи в многоуровневых кодах часто измеряют в бодах, при двоичном сигнале она совпадает со скоростью, передаваемой в битах.

Таблица 9.4. Пример трехуровневого кодирования
1	0	0	1	0	0	1	1	0	0	0	1	1	0	1	1
+3		–1		–3		+1		–3		–1		+3		+1

Рис. 9.3.  Пример кодирования двоичной последовательности по таблице 9.4 четырехуровневым кодом

На рис. 9.3 показан пример передачи четырехуровневого сигнала, при котором за один такт передается два двоичных бита (содержание бода — два бита). Несмотря на более высокую скорость передачи информации, достигнутую благодаря повышенной информационной емкости символа, многоуровневая передача не применяется. Выше уже было отмечено, что помехи и шумы в канале, а также ограничения на уровень сигнала в усилителях воздействуют прежде всего на амплитуду. Поэтому рассматриваемый способ не нашел применения. Однако в сочетании с другими способами (в частности, частотной модуляцией) он дает высокий эффект и хорошую помехоустойчивость. Наибольшее распространение получило сочетание многоуровневой передачи постоянными импульсами совместно с частотной фазовой манипуляцией. Это позволило резко расширить полосу пропускания на абонентском участке. В следующем параграфе рассмотрен один из таких способов.

Способы модуляции

Модуляция — это процесс изменения параметров несущей частоты (амплитуды, частоты или фазы) по заданному закону. Она осуществляется с более низкой скоростью по сравнению с периодом высокочастотного колебания.

Принято выделять еще один способ передачи информации по каналу.

Манипуляция — процесс воздействия на несущую частоту с помощью входного цифрового сигнала с целью изменения ее параметров (амплитуды, частоты, фазы). К настоящему времени имеется большое число способов модуляции и манипуляции. Ниже изложены некоторые способы, которые будут употребляться в рассматриваемых далее приложениях