3.Требования к кодам для линий связи. Классификация линейных кодов. Параметры линейных кодов.

Требования к линейным кодам:

• минимальную спектральную плотность на нулевой частоте и ее ограничение на нижних частотах;

• информацию о тактовой частоте передаваемого сигнала в виде дискретной составляющей, легко выделяемой на фоне непрерывной части спектра;

• непрерывный сигнал должен быть достаточно узкополосным для передачи через канал связи без искажений;

• малую избыточность;

• минимально возможные длины блоков повторяющихся символов ("1" или "0");

• контроль за ошибками на уровне физической линии;

• не должен приводить к размножению ошибок;

• иметь достаточно простую техническую реализацию.

Классификация линейных кодов:

1. Неалфавитные

-биполярные (двухуровневые)

-биимпульсные (трехуровневые)

2. Многоуровневые

3. Алфавитные

Неалфавитные коды характеризуются следующими параметрами.

1. Потенциальной помехоустойчивостью, которая характеризуется эквивалентной мощностью:

.

и - элементы сигнала, которые используются при передаче "0" и "1" исходной информации.

2. Коэффициент, характеризующий изменение тактовой частоты:

,

где - коэффициент, характеризующий изменение элемента ;

- коэффициент, характеризующий изменение элемента ;

- количество переданных элементов.

3. Коэффициент, характеризующий устойчивость признаков тактовой частоты:

.

Для алфавитных кодов дополнительно определяют следующие параметры.

1)Число групп двоичных символов: .

2)Число групп символов кода: .

3)Коэффициент изменения тактовой частоты: .

Избыточность кода: .

4. Код без возвращения к нулю (NRZ). Биполярные коды: код с возвращением к нулю (RZ), код с чередованием полярности импульсов (AMI), код с замещением серии нулей (B3ZS или HDB-3), парноизбирательный троичный (PST). Правила построения. Достоинства и недостатки кодов.

Код без возвращения к нулю (NRZ)

Единица заменяется элементом , а нулевая посылка – элементом .

Особенности:

• Имеется постоянная составляющая в спектре сигнала.

• В длинных последовательностях нулей и единиц может происходить спад амплитуды импульсов. Этот эффект называется плаванием постоянной составляющей и приводит к увеличению вероятности ошибочного приема нулей и единиц.

• Сложно выделить тактовую частоту.

• Передается на небольшие расстояния.

• Простота реализации

• Высокая помехоустойчивость.

Код с возвращением к нулю (RZ)

“1” - “0” -

Особенности:

• Можно выделить тактовую частоту.

• Плавание постоянной составляющей отсутствует, так как небольшая длительность импульсов.

• Контроль за ошибками отсутствует.

Код с чередованием полярности импульсов (AMI)

“0” - ) “1”- / ).

Особенности:

• Нельзя выделить тактовую частоту при передаче нулей, поэтому в некоторых стандартах существует ограничение количества нулей.

• Существует контроль за ошибками (по нарушению чередования полярности импульсов)

Код с высокой плотностью единиц (HDB-3)

“1” - или , а логический нуль кодируется следующим образом:

• Если нулей <4 элементом –

• Если нулей >=4 : 000V – если нечетное количество единиц;

В00V если четное количество единиц.

Символ B обозначает продолжение чередования импульсов.

Символ V - нарушение чередования импульсов (повторяет предыдущий).

Код В3ZS аналогичен коду HDB-3 (3 нуля) 00V или В0V.

Особенности:

• При передаче нулей можно выделить тактовую частоту.

• Код может приводить к размножению ошибок.

Парноизбирательный троичный код (ПИТ, PST)

В ПИТ символы передаваемой двоичной последовательности группируются попарно и преобразуются в кодовые группы троичного сигнала в соответствии с табл.2.1. Кодовые комбинации выбираются из одного столбца до тех пор, пока не будет передан одиночный импульс (в комбинации из двух символов, где другой символ равен нулю). В этот момент моды в преобразователе кодов переключаются, и кодовые комбинации выбираются из другого столбца до тех пор, пока не будет передан другой одиночный импульс (противоположной полярности).

Двоичный входной сигнал	Мода
	+	–
1 1	+1 0	0 -1
1 0	+1 -1	+1 -1
0 1	-1 +1	-1 +1
0 0	0 +1	-1 0

При формировании кода используются следующие элементы: “0” - , “+1” - , “-1” - .

Особенности:

• Предотвращается плавание постоянной составляющей за счет переключения мод для сохранения баланса между отрицательными и положительными импульсами.

• Поскольку двоичный сигнал должен быть разделен на пары. Обратный преобразователь должен выделить границы этих пар. В случае неверного разбиения может привести к недопустимым кодовым комбинациям.