33.Типовой цифровой телефонный канал передачи и разновидности его органи­зации.

Типовой цифровой телефонный канал

0,3÷3,4 кГц

Fg=8 кГц

N=127 уровней / разрядность передачи (n=8 бит)

С=8∙10³∙8=64кбит/с – пропускная способность телефонного канала

∆Lост=Pвх-Pвых – остаточное затухание

Для 4-х проводного окончания: Для 2-х проводного окончания: ∆L = – 7 дБм

Pвх = –13,5дБм ∆L = – 17,5 дБм

Pвых = + 4 дБм

Основным видом преобразования цифрового сигнала является импульсно-кодовая модуляция.

Кодер является кодером неравномерного кодирования. Если бы кодер был равномерным, то необходимо было бы использовать 11 разрядов.

В служебных целях используют разновидность ИКМ сигнала – ∆t=125 мкс согласно теореме Котельникова.

Длительность элементарного сигнала:

Чем больше число каналов, тем меньше длительность сигналов.

Для цифровых систем, у которых аналоговый сигнал меняется незначительно, удобнее использовать разновидность ИКМ сигналов – ДИКМ (дифференциальная ИКМ).

34. Операция кодирования и задачи, решаемые ей. Что такое код?

Кодирование – это операция представления дискретных сообщений в форме, удобной для передачи, хранения и обработки (не меняется количество информации, а изменяется код).

Задачи, которые решаются операцией кодирования:

1. Представление различных форм сообщений единым языком.

2. Эффективность использования каналов связи.

3. Скрытность передачи.

4. Помехозащищенность.

Основным понятием операции кодирования является понятие кода.

Код – это совокупность алгоритмов и правил, посредством которых однозначно отождествляется множество передаваемых сообщений с множеством кодовых комбинаций, записанных на том или ином языке (набор комбинаций).

Язык – количество различных символов, характеризующих данный код.

m – характер символов; n _max– число символов в комбинации, тогда возможное число комбинаций N. . M – число передаваемых сообщений, то .

Существует множество элементов кодирования. K – число методов кодирования. , где С – число сочетаний, , M -число перестановок, M!=1,2,…

Классификация кодов

Коды бывают равномерными и неравномерными.

Равномерные коды – все комбинации кодов имеют одинаковую длину.

Неравномерные коды - все комбинации кодов имеют различную длину.

По числу символов коды бывают: унитарные, единичные, двоичные, восьмеричные.

По степени защищенности: помехоустойчивые и простые.

По построению: числовые и комбинаторные.

По технологическому признаку: телеграфные, телевизионные, телемеханические.

Рассмотрим наиболее распространенные числовые коды.

Числовым кодом называют коды, использующие позиционную систему счисления записи чисел. Бывают простые, составные и рефлексные коды.

• Простые коды – коды, которые используют одну систему счисления в своем составе.

, где m – основание системы счисления, к – коэффициент.

Переход от одной системы счисления к другой – осуществляется путем деления на основание новой системы счисления.

• Составные коды – коды, которые используют две или более систем счисления (двоично–десятичные коды, взвешенные коды).

• Рефлексный код – код с одной системой счисления, но с видоизмененной последовательностью (коды Грея). Коды Грея – коды, у которых одна комбинация от другой отличается изменением одного символа. Ошибка при считывании не превышает одного разряда. Существует метод перехода от двоичного кода к коду Грея: суммированием по модулю 2.

Запишем таблицу преобразований:

Десятичный код	Двоичный код	Код Грея	Обратный код Грея
0	0000	0000	0000
1	0001	0001	0001
2	0010	0011	0010
3	0011	0010	0011
4	0100	0110	0101
5	0101	0111	0100
6	0110	0101	0111
7	0111	0100	0110
8	1000	1100	1010
9	1001	1101	1011
A	1010	1111	1000
B	1011	1110	1001
C	1100	1010	1111
D	1101	1011	1110
E	1110	1001	1101
F	1111	1000	1100

Подробнее рассмотрим алгоритм перехода от одного кода к другому.

Алгоритм прямого перехода: если перед рассматриваемым разрядом ноль, то знак сохраняется, если единица – изменяется на противоположный.

Алгоритм обратного перехода: переход из прямого кода в обратный осуществляется таким же образом.

Таким образом получаем, что переход от одной комбинации к другой меняет лишь один символ, т. е. ошибка может возникнуть лишь в одном разряде.

Рассмотрим наиболее распространенные числовые коды.

1. Неравномерный код Морзе.

Данный код широко распространен в радиотелеграфии. В основе данного кода лежит передача данных посредством символов:  и . Причем тире передается тремя точками, комбинационный интервал данного кода реализуется точкой (), а внутрикомбинационный тремя точками (). Код Морзе осуществляет передачу тридцати четырех символов алфавита, десяти цифр и восьми различных символов, как, например, запятая, точка, подчерк, скобки и т. д.

2. Код М2 или код Бадо.

Данный код широко используют в телеграфии. Код Бадо это пятиэлементный код, который позволяет передавать восемьдесят четыре комбинации с помощью трех регистров: русский, латинский, символика.

3. Код МТК – 5 или М – 5.

Данный код широко используется в международной телеграфии и носит название кода КОИ – 7 или код ASCII. Код является семиэлементным кодом. Использует два регистра каждый из которых содержит по 128 символов.

4. Модернизированный код КОИ – 8, код с обнаружением ошибки.

Рассмотрим более подробно комбинационные коды.

Комбинационные коды

Комбинационные коды, т. е. коды, использующие в своем построении различные математические символы и основание которых больше двух (m>2), примером могут служить двоичные коды. Данные коды часто применяются для защиты информации.

Рассмотрим некоторые разновидности этих кодов более подробно.

1. Коды, использующие принцип перестановок символов, P_m.

Разрядность комбинации в этом случае будет N=m!, длина комбинации n=m.

Рассмотрим пример.

Пусть m>2, m=3 и в качестве символов используются a b и c. Тогда разрядность комбинации будет N=m!=123=6, перечислим возможные комбинации: abc, acb, bca, cba, bac, cab. Каждый такой символ может быть записан в виде двоичного числа, например a=011, b=101, c=111, либо иным и тогда та или иная информация может быть представлена в двоичном коде с помощью комбинации символов.

2. Коды, использующие размещение символов из m по n, , где n<m.

Число комбинаций будет вычисляться как

Рассмотрим пример.

Пусть длина кодовой комбинации m=3, n=2 и в качестве символов так же используются a b и c. Тогда разрядность комбинации будет , перечислим возможные комбинации: ab, ba, cb, bc, ac, ca. Как и в предыдущем случае комбинации отличаются размещением символов и, при присваивании им соответствующей комбинации из двоичных символов, мы можем закодировать ту или иную информацию.

3. Коды, использующие сочетание символов из m по n , где n<m.

Число комбинаций будет вычисляться как