Завдання 2

Привести часову діаграму цифрових лінійних сигналів стиковочних (інтерфейсних) кодів: АМІ, HDB-3, СМІ, МСМІ, 2B1Q, 4В3Т, та модуляції САР-16 для фрагменту ІКМ – сигналу: перший байт якого відповідає кодовій комбінації відліку U_АІМ= (-1)^ОЦ (15*ОЦ+ПЦ)*, закодованого по А-закону, а другий байт нульовий,

де ОЦ – остання цифра номеру студентського квитка

ПЦ – попередня цифра номеру студентського квитка

 – крок квантування відліку по амплітуді.

Методичні вказівки щодо виконання завдання 2

2.1. Кодування відліку аналогового сигналу для першого байту фрагменту ІКМ – сигналу відповідно закону А-87,6/13 є нелінійним. Розподіл символів однобайтової (8-ми бітової) кодової комбінації наступний:

Q1 – знак полярності відліку;

Q2, Q3, Q4 – номер сегменту;

Q5, Q6, Q7, Q8 – рівень квантування в границях і-го сегменту відповідає лінійному квантуванню, тобто має 16-ть рівнів (2⁴=16).

Відповідність кодів номеру сегментів і других характерних параметрів А-закону квантування приведено в табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Номер сегменту	Код сегменту			Крок квантування і	Нижня границя сегменту UН. ГР.СМ,	Границі сегменту
	Q2	Q3	Q4
7	1	1	1	64	1024	1024<2048
6	1	1	0	32	512	512<1024
5	1	0	1	16	256	256<512
4	1	0	0	8	128	128<256
3	0	1	1	4	64	64<128
2	0	1	0	2	32	32<64
1б	0	0	1		16	16<32
1а	0	0	0		0	0<16

Кодування відліку аналогового сигналу здійснюється за слідуючим алгоритмом:

• визначення знаку полярності відліку (символ Q1);

Q1: U_АІМ 01; U_АІМ<00;

• кодування номеру сегмента (символи Q2; Q3; Q4)

Q2: U_АІМ 128 1; U_АІМ<128 0;

Q3: Q2=1;U_АІМ 512 1; U_АІМ<5120;

Q2=0; U_АІМ 32 1; U_АІМ<320;

Q4: Q2=1; Q3=1; U_АІМ 1024 1; U_АІМ<10240;

Q2=1; Q3=0; U_АІМ 256 1; U_АІМ<2560;

Q2=0; Q3=1; U_АІМ 64 1; U_АІМ<640;

Q2=0; Q3=0; U_АІМ 16 1; U_АІМ<160;

Код сегменту можна визначити безпосередньо при порівнянні значення U_АІМ з границями сегменту (див. табл. 2.1).

При цьому попадання значення U_АІМ в умовних одиницях у відповідний інтервал сегменту однозначно визначає його 3-х розрядний код (Q2, Q3, Q4).

• кодування рівня в границях обраного сегменту (символи Q5, Q6, Q7, Q8); здійснюється лінійно при порозрядному порівнянні.

Визначення номеру рівня при (N=0..15) кодуємого сегменту здійснюється за слідуючою формулою:

N = Ц (2.1)

де Ц – округлення до ближнього цілого числа виразу в дужках.

ІКМ – сигнал є основною для формування інтерфейсних кодів.

2.2. Алгоритм формування коду АМІ (ЧПІ – чергування полярності імпульсів-символів)

Одиничні символи “1” ІКМ – сигналу чергуються по полярності: додатні “1”, від’ємні “-1”, а нульові символи “0” ІКМ – сигналу залишаються без зміни.

2.3 Алгоритм формування коду HDB-3

Чотири підряд слідуючі нульові символи “0000” коду АМІ замінюються комбінаціями (вставками):

-“000V” з збереженням полярності попереднього “1” символу при непарній кількості одиничних попередніх символів, поміж вставки

• “В00V” – (“1001” або “-100-1”) без збереження полярності попереднього символу (протилежній) при парній кількості одиничних попередніх символів поміж вставками.

2.4. Алгоритм формування коду СМІ.

В коді СМІ одиничні символи “1” ІКМ – сигналу чергуються символами “11” або “00” за законом коду АМІ (ЧПІ) з тривалістю тактового інтервалу, а нульові символи “0” передають біімпульсами “01” на тактовому інтервалі Т.

2.5. Алгоритм формування коду МСМІ (модифіцірованного СМІ).

Для коду МСМІ вхідною послідовністю є символи коду НДВ-3. При цьому “додатні” символи “1” передаються комбінацією “11”, а “від’ємні” символи

“-1” передаються комбінацією “00”, а нульові символи “0” комбінацією “01” на тактовому інтервалі Т.

2.6. Алгоритм формування коду 2В1Q.

В коді 2В1Q (4-х рівнева РАМ) кожний символ (рівень) передає 2біти інформації ІКМ – сигналу. Тривалість часового інтервалу (символу коду 2В1Q) при цьому збільшується в 2 рази (2Т). Розподіл двійкових символів і рівнів коду 2В1Q наступні:

“10” “3”; “11” “1”; “01” “-1”; “00” “-3”.

2.7. Алгоритм формування коду 4В3Т.

В коді 4В3Т чотири символи ІКМ – сигналу замінюються трьома символами “1”, “0”, “-1”, відповідно двох простіших алфавітів А1, А2 див. табл. 2.2.

Вихідні дані вибору алфавіту коду 4В3Т наступні: А1 (ОЦ – 1,2,3,4,5); А2 (ОЦ – 6,7,8,9,0)

Таблиця 2.2

Символи ІКМ – сигналу	Алфавіти коду 4В3Т
	А1(М+)	А2(М-)
0000	0; -1; 1
0001	-1; 1; 0
0010	-1; 0; 1
0100	0; 1; 1	0; -1; -1
1000	0; 1; -1
0011	1; -1; 1	-1; 1; -1
0101	0; 1; 0	0; -1; 0
1001	1; -1; 0
0110	0; 0; 1	0; 0; -1
1010	1; 0; -1
1100	1; 0; 1	-1; 0; -1
0111	-1; 1; 1	1; -1; -1
1011	1; 0; 0	-1; 0; 0
1101	1; 1; 0	-1; -1; 0
1110	1; 1; -1	-1; -1; 1
1111	1; 1; 1	-1; -1; -1

Тривалість тактового інтервалу в коді 4В3Т дорівнює 4/3 тривалості інтервалу Котельникова (Т).

2.8. Алгоритм формування символів модуляції САР-16 (16 КАМ)

САР-16 – це квадратурна амплітудно-фазова модуляція. Вектори (символи) кодового простору (сузір’я) однієї і тієї ж частоти (f_P) відрізняються по амплітуді і фазі і відповідають деякій кількості біт ІКМ – сигналу: САР-8 – 3біти; САР-16 – 4біти; САР-32 – 5біт; САР-64 – 6біт; САР-128 – 7біт.

На рис.2.1 приведено сузір’я векторів (символів) САР-16 і їх відповідність комбінаціям символів ІКМ – сигналу.

(90)

(180)

(0; 360)

(270)

2.9. Приклад оформлення часових діаграм цифрових лінійних сигналів інтерфейсних кодів приведено на рис. 2.2. При цьому для модуляції САР-16 введено символічні позначки:

• квадранта кодового простору: I (кути 0..90); II (90..180); III (180..270); IV (270..360);

• значення кута: 30; 45; 60 в кожному квадранті;

• значення амплітуди символу U₁; U₂; U₃ (див. рис.2.1) додатні для квадрантів I, II і від’ємні для квадрантів III, IV.