10. Фазовая модуляция. Многократная фм.

Аналоговая модуляция является таким способом физического кодирования, при котором информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы синусоидального сигнала несущей частоты. Основные способы аналоговой модуляции показаны на рисунке. На диаграмме (а) показана последовательность бит исходной информации, представленная потенциалами высокого уровня для логической единицы и потенциалом нулевого уровня для логического нуля. Такой способ кодирования называется потенциальным кодом, который часто используется при передаче данных между блоками компьютера.

При амплитудной модуляции (б) для логической единицы выбирается один уровень амплитуды синусоиды несущей частоты, а для логического нуля — другой. Этот способ редко используется в чистом виде на практике из-за низкой помехоустойчивости, но часто применяется в сочетании с другим видом модуляции — фазовой модуляцией.

При частотной модуляции (в) значения 0 и 1 исходных данных передаются синусоидами с различной частотой — f₀ и f₁. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с.

При фазовой модуляции (г) значениям данных 0 и 1 соответствуют сигналы одинаковой частоты, но с различной фазой (сдвиг фаз), например 0 и 180 градусов или 0, 90,180 и 270 градусов (Например, возможно кодирование пар битов: «00»-0°, «01»-90°, «10»-180°, «11»-270°). В скоростных модемах часто используются комбинированные методы модуляции, как правило, амплитудная в сочетании с фазовой.

Многократная фазовая модуляция

При однократной фазовой модуляции при смене цифрового сигнала происходит сдвиг фазы на 0° и 180°. При 2-х кратной ФМ при смене пары битов происходит сдвиг фазы на 0°, 90°, 180°, 270°.

При 16-тикратной ФМ происходит сдвиг фаз кратно d = 2πR/16=0.396 (при R=1)

11. Линейное кодирование. Виды линейных кодов.

I вариант этого вопроса

Наиболее распространенными являются следующие самосинхро­низирующие коды: NRZ-код (код без возвращения к нулю), RZ-код (код с возвращением к нулю), манчестерский код, биполярный код с поочередной инверсией уровня (например, код AMI). На рис. 13.1 пред­ставлены схемы кодирования сообщения 0101100 с помощью этих СК,

Для характеристики и сравнительной оценки СК используются следующие показатели:

• уровень (качество) синхронизации;

• надежность (уверенность) распознавания и выделения принимае­мых информационных битов;

• требуемая скорость изменения уровня сигнала в линии связи при использовании СК, если пропускная способность линии задана;

• сложность (и, следовательно, стоимость) оборудования, реализую­щего СК.

NRZ-код отличается простотой кодирования и низкой стоимостью при его реализации. Однако при передаче серий одноименных битов (единиц или нулей) уровень сигнала остается неизменным для каждой серии, что существенно снижает качество синхронизации и надежность распознавания принимаемых битов (может произойти рассогласова­ние таймера приемника по отношению к поступающему сигналу и несовременный опрос линии). Для этого кода имеют место соотноше­ния

где: – скорость изменения уровня сигналов в линии связи;

–пропускная способность линии связи (бит /с).

Рис. 13.1. Схемы кодирования сообщения с помощью самосинхронизирующих кодов

RZ-код отличается тем, что за время передачи одного информаци­онного бита уровень сигнала меняется дважды независимо от того, передаются ли серии одноименных битов или поочередно изменяю­щихся битов. Этот код обладает хорошими свойствами синхрониза­ции, но стоимость его реализации довольно высокая, так как необхо­димо обеспечить соотношение .

Манчестерский код обеспечивает изменение уровня сигнала при представлении каждого бита, а при передаче серий одноименных би­тов – двойное изменение. Обладает хорошими синхронизирующими свойствами. Применяется в технике записи информации на магнит­ных лентах, при передаче информации по коаксиальным и оптоволо­конным линиям. Соотношение скоростей для этого кода такое:

.

Биполярный код обладает хорошими синхронизирующими свойствами при передаче серий единиц. При передаче нулей синхронизация отсутствует. Сравнительно прост в реализации. Для этого кода .