русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Манчестерский код


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 2514; Нарушение авторских прав


Поддержка синхронизациимежду передатчиком и приёмником сигналов для определения момента считывания в приёмнике значения очередного битового интервала может быть реализована за счёт применения самосинхронизирующихся методов кодирования. Указанием для синхронизации приемника с передатчиком в этих методах может служить любой резкий перепад сигнала - так называемый фронт.

Требования к методам цифрового кодирования

Методы цифрового кодирования оказывают существенное влияние на качество передачи дискретных данных (надёжность и достоверность доставки сообщений, возможность обнаружения и исправления ошибок, стоимость реализации) и в значительной мере определяют требуемую пропускную способность среды передачи.

В связи с этим, к методам цифрового кодирования предъявляются следующие требования (рис.2.31):

минимизация спектра результирующего сигнала при одной и той же битовой скорости;

поддержка синхронизации между передатчиком и приёмником сигналов за счёт наличия свойства самосинхронизации;

отсутствие постоянной составляющей;

• возможность обнаружения ошибок и их исправления;

низкая стоимость реализации метода кодирования.

 

Минимизация спектра результирующего сигналапозволяет при одной и той же полосе пропускания канала связи передавать больший объем данных за единицу времени, например, за счёт частотного мультиплексирования и организации нескольких логических каналов в одной и той же линии связи, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных.

Кроме того, часто к спектру сигнала предъявляется требование отсутствия постоянной составляющей, то есть наличия постоянного тока между передатчиком и приемником, поскольку применение различных трансформаторных схем гальванической развязки в электрических линиях связи препятствует прохождению постоянного тока.



Спектр результирующего сигнала зависит от:

• метода кодирования (модуляции);

• скорости модуляции, определяющей скорость передачи данных;

• состава передаваемых данных.

Отсутствие постоянной составляющейнеобходимо для поддержки синхронизации приёмника с передатчиком, а также для того, чтобы нижняя частота кодированного сигнала как можно больше отличалась от нуля, что, соответственно, уменьшает спектр сигнала и не препятствует прохождению постоянного тока при наличии трансформаторных схем гальванической развязки в электрических линиях связи.

Возможность обнаружения ошибоки их исправления -желательное, но не обязательное требование, предъявляемое к методам кодирования. Обнаружение ошибки на физическом уровне экономит время, так как приёмник отбрасывает ошибочный кадр, не ожидая полного его приёма в буфер.

Низкая стоимость реализацииметода кодирования связана с количеством уровней сигнала - чем больше уровней сигнала, тем выше стоимость реализации. Это обусловлено необходимостью применения более мощного и, следовательно, более дорогого приёмно-передающего оборудования.

Требования, предъявляемые к методам кодирования, являются взаимно противоречивыми, поэтому каждый из рассматриваемых ниже методов цифрового кодирования по сравнению с другими обладает своими достоинствами и недостатками.

Потенциальный код без возврата к нулю (NRZ)

На рис.2.32,а показан метод потенциального кодирования, называемый также кодированием без возврата к нулю - NRZ (Non Return to Zero). В этом методе высокий потенциал соответствует значению бита «1», а низкий - значению «0».

Достоинства:

• низкая частота основной гармоники: (С - битовая

скорость передачи данных), которая меньше, чем у других методов кодирования;

• наличие только двух уровней потенциала и, как следствие,
простота и низкая стоимость.

Недостатки:

• не обладает свойством самосинхронизации: при передаче длинной последовательности единиц или нулей сигнал не изменяется и возможна рассинхронизация часов приёмника и передатчика;

• наличие низкочастотной составляющей не позволяет использовать этот вид кодирования в каналах связи, не обеспечивающих прямого гальванического соединения между приемником и источником.

По этим причинам в компьютерных сетях код NRZ в чистом виде не используется. Тем не менее, используются его модификации, в которых устраняют постоянную составляющую и отсутствие самосинхронизации.


 

Биполярный импульсный код (RZ)

Кроме потенциальных кодов в компьютерных сетях используются импульсные коды, в которых данные представлены полным импульсом или же его частью - фронтом. Наиболее простым является биполярный импульсный код, называемый также кодированием с возвратом к нулю (Return to Zero, RZ), в котором единица представлена импульсом одной полярности, а ноль - импульсом другой полярности (рис.2.32,6). Каждый импульс длится половину такта (битового интервала). В середине каждого битового интервала происходит возврат к нулевому потенциалу.


Достоинство:

• обладает свойством самосинхронизации - возврат в середине
каждого битового интервала к нулевому потенциалу служит признаком
(стробом) для синхронизации часов приёмника.

Недостатки:

• наличие трех уровней сигнала, что требует увеличения мощности передатчика для обеспечения достоверности приема и, как следствие, большая стоимость реализации;

• спектр сигнала шире, чем у потенциальных кодов; так, при передаче всех нулей или единиц частота основной гармоники кода будет равна С Гц, что в два раза выше основной гармоники кода NRZ.

Из-за слишком широкого спектра биполярный импульсный код используется редко.

Биполярное кодирование с альтернативной инверсией (AMI)

Одной из модификаций метода RZ является метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI), в котором используются три уровня потенциала - положительный, нулевой и отрицательный (рис.2.32,в). Двоичный «О» кодируется нулевым потенциалом, а двоичная «1» - либо положительным потенциалом, либо отрицательным, при этом потенциал следующей единицы противоположен потенциалу предыдущей.

Достоинства:

• ликвидируется проблема постоянной составляющей и отсутствия самосинхронизации при передаче длинных последовательностей единиц, поскольку сигнал в этом случае представляет собой последовательность разнополярных импульсов с тем же спектром, что и у кода NRZ, передающего чередующиеся нули и единицы, то есть с частотой основной гармоникой Гц;

• в целом, использование кода AMI приводит к более узкому спектру сигнала, чем для кода NRZ, а значит и к более высокой пропускной способности канала связи, в частности, при передаче чередующихся единиц и нулей частота основной гармоники Гц;

• предоставляет возможность распознавать ошибочные сигналы при нарушении чередования полярности сигналов; сигнал с некорректной полярностью называется запрещенным сигналом.

Недостатки:

• наличие трёх уровней сигнала, что требует увеличения мощности передатчика;

• наличие постоянной составляющей в сигнале в случае длинных последовательностей нулей.


Потенциальный код с инверсией при единице
(NRZI)

Потенциальный код с инверсией при единице (Non Return to Zero with ones Inverted, NRZI) похож на AMI, но имеет только два уровня сигнала. При передаче нуля он передает потенциал, который был установлен в предыдущем такте, а при передаче единицы потенциал меняется на противоположный.

В локальных сетях (ЛВС Ethernet и Token Ring) до недавнего времени применялся манчестерский код (рис.2.32,г), в котором для кодирования двоичных единиц и нулей используется переход сигнала в середине каждого битового интервала:

• «1» кодируется переходом от высокого уровня сигнала к низкому;

• «О» - обратным переходом от низкого уровня сигнала к высокому. Если данные содержат подряд несколько единиц или нулей, то в

начале каждого битового интервала происходит дополнительный служебный переход сигнала.

Достоинства:

• обладает свойством самосинхронизации, так как значение потенциала всякий раз изменяется в середине битового интервала, что может служить сигналом для синхронизации приёмника с передатчиком;

• имеет только два уровня потенциала;

• спектр манчестерского кода меньше, чем у биполярного импульсного, в среднем в 1,5 раза: основная гармоника при передаче

последовательности единиц или нулей имеет частоту , а при

передаче чередующихся единиц и нулей она равна , как и у

кода NRZ;

• нет постоянной составляющей. Недостатки:

• спектр сигнала шире, чем у кода NRZ и кода AMI.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Тема № 21: Методы кодирования данных | Логическое кодирование


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.003 сек.