Kodiranje signala

Kodiranje signala služi za razmjenu informacija između pojedinih komponenti upravljačkog sistema TOU (ACS ili ACS) (kola, čvorovi, uređaji, blokovi), njihovu obradu i skladištenje sa potrebnom tačnošću i pouzdanošću (najveća otpornost na buku) . Kodiranje je za korištenje kod- univerzalni način prikazivanja informacija tokom njihovog prenosa, obrade i skladištenja. Kod je sistem korespondencija između elemenata poruke i signala, uz pomoć kojih se ti elementi mogu fiksirati. U kodu se nazivaju različite vrste signala iste fizičke prirode simboli... Konačan skup simbola odabran za prenošenje određenog poruke se zove riječ... Šifra signala (šifra) - posebna vrsta signala (digitalni signal). Kodiranje se može izvesti bilo iz analognih ili diskretnih signala (slika 1.2).

primjer: 0 ili 1 - simboli u jednom bitu binarnog koda (1 bit informacije);

bajt sadrži 8 bitova informacije (8 bitova), tj. na primjer 10001001 bajt riječi.

U ACS-u, kao iu svim informaciono-mjernim sistemima (IMS), koriste se dvije metode prijenosa poruke(skupovi riječi): paralelni kod- svi simboli jedne riječi se prenose istovremeno preko kanala čiji broj odgovara broju simbola, tj. dužina riječi (8 kanala je potrebno za prijenos riječi u bajtu); sekvencijalni kod- znakovi jedne riječi se prenose jedan za drugim preko jednog kanala.

Izbor kodova određen je specifičnostima percepcije i transformacije informacija, karakterističnim za dati nivo ACS-a i njegovih komponenti.

Glavni zahtjevi, koji se ističu pri odabiru metode kodiranja, su: ekonomičnost prikaza informacija, jednostavnost tehničke implementacije uređaja za kodiranje, pogodnost izvođenja računskih operacija i pouzdanost prijenosa poruka.

Za ispunjavanje ovih zahtjeva, posebno povezanih uz pogodnost izvođenja računskih operacija, najpogodniji je digitalni kod (abeceda), broj znakova u kojem zavisi od osnove brojevnog sistema i obično ne prelazi 10 ili 16. Ovaj pristup omogućava kodiranje ne samo brojeva, već i pojmova.

Korištenje koda s radiksom n bilo koji broj se može predstaviti kao:

gdje N- broj cifara; a j- broj znakova u jednoj cifri.

Ako izostavimo n j, tada dobijamo kompaktniju notaciju N- bit (od N-1 do 0) broja M:

. (1.2)

primjer: M = 123 = 1 × 10 3 - 1 + 2 × 10 2 - 1 + 3 × 10 ° (n = 10).

Iz formula (1.1) i (1.2) proizilazi da je isti broj M zavisno od osnove n pri kodiranju se formira od različitog broja znakova u jednom bitu ( a j) i broj cifara ( N). Na primjer, digitalni trocifreni decimalni voltmetar, koji predstavlja informacije u osnovnom kodu od 10, ima 10 različitih znamenki (simbola) u svakoj znamenki, može dati 1000 (0, 1, ..., 999) različitih vrijednosti mjereni parametar sa tačnošću od 1 najmanje značajne cifre (napon). za izvođenje iste operacije u binarnom kodu (bazni 2 kod), potrebno je 10 bitova sa dvije značajne cifre u svakoj od njih (2 10 = 1024).

Neka bude n Maksimalni broj znakova u bitu (baza koda) i N - broj cifara.

Tada je mogući broj različitih poruka

Na primjer, 1024 = 2 10; u binarnom kodu, koristeći 10 bita, možete napisati maksimalan broj od 1024, tj. za prijenos broja 1024 potrebno vam je 10 kanala (bitova) binarnog koda.

Ekonomično kodiranje bude veći, manje znakova treba potrošiti na prijenos iste poruke. Prilikom prijenosa poruka putem komunikacijskog kanala, broj znakova također određuje vrijeme potrebno za to.

Iz razloga jednostavnost tehničke implementacije jasna prednost na strani koda sa n= 2, pri čemu su za pohranjivanje, prijenos i obradu informacija potrebni diskretni elementi sa dva stabilna stanja.

primjer: logičke funkcije: "da" - "ne", stanje TOU jedinice: "omogućeno" - "onemogućeno", akcija (operacija): "dovršeno" - "nije izvršeno", tehničko stanje TOC jedinice: " servisiran" - "neispravan", kodiran ciframa "1" - "0".

Zbog toga je binarni kod postao široko rasprostranjen u digitalnim uređajima za mjerno upravljanje, upravljanje i automatizaciju.

Prilikom unosa binarno kodiranih informacija u kompjuter za kompaktno snimanje, često se koriste kodovi čija je osnova cjelobrojni stepen 2: 2 3 = 8 (oktalni) i 2 4 = 16 (heksadecimalni).

Na primjer, razmotrite formiranje brojeva u različitim brojevnim sistemima (Tabela 1.1).

Tabela 1.1

Notacija
Decimala n = 10	Binarno n = 2	Oktalno n = 8	Heksadecimalno n = 16
			A
			B ... F

Razmotrite binarne pozicijske kodove. Među njima se široko koriste posebni kodovi: direktno, obrnuto, dodatno... Svi ovi kodovi sadrže poseban sign rank.

U direktnom kodu znak je kodiran 0 za pozitivne i 1 za negativne brojeve. Primjer 1100 (+12) u direktnom kodu 0,1100. Direktan kod je pogodan za izvođenje operacija množenja jer znak proizvoda se dobija automatski. Međutim, oduzimanje je teško. Ovaj nedostatak se otklanja upotrebom obrnuto i dodatni kodovi, koji se razlikuju od direktnog načina predstavljanja negativnih brojeva. Obrnuti kod negativan broj se formira invertiranjem svih značajnih cifara (-1100 (- 12) u obrnutom kodu: 1.0011). U komplementarnom kodu nakon invertiranja cifara najmanjoj veličini se dodaje 1. Primjer: - 1100 u dodatnom kodu: 1.0100.

Informacioni displej (digitalna indikacija) našao je primenu u sistemima i uređajima binarni decimalni kodovi... U ovim kodovima, svaka decimalna znamenka je predstavljena sa četiri binarne (tetrade).

Sistemi kodiranja u 2-10 kodova prikazani su u tabeli 1.2.

Tabela 1.2

Odabir frekvencije uzorkovanja za analogno-digitalni pretvarač (ADC)... Tokom kvantizacije i naknadnog kodiranja signala, na primjer, u slučaju vremenske kvantizacije u obliku impulsa moduliranih po amplitudi (slika 1.3, b), dalja konverzija signala u ADC-u se sastoji u predstavljanju amplitude impulsa sa binarni kod. U ovom slučaju, uspostavljanje frekvencije kvantizacije je komplikovano u slučajevima kada je originalni analogni signal y(f) je proizvoljna funkcija vremena i ne podliježe analitičkom izrazu. Zatim se frekvencija uzorkovanja određuje na osnovu Teoreme V. A. Kotelnikova... Ova teorema razmatra kontinuiranu funkciju sa ograničenim spektrom frekvencija, tj. sadrži frekvencije od 0 do f m a x... Takva funkcija se može predstaviti sa dovoljnom preciznošću koristeći brojeve koji slijede jedan za drugim u vremenskim intervalima

Dakle, na osnovu formule (1.4), koja određuje korak kvantizacije, na frekvenciji kvantovanja

2. U uskopojasnom prijenosu koristi se bipolarni diskretni signal. U ovom slučaju, kodiranje u mrežnom adapteru računara koji prenosi digitalne podatke u digitalni signal se izvodi direktno.

Najjednostavniji i najčešće korišten je kodiranje metoda bez povratka na nulu (NRZ - Non Return to Zero), u kojem je bit "1" predstavljen pozitivnim naponom (H - visoki nivo), a bit "0" - negativnim naponom (L - nizak nivo). Odnosno, signal je uvijek iznad ili ispod nule napona, otuda i naziv metode. Ilustracija opisanih metoda kodiranja signala prikazana je na slici 5.22.

I za analogne i za digitalne signale, ako su uzastopni bitovi parni (oba "0" ili oba "1"), onda je teško reći kada jedan završava, a drugi počinje. Da bi se riješio ovaj problem, prijemnik i predajnik moraju biti sinkronizirani, odnosno vremenski intervali moraju se jednako računati.

To se može postići ili uvođenjem dodatne linije za prijenos sinhronizacijskih impulsa (što nije uvijek moguće i skupo), ili korištenjem posebnih metoda prijenosa podataka: asinhronog ili automatskog podešavanja.

Slika 5.22 - Opcije za kodiranje signala.

Metode prenosa podataka preko mreža

Pri niskim brzinama signala koristi se asinhroni način prijenosa, pri visokim brzinama efikasnije je koristiti metodu automatskog podešavanja. I predajnik i prijemnik opremljeni su generatorima takta koji rade na istoj frekvenciji. Međutim, nemoguće je da rade apsolutno sinhrono, pa ih je potrebno periodično prilagođavati. Slično običnom satu, koji je potrebno povremeno podešavati.

At asinhroni transfer generatori se sinhronizuju na početku prenosa svakog paketa (ili bajta) podataka i pretpostavlja se da za to vreme neće doći do neusklađenosti generatora koja bi izazvala greške u prenosu. U ovom slučaju pretpostavlja se da sve pakovanja iste dužine(na primjer bajt). Sinhronizacija sata prijemnika se postiže:

· Prije svakog paketa (bajta) se šalje dodatni "start-bit", koji je uvijek "0";

· Na kraju paketa se šalje još jedan dodatni "stop bit", koji je uvijek "1".

Ako se podaci ne prenose, veza je u stanju "1" (stanje mirovanja). Početak prijenosa uzrokuje prijelaz sa "1" na "0", što znači početak "početnog bita". Ovaj prelaz se koristi za sinhronizaciju oscilatora prijemnika. Objasnimo ovaj proces vremenskim dijagramom (slika 5.23):

Slika 5.23 - Asinhroni prijenos

At menjač sa automatskim podešavanjem- koristi se mančesterska metoda kodiranja u kojoj:

· Generator takta prijemnika je sinhronizovan sa prenosom svakog bita;

Stoga, možete poslati pakovanja bilo koje dužine.

Sinhronizacija signala podataka se postiže osiguravanjem prijelaza sa "H" -sloja na "L" -sloj, ili obrnuto, u sredini svakog bita podataka (slika 5.24). Ovi prelazi se koriste za sinhronizaciju sata prijemnika. Bitovi podataka su kodirani: "0" - sa prelazom "L" → "H" i "1" - sa prelazom "H" → "L"

Slika 5.24 - Prijenos sa automatskim podešavanjem

Ako se nikakva informacija ne prenosi, nema prijelaza u podatkovnoj liniji i generatori takta predajnika i prijemnika su neusklađeni.

Kod ovog tipa kodiranja, prijelazi se ne dešavaju samo u sredini svakog bita podataka, već i između bita kada dva uzastopna bita imaju istu vrijednost.

Nakon što je linija u stanju mirovanja potrebna je preliminarna sinhronizacija generatora koja se postiže slanjem fiksna sekvenca bitova(preambula i delovi spremnosti).

Na primjer, možete koristiti preambulu od osam bitova: 11111110, gdje se prvih 7 bitova koristi za početnu sinhronizaciju, a posljednji se koristi za obavještavanje prijemnika da je preambula završena, tj. bitovi podataka će uslijediti.

Predavanje 17

Tema 5.3 Principi funkcionisanja lokalnih mreža

Plan predavanja

- Osnovne LAN komponente

- LAN tipovi

- Peer-to-peer mreže

- Mreže bazirane na serveru

- Kombinovane mreže

- Hardver

- Koncept topologije mreže i osnovne topologije:

topologija sabirnice

topologija zvijezde

topologija prstena

kombinovane topologije

- Komparativne karakteristike topologija

- Metode pristupa fizičkom mediju za prenos

Glavni dio predavanja

Osnovne LAN komponente

LAN-ovi bazirani na PC-u sada se široko koriste zbog svoje niske složenosti i niske cijene. Koriste se u automatizaciji industrije, bankarstva, kao i za kreiranje distribuiranih, kontrolnih i informaciono-referentnih sistema. LAN mreže su modularne.

serveri su hardverski i softverski sistemi koji obavljaju funkcije upravljanja distribucijom zajedničkih mrežnih resursa;

– radne stanice- to su računari koji pristupaju mrežnim resursima koje obezbjeđuje server;

- f fizički medij za prijenos podataka (mrežni kabel) - to su koaksijalni i optički kablovi, upredeni parovi žica, kao i bežični komunikacioni kanali (infracrveno zračenje, laseri, radio prenos).

LAN tipovi

Postoje dva glavna tipa LAN-a: ravnopravni LAN-ovi i LAN-ovi bazirani na serveru. Razlike među njima su od fundamentalnog značaja, jer određuju različite mogućnosti ovih mreža.

Izbor tipa LAN-a zavisi od:

· Veličina preduzeća;

· Potreban nivo sigurnosti;

· Obim mrežnog saobraćaja;

· Finansijski troškovi;

· Nivo dostupnosti mrežne administrativne podrške.

Istovremeno, zadaci mrežne administracije obično uključuju:

· Upravljanje radom korisnika i zaštitom podataka;

· Omogućavanje pristupa resursima;

· Podrška aplikacijama i podacima;

· Instalacija i modernizacija aplikativnog softvera.

Peer-to-peer mreže

U ovim mrežama, svi računari su jednaki: među njima nema hijerarhije; nema namenskog servera. Po pravilu, svaki PC funkcioniše i kao radna stanica (PC) i kao server, tj. ne postoji PC odgovoran za

Slika 5.25 - LAN komponente

administracija cijele mreže (slika 5.26). Svi korisnici sami odlučuju koje podatke i resurse (kataloge, štampače, faks modeme) na svom računaru učiniti javno dostupnim preko mreže

Radna grupa Mali je tim ujedinjen zajedničkim ciljem i interesima. Stoga, u peer-to-peer mrežama najčešće nema više od 10 računara. Ove mreže su relativno jednostavne. Pošto je svaki PC i PC i server. Nema potrebe za moćnim centralnim serverom ili drugim komponentama potrebnim za složenije mreže.

Peer-to-peer mreže su obično jeftinije od mreža baziranih na serveru, ali zahtijevaju moćnije, a samim tim i skuplje računare. Zahtjevi za performanse i nivo zaštite mrežnog softvera u njima su također značajno niži.

Slika 5.26 - Peer-to-peer mreža

U takvim operativnim sistemima kao što su: MS Widows NT za radne stanice; MS Widows 95/98, Widows 2000 ugrađena podrška za peer-to-peer mreže. Stoga, za uspostavljanje peer-to-peer mreže nije potreban dodatni softver, a za povezivanje računara koristi se jednostavan sistem kabliranja. Peer-to-peer umrežavanje je dobro kada:

· Broj korisnika ne prelazi 10-15 osoba;

· Korisnici su locirani kompaktno;

· Pitanja zaštite podataka nisu kritična;

· U dogledno vrijeme se ne očekuje širenje kompanije, a samim tim i povećanje mreže.

Iako su peer-to-peer mreže dobro prilagođene potrebama malih firmi, postoje situacije u kojima je njihova upotreba neprikladna. U ovim mrežama zaštita uključuje postavljanje lozinke na zajednički resurs (na primjer, direktorij). Teško je centralno upravljati peer-to-peer zaštitom jer:

- korisnik ga sam instalira;

- "Zajednički" resursi mogu biti locirani na svim računarima, a ne samo na centralnom serveru.

Ova situacija predstavlja prijetnju cijeloj mreži; osim toga, korisnici možda uopće neće instalirati zaštitu.

Mreže bazirane na serveru

Ako je povezano više od 10 korisnika, peer-to-peer mreža možda neće raditi dobro. Stoga većina mreža koristi namenske servere (slika 5.27). Istaknuto nazivaju se takvi serveri koji funkcionišu samo kao server (isključujući funkcije računara ili klijenta). Posebno su optimizirani za brzu obradu zahtjeva od mrežnih klijenata i za upravljanje zaštitom datoteka i direktorija.

Slika 5.27 - Struktura mreže zasnovana na serveru

Kako se veličina mreže i obim mrežnog saobraćaja povećavaju, broj servera se mora povećati. Raspoređivanje zadataka na više servera osigurava da se svaki zadatak izvede na najefikasniji mogući način.

Raspon zadataka koje serveri obavljaju je raznolik i složen. Kako bi se zadovoljile sve veće potrebe korisnika, LAN serveri su se specijalizirali. Tako, na primjer, u operativnom sistemu Windows NT Server postoje različite vrste servera (slika 5.15):

– File serveri i serveri za štampanje... Oni kontrolišu pristup korisnika datotekama i štampačima. Drugim riječima, server datoteka služi za pohranjivanje datoteka i podataka;

- sa Aplikacioni serveri(uključujući server baze podataka, WEB server ) ... Na njima se izvode aplikacioni dijelovi klijent-server aplikacija (programa). Ovi serveri se suštinski razlikuju od servera datoteka po tome što se prilikom rada sa serverom datoteka, potrebna datoteka ili podaci u potpunosti kopiraju na računar koji zahteva, a kada se radi sa serverom aplikacija, samo rezultati zahteva se šalju računaru;

– mail serveri- upravlja prijenosom elektronskih poruka između korisnika mreže;

- f ax serveri- kontroliše tok dolaznih i odlaznih faks poruka preko jednog ili više faks modema;

- Za komunikacionih servera- kontrolirati protok podataka i e-mail poruka između ove LAN mreže i drugih mreža ili udaljenih korisnika putem modema i telefonske linije. Oni također pružaju pristup internetu;

- sa server servisa imenika- dizajniran za pretraživanje, pohranjivanje i zaštitu informacija na mreži.

Windows NT Server objedinjuje računare u grupe logičkih domena, čiji sigurnosni sistem daje korisnicima različita prava pristupa bilo kom mrežnom resursu.

Slika 5.28. - Vrste servera u LAN-u

Štaviše, svaki od servera se može implementirati kako na zasebnom računaru tako i u maloj LAN mreži, kombinovati na jednom računaru sa nekim drugim serverom. Sjever i OS rade kao jedna jedinica. Bez OS-a, čak i najmoćniji server je gomila hardvera. OS vam omogućava da ostvarite potencijal hardverskih resursa servera.

Kodiranje na dva donja kanala karakteriše metod predstavljanja informacija signalima koji se šire kroz transportni medij. Kodiranje se može posmatrati kao kodiranje u dva koraka. I jasno je da je simetrično dekodiranje implementirano na prijemnoj strani.

Logičko kodiranje podaci modificiraju tok bitova generiranog okvira MAC sloja u niz simbola koji moraju biti fizički kodirani za transport preko komunikacijskog kanala. Za logičko kodiranje koriste se različite šeme:

• 4B / 5B - svaka 4 bita ulaznog toka su kodirana sa 5-bitnim karakterom (Tabela 1.1). Dobija se dvostruka redundancija, jer je 2 4 = 16 ulaznih kombinacija prikazano simbolima 2 5 = 32. Troškovi za broj intervala bita su: (5-4) / 4 = 1/4 (25%). Ova redundantnost vam omogućava da definirate određeni broj simbola usluge koji se koriste za sinhronizaciju. Primjenjuje se u 100BaseFX / TX, FDDI
• 8B / 10B - slična šema (8 bitova je kodirano sa 10-bitnim simbolom), ali redundantnost je već 4 puta (256 ulaza na 1024 izlaza).
• 5B / 6B - 5 bitova ulaznog toka je kodirano sa 6-bitnim znakovima. Primjenjuje se u 100VG-AnyLAN
• 8B / 6T - 8 bitova ulaznog toka je kodirano sa šest ternarnih (T = ternarnih) cifara (-, 0, +). Na primjer: 00h: + -00 + -; 01h: 0 + - + = 0; Kod ima redundantnost od 3 6/2 8 = 729/256 = 2,85. Brzina prijenosa simbola u liniji je niža od brzine prijenosa i njihovog dolaska u kodiranje. Koristi se u 100BaseT4.
• Punjenje bitova - Ova šema radi na uklanjanju nevažećih sekvenci bitova. Objasnićemo njen rad na implementaciji u HDLC protokolu. Ovdje ulazni tok izgleda kao neprekidni niz bitova, za koji lanac od više od pet uzastopnih 1 analiziran kao nadzemni signal (primjer: 01111110 je oznaka za razdvajanje okvira). Ako emitirani tok sadrži kontinuirani niz 1 , zatim se nakon svake pete u izlazni tok ubacuje predajnik 0 ... Prijemnik analizira dolazni lanac, i ako nakon lanca 011111 On vidi 0 , zatim odbacuje to i sekvencu 011111 dodaje ostatku izlaznog toka podataka. Ako je bit primljen 1 , zatim niz 011111 izgleda kao simbol usluge. Ova tehnika rješava dva problema - da se isključe dugačke monotone sekvence koje su nezgodne za samosinhronizaciju fizičkog kodiranja i omogućava prepoznavanje granica okvira i posebnih stanja u kontinuiranom toku bitova.

Tabela 1 - 4V / 5V kodiranje

Input Symbol	Izlazni simbol
0000 (0)	11110
0001 (1)	01001
0010 (2)	10100
0011 (3)	10101
0100 (4)	01010
0101 (5)	01011
0110 (6)	01110
0111 (7)	01111
1000 (8)	10010
1001 (9)	10011
1010 (A)	10110
1011 (B)	10111
1100 (C)	11010
1101 (D)	11011
1110 (E)	11100
1111 (Ž)	11101

Redundantnost logičko kodiranje omogućava olakšavanje zadataka fizičkog kodiranja - eliminisanje nezgodnih sekvenci bitova, poboljšanje spektralnih karakteristika fizičkog signala, itd. Fizičko/signalno kodiranje upisuje pravila za predstavljanje diskretnih simbola, rezultat logičkog kodiranja u rezultat fizičkih linijskih signala. Fizički signali mogu imati kontinuirani (analogni) oblik - beskonačan broj vrijednosti iz kojih se bira važeći prepoznatljivi skup. Na nivou fizičkih signala, umjesto bit rate (bit/s), koristi se koncept brzina promjene signala u liniji koji se mjeri u baudu. Prema ovoj definiciji, određuje se broj promjena u različitim stanjima linije po jedinici vremena. Na fizičkom nivou to prolazi sinhronizacija prijemnik i predajnik. Eksterna sinhronizacija se ne koristi zbog visokih troškova implementacije još jednog kanala. Mnoge šeme fizičkog kodiranja su samostalne — one dozvoljavaju ekstrakciju signala takta iz primljenog niza stanja kanala.

Scrambling na fizičkom nivou, omogućava potiskivanje vrlo jakih spektralnih karakteristika signala, razmazivanje preko određenog opsega spektra. Veoma jake smetnje izobličavaju susedne kanale prenosa. Kada govorimo o fizičkom kodiranju, mogu se koristiti sljedeći izrazi:

• Tranzitno kodiranje - informativno je prijelaz iz jednog stanja u drugo
• Potencijalno kodiranje - informativno je nivo signala u određenim vremenskim tačkama
• Polarni - signal jednog polariteta se implementira da predstavlja jednu vrijednost, signal drugog polariteta se koristi za predstavljanje druge. Za transport optičkim vlaknima, umjesto polariteta koriste se amplitude impulsa
• Unipolarni - signal jednog polariteta je realizovan da predstavlja jednu vrijednost, nulti signal - za drugu
• Bipolarni - koristi negativne, pozitivne i nulte vrijednosti za predstavljanje tri stanja
• Dvofazni - u svakom intervalu bita postoji prijelaz iz jednog stanja u drugo, koji se koristi za izolaciju sinkronizirajućeg signala.

Popularne šeme kodiranja koje se koriste u lokalnim mrežama

AMI / ABP

AMI - Alternate Mark Inversion ili ABP - Alternate bipolare, bipolarno kolo koje koristi vrijednosti + V, 0V i -V. Svi nul-bitovi imaju vrijednosti od 0V, pojedinačni bitovi - sa naizmjeničnim vrijednostima +V, -V (slika 1). Koristi se u DSx (DS1 - DS4), ISDN. Takva shema nije potpuno samosinhronizirajuća - dugačak niz nula dovest će do gubitka sinhronizacije.

Slika 1

MAMI - Modified Alternate Mark Inversion, ili ASI - modifikovana AMI šema, impulsi naizmeničnog polariteta su kodirani 0, a 1 - nulti potencijal. Koristi se u ISDN-u (S/T - interfejsi).

B8ZS - Bipolarni sa zamjenom 8 nula, shema slična AMI, ali isključuje nizove od 8 ili više nula za sinhronizaciju (zbog umetanja bita).

HDB3 - High Density Bipolar 3, shema je slična AMI, ali ne dozvoljava prijenos lanca od više od tri nule. Umjesto niza od četiri nule, ubacuje se jedan od četiri bipolarna koda. (sl. 2)

Crtež - 2

Manchester kodiranje

Manchestersko kodiranje je dvofazno polarno/unipolarno samo-tempirano kodiranje. Trenutni bit se prepoznaje po smjeru promjene stanja u sredini intervala bita: od -V do + V: 1. Od + V do -V: 0. Možda neće biti skoka na početku intervala . Koristi se u Ethernetu. (U početnim verzijama - unipolarni). (sl. 3)

Slika - 3

Diferencijalno mančestersko kodiranje - dvofazni polarni / unipolarni samosinhronizirajući kod. Trenutni bit se prepoznaje po prisustvu prijelaza na početku intervala bita (slika 4.1), na primjer 0 - postoji prijelaz (vertikalni fragment), 1 - nema prijelaza (horizontalni fragment). Moguće je, i obrnuto, definirati 0 i 1. U sredini intervala bita uvijek postoji prijelaz. Potreban je za sinhronizaciju. Token Ring koristi modifikovanu verziju ove šeme, gde su, pored bitova 0 i 1, definisana i dva bita j i k (slika 4.2). Nema prijelaza u sredini intervala. Bit K ima prijelaz na početku intervala, ali j nema.

Slika - 4.1 i 4.2

Kodiranje na tri nivoa koje se ne samosinhronizira. Nivoi (+ V, 0, -V) se koriste konstantno u liniji svakog intervala bita. Prilikom prijenosa 0 vrijednosti se ne mijenjaju, kada se prenosi 1, mijenjaju se na one susjedne duž lanca + V, 0, -V, 0, + V, itd. (sl. 5). Ova shema je sofisticirana verzija NRZI. Koristi se u FDDI i 100BaseTX.

Slika - 5

NRZ i NRZI

NRZ - Nepovratak na nulu (nepovratak na nulu), bipolarno netranzitivno kolo (stanja se mijenjaju na granici), koje ima 2 opcije. Prva opcija je da nediferencijalno NRZ (koristi se u RS-232) stanje direktno odražava vrijednost bita (slika 6.a). U drugoj varijanti – diferencijalnoj, NRZ stanje se mijenja na početku intervala bita za 1 i ne mijenja se za 0. (Slika 6B). Ne postoji veza 1 i 0 za određeno stanje.

NRZI - Nepovratak na nulu Invertirana, modifikovana NRZ šema (Sl.6c). Ovdje se stanja mijenjaju u suprotna na početku bitnog intervala 0, i ne mijenjaju se tokom prijenosa 1. Moguća je i shema obrnute reprezentacije. Koristi se u FDDI, 100BaseFX.

Slika - 6-a, b, c

RZ - Povratak na nulu, bipolarno tranzitivno samosinhronizirajuće kolo. Stanje u određenoj tački u intervalu bitova se uvijek vraća na nulu. Ima diferencijalne/nediferencijalne opcije. U diferencijalu, nema vezivanja 1 i 0 za stanje. (Sl. 7.a).

Slika - 7-a, b

FM 0 - Frekvencijska modulacija 0, samosinhronizirajući polarni kod. Obrnuti na rubu svakog bitnog intervala. Kada se prenosi 1 za interval bita, stanje je nepromijenjeno. Kada se prenosi 0, u sredini intervala bita, stanje je obrnuto. (sl. 8). Koristi se u LocalTalk-u.

Slika - 8

PAM 5 - Pulsna amplitudna modulacija, petostepeno bipolarno kodiranje, gde se par bitova, zavisno od istorije, ispostavlja kao jedan od 5 potencijalnih nivoa. Potreban vam je uski propusni opseg (polovina brzina prijenosa). Koristi se u 1000BaseT.

Ovdje se ispostavlja da je par bitova jedan kvartarni simbol, gdje svaki odgovara jednom od 4 nivoa signala. Tabela prikazuje prikaz ISDN karaktera.

4B3T - blok od 4 bita (16 stanja) je kodiran sa tri ternarna simbola (27 simbola). Od mnogih mogućih metoda promjene, razmotrite MMS43, koji se koristi u BRI sučelju ISDN mreža (tabela). Ovdje se koriste posebne metode za uklanjanje konstantne komponente napona u liniji, zbog čega kodiranje niza kombinacija ovisi o pozadini - stanju u kojem se enkoder nalazi. Primjer: sekvenca bitova 1100 1101 bi bila predstavljena kao: + + + - 0 -.

Binarni kod	S1	Tranzicija	S2	Tranzicija	S3	Tranzicija	S4	Tranzicija
0001	0 — +	S1	0 — +	S2	0 — +	S3	0 — +	S4
0111	— 0 +	S1	— 0 +	S2	— 0 +	S3	— 0 +	S4
0100	— + 0	S1	— + 0	S2	— + 0	S3	— + 0	S4
0010	+ — 0	S1	+ — 0	S2	+ — 0	S3	+ — 0	S4
1011	+ 0 —	S1	+ 0 —	S2	+ 0 —	S3	+ 0 —	S4
1110	0 + —	S1	0 + —	S2	0 + —	S3	0 + —	S4
1001	+ — +	S2	+ — +	S3	+ — +	S4	— — —	S1
0011	0 0 +	S2	0 0 +	S3	0 0 +	S4	— — 0	S2
1101	0 + 0	S2	0 + 0	S3	0 + 0	S4	— 0 —	S2
1000	+ 0 0	S2	+ 0 0	S3	+ 0 0	S4	0 — —	S2
0110	— + +	S2	— + +	S3	— — +	S2	— — +	S3
1010	+ + —	S2	+ + —	S3	+ — —	S2	+ — —	S3
1111	+ + 0	S3	0 0 —	S1	0 0 —	S1	0 0 —	S3
0000	+ 0 +	S3	0 — 0	S1	0 — 0	S2	0 — 0	S3
0101	0 + +	S3	— 0 0	S1	— 0 0	S2	— 0 0	S3
1100	+ + +	S4	— + —	S1	— + —	S2	— + —	S3

Ishod

Kola koja nisu samosinhronizirajuća, zajedno sa logičkim kodiranjem i definicijom fiksnih dužina bit-slota, omogućavaju postizanje sinhronizacije. Početni i stop bit se koriste za sinhronizaciju, a kontrolni bit uvodi redundantnost radi poboljšanja pouzdanosti prijema.

Metode kodiranja digitalnih signala

U ovom članku nedostaju veze do izvora informacija. Informacije moraju biti provjerljive, inače se mogu dovesti u pitanje i ukloniti. Ovaj članak možete urediti dodavanjem linkova na autoritativne izvore. Ova oznaka je postavljena 8. januara 2012.

Formati kodova

Svaki bit kodne riječi se prenosi ili upisuje korištenjem diskretnih signala kao što su impulsi. Način na koji je izvorni kod predstavljen određenim signalima određen je formatom koda. Poznat je veliki broj formata, od kojih svaki ima svoje prednosti i nedostatke i namijenjen je upotrebi u specifičnoj opremi.

• BVN format (bez povratka na nulu) prirodno odgovara načinu rada logičkih kola. Jedan bit se prenosi unutar ciklusa, nivo se ne mijenja. Pozitivna ivica znači prijelaz od 0 do 1 u izvornom kodu, negativna ivica - od 1 do 0. Odsustvo rubova ukazuje da su vrijednosti prethodnog i narednih bitova jednake. Za dekodiranje kodova u BVN formatu potrebni su taktni impulsi, jer njegov spektar ne sadrži frekvenciju takta. Signal koji odgovara kodu formata BVN sadrži niskofrekventne komponente (ne dolazi do pada prilikom prenosa dugih serija nula ili jedinica).

• BVN-1 format (nema povratka na nulu sa padom prijenosa 1) je vrsta BVN formata. Za razliku od potonjeg, nivo BVN-1 ne prenosi podatke, jer i pozitivni i negativni padovi odgovaraju pojedinačnim bitovima. Padovi signala se formiraju tokom prenosa 1. Sa prenosom 0, nivo se ne menja. Za dekodiranje je potreban sat.

• BVN format −0 (nema povratka na nulu sa padom pri prijenosu 0) je komplementaran BVN-1 (nagibi odgovaraju nultim bitovima izvornog koda). U multitrack sistemima za snimanje digitalnih signala, impulsi takta moraju se snimati zajedno sa kodom u BVN formatu. Moguća opcija je snimanje dva dodatna signala koji odgovaraju kodovima u formatima BVN-1 i BVN-0. U jednom od dva signala, padovi se javljaju u svakom ciklusu takta, što omogućava dobijanje impulsa takta.

• VN format (povratak na nulu) zahtijeva prijenos impulsa koji zauzima samo dio intervala takta (na primjer, polovinu), sa jednim bitom. Sa nultim bitom, impuls se ne generiše.

• VN-P format (sa aktivnom pauzom) znači prijenos impulsa pozitivnog polariteta sa jednim bitom i negativnog - sa nultim bitom. Signal ovog formata ima komponente frekvencije takta u svom spektru. Koristi se u brojnim slučajevima za prijenos podataka preko komunikacijskih linija.

• DF-0 format (dvofazni s faznim skokom pri prijenosu 0) Odgovara metodi prezentacije u kojoj se skokovi formiraju na početku svakog takta. Kod pojedinačnih bitova, signal u ovom formatu se mijenja sa frekvencijom takta, odnosno u sredini svakog ciklusa dolazi do pada nivoa. Kada se prenosi nulti bit, razlika u sredini ciklusa se ne formira, odnosno dolazi do faznog skoka. Kod u ovom formatu ima mogućnost samosinhronizacije i ne zahtijeva prijenos taktnih signala.

Smjer diferencijala pri prijenosu signala 1 nije bitan. Stoga promjena polariteta kodiranog signala ne utiče na rezultat dekodiranja. Može se prenositi preko balansiranih linija bez DC komponente. Također olakšava magnetsko snimanje. Ovaj format je poznat i kao Manchester 1. Koristi se u kodu vremenske adrese SMPTE, koji se široko koristi za sinhronizaciju audio i video medija.

Sjeverozapadom (Serov, CMT)

Binarno kodiranje

Nema povratka na nulu

Potencijalno kodiranje se također naziva kodiranje bez povratka na nulu (NRZ). Prilikom prijenosa nule prenosi potencijal koji je postavljen u prethodnom ciklusu (tj. ne mijenja ga), a pri prijenosu jedan potencijal se invertuje u suprotno. Ovaj kod se zove potencijalni jedan inverzioni kod (NRZI).

NRZ

Potencijalni NRZ kod (obrnuti)

Za prenošenje jedinica i nula koriste se dva stabilno prepoznatljiva potencijala:
NRZ (direktno):

• bitovi 0 su predstavljeni nultim naponom 0 (V);
• bitovi 1 su predstavljeni vrijednošću U (B).

NRZ (obrnuto):

• bitovi 0 su predstavljeni vrijednošću U (B);
• bitovi 1 su predstavljeni 0 (V) nultim naponom.

NRZI

Potencijalni NRZI kod

Kada se prenosi niz jedinica, signal se, za razliku od drugih metoda kodiranja, ne vraća na nulu tokom ciklusa takta. Odnosno, do promjene signala dolazi kada se jedinica prenosi, a prijenos nule ne dovodi do promjene napona.

Prednosti NRZ metode:

Lakoća implementacije.

Metoda ima dobro prepoznavanje grešaka (zbog prisustva dva oštro različita potencijala).

Osnovni f0 ima dovoljno nisku frekvenciju (jednaka N / 2 Hz, gdje je N brzina prijenosa diskretnih podataka [bps]), što dovodi do uskog spektra.

Nedostaci NRZ metode:

Metoda nema svojstvo samosinhronizacije. Čak iu prisustvu visokopreciznog generatora takta, prijemnik može pogriješiti u izboru trenutka akvizicije podataka, jer frekvencije dva oscilatora nikada nisu potpuno identične. Stoga, pri visokim brzinama podataka i dugim nizovima jedinica ili nula, mala neusklađenost frekvencije takta može dovesti do greške u cijelom ciklusu i, shodno tome, čitanja netačne vrijednosti bita.

Drugi ozbiljan nedostatak metode je prisustvo niskofrekventne komponente, koja se približava konstantnom signalu prilikom odašiljanja dugih nizova jedinica i nula. Zbog toga mnoge komunikacijske linije koje ne pružaju direktnu galvansku vezu između prijemnika i izvora ne podržavaju ovu vrstu kodiranja. Stoga se u mrežama NRZ kod uglavnom koristi u obliku raznih njegovih modifikacija, u kojima se eliminiraju i loša samosinhronizacija koda i problemi konstantne komponente.

Manchester kodiranje

Manchester kodiranje

U Manchester kodiranju, svaka traka je podijeljena na dva dijela. Informacije su kodirane potencijalnim padovima u sredini svakog ciklusa. Jedan je kodiran padom sa niskog nivoa signala na visoki, a nula je kodirana obrnutom ivicom (prema standardu IEEE 802.3, iako je prema DE Thomasu kodiranje obrnuto). Na početku svakog ciklusa može doći do pada signala iznad glave ako nekoliko jedinica ili nula treba biti predstavljeno u nizu. Budući da se signal mijenja najmanje jednom po ciklusu prijenosa jednog bita podataka, Manchester kod ima dobra svojstva samosinhronizacije. Mančesterski kod nema konstantnu komponentu (menja se svaki ciklus), a osnovni harmonik u najgorem slučaju (pri prenosu niza jedinica ili nula) ima frekvenciju od N Hz, au najboljem slučaju (pri prenosu naizmenične jedinice i nule) - N / 2 Hz, kao i na NRZ. U prosjeku, širina spektra za Manchester kodiranje je dvostruko šira nego za NRZ kodiranje.

Diferencijalno Manchestersko kodiranje

Diferencijalno Manchestersko kodiranje

Sa diferencijalnim Manchester kodiranjem, nivo signala se može promijeniti dva puta tokom intervala bita (vrijeme prijenosa od jednog bita). Promjena nivoa je obavezna u sredini intervala, ova razlika se koristi za sinhronizaciju. Ispostavilo se da pri prenosu nule na početku intervala bita dolazi do pada nivoa, a kada se prenosi jedan, tog pada nema.

Trinarno kodiranje

(sa povratkom na nulu)

Odnosno, svaki bit se prenosi u 3 nivoa napona. Stoga je potrebna 2 puta veća brzina od normalne brzine. Ovo je kvaziternarni kod, odnosno signal se mijenja između 3 nivoa.

Bipolarni AMI kod

Bipolarni AMI kod

AMI kod koristi sljedeće bitne reprezentacije:

• bitovi 0 su predstavljeni nultim naponom (0 V);

• bitovi 1 su naizmjenično predstavljeni vrijednostima -U ili + U (B).

AMI kod ima dobra svojstva sinhronizacije kada se prenosi niz jedinica i relativno je jednostavan za implementaciju. Nedostatak koda je ograničenje gustine nula u toku podataka, budući da dugi nizovi nula dovode do gubitka sinhronizacije. Koristi se u telefoniji sloja podataka kada se koriste tokovi za multipleksiranje.

HDB3

HDB3 ispravlja bilo koje 4 uzastopne vodeće nule na njihove originalne sekvence. Pravilo za generisanje koda je sledeće: svake 4 nule se zamenjuju sa 4 znaka u kojima postoji najmanje jedan signal V. Da bi se potisnula DC komponenta, polaritet V signala se menja tokom uzastopnih zamena. Za zamjenu se koriste dvije metode: 1) ako je prije zamjene izvorni kod sadržavao neparan broj jedinica, tada se koristi niz 000V, ako je paran i onda 100V

V-signal jedinice zabranjen za ovaj signal polariteta

Isto kao i AMI, samo se kodiranje sekvenci od četiri nule zamjenjuje kodom -V, 0, 0, -V ili + V, 0, 0, + V - ovisno o prethodnoj fazi signala.

MLT-3

MLT-3 Prenos na više nivoa - 3 (prenos na više nivoa) - metoda kodiranja pomoću tri nivoa signala. Metoda se zasniva na cikličnom prebacivanju nivoa -U, 0, + U. Jedinica odgovara prijelazu s jednog nivoa signala na drugi. Baš kao u metodi NRZI kada se prenosi "nula", signal se ne mijenja. U slučaju najčešćeg prebacivanja nivoa (dugačak niz jedinica), potrebna su četiri prelaza da bi se ciklus završio. Ovo omogućava da se frekvencija nosioca smanji za faktor četiri u odnosu na frekvenciju takta, što čini MLT-3 pogodna metoda pri korištenju bakrenih žica kao prijenosnog medija. Metodu je razvio Cisco Systems za upotrebu u FDDI mrežama zasnovanim na bakru poznatim kao CDDI. Također se koristi u Fast Ethernet 100BASE-TX.

Tetra kodiranje

Potencijalni kod 2B1Q

Potencijalni kod 2B1Q

2B1Q kod prenosi nekoliko bitova po intervalu bita. Svakom mogućem paru se dodjeljuje vlastiti nivo od četiri moguća nivoa potencijala. Par
00 odgovara potencijalu od -2,5 V,
01 odgovara -0,833 V,
11 - +0,833 V,
10 - +2,5 V.

1. Simetrični binarni kod.

2. Struktura koda.

3. Principi pretvaranja paralelnog koda u serijski

U procesu kodiranja, amplituda svakog uzorka, kvantizirana APM nivoom, predstavlja se kao binarni niz koji sadrži T znakova (kombinacija m-bitnog koda). Da biste odredili strukturu kombinacije u najjednostavnijem slučaju, trebate zapisati amplitudu AIM-a u binarnom kodu. referenca I cilj, izražena u koracima kvantizacije.

Na sl. 5.1 prikazuje vremenske dijagrame koji objašnjavaju proces kodiranja kada se koristi peto-bitni binarni kod. Amplituda uzoraka koji pristižu na ulaz enkodera, u ovom slučaju, može imati vrijednosti u rasponu # aim = = 0-31 uvjetnih koraka kvantizacije, a digitalni signal sa PCM-om se formira na izlazu enkodera , što je niz petobitnih kombinacija koda.

Kao što je gore prikazano, za kvalitetan prijenos telefonskih signala s neujednačenom kvantizacijom potrebno je koristiti osmobitni kod (t = 8, i sa uniformnim 12-bitnim (m = 12). U praksi se koriste binarni kodovi sljedećih tipova: prirodni binarni kod, simetrični binarni kod, refleksni binarni kod (Gray kod).

Simetrični binarni kod se uglavnom koristi kada se kodiraju bipolarni signali (na primjer, telefon). Struktura koda i tabela koda koja odgovara datom kodu. Za sve pozitivne uzorke simbol predznaka ima vrijednost 1, a za negativne uzorke 0. Za pozitivne i negativne uzorke jednake amplitude, strukture kodnih kombinacija se potpuno poklapaju (osim bita predznaka), tj. kod je simetričan. Na primjer, maksimalni pozitivni signal odgovara kodu 11111111, a maksimalni negativan 01111111. Apsolutna vrijednost koraka kvantizacije je 6 = J / O rp / 2 m ~ 1.

Prirodni binarni kod se uglavnom koristi za kodiranje unipolarnih signala. Prikazana je struktura koda i tabela kodova koja odgovara ovom kodu (kada m-b). Očigledno, broj kombinacija različitih struktura je 256, pri čemu minimalni signal odgovara kombinaciji 00000000, a maksimalni -11111111. Apsolutna vrijednost koraka kvantizacije je 6 = £ / limit / 2 tone.

Uz pomoć prirodnog binarnog koda moguće je kodirati i-bipolarne signale, obezbjeđujući njihov preliminarni ofset. U ovom slučaju, očigledno, amplituda kodiranih uzoraka se mijenja, a prijelaz sa amplitude iz * count H c> izraženo u koracima kvantizacije, kada se koristi simetrični kod, na amplitudu istog uzorka R" kada se koristi prirodni kod i obrnuto, može se učiniti na sljedeći način:

| I „-128 at H a> \ 2 $, c (# n _127 na I n<128; Ян 1Я с +127 при Я с <0.

Prirodni i simetrični binarni kodovi su najjednostavniji. I za prirodne i za simetrične kodove, greška u jednom od simbola može dovesti do značajnog izobličenja signala. Ako se, na primjer, u kodnoj kombinaciji oblika 11010011 dogodila greška u petom bitu, odnosno, prihvati se kombinacija 11000011, tada će amplituda uzorka biti manja od prave vrijednosti za 2 4 = 16 uslovne kvantizacije stepenice. Najopasnije će, očigledno, biti greške u najznačajnijim ciframa (Fe »P; b

Razmotrite principe konstruisanja uređaja za kodiranje i dekodiranje, koji mogu biti linearni i nelinearni.

Linearno kodiranje se odnosi na kodiranje uniformno kvantizovanog signala, a nelinearno kodiranje neuniformno kvantizovanog signala.

Rice. 5.1. Principi pretvaranja paralelnog * koda u serijski (a) i

Prema principu rada enkoderi se dijele na enkodere count-type, matrix "weighting type" itd. U DSP-u se najčešće koriste enkoderi pondera, među kojima je najjednostavniji bitwise weighting encoder (slika 5.20), na izlaze od kojih se formira prirodni binarni kod. Princip rada takvih enkodera je balansiranje kodiranih uzoraka sa zbirom referentnih struja (napona) sa određenim težinama. Šema linearni enkoder sa ponderisanim bitovima sadrži osam ćelija (for t = * 8), obezbjeđujući formiranje vrijednosti odgovarajućeg bita (1 ili 0). Svaka ćelija (osim posljednje, koja odgovara najmanjem značajnom bitu po težini) uključuje CC kolo za poređenje (komparator) i kolo za oduzimanje (SV).

Ako je, na primjer, uzorak s amplitudom I cilj = 1746, tada CCe formira P «-1 i signal sa amplitudom H "Ciljajte= 1746-1286 = 466. Na izlazu CC7 primićemo Pt-O, a na ulaz treće ćelije enkodera stići će signal iste amplitude # d IM = 466. Na izlazu CCe, primićemo Pe-1, a na ulaz sledeće ćelije stići će signal sa # ^ im * =

466-326 = 146, itd. Kao rezultat, formiraće se kombinacija koda oblika 10101110 (prvi bit je najznačajniji po težini).

Prilikom kodiranja bipolarnih signala u koderu, potrebno je imati dva referentna kruga oblikovanja (PE) za kodiranje pozitivnih i negativnih uzoraka.

U procesu dekodiranja signala, m-bitne kombinacije kodova se pretvaraju u AIM uzorke s odgovarajućim amplitudama. Signal na izlazu dekodera može se dobiti kao rezultat zbrajanja referentnih signala (C/et) onih bitova kodne kombinacije čija je vrijednost 1. Dakle, ako kombinacija koda 10101110 stigne na ulaz dekodera, zatim amplituda AIM uzorka na izlazu dekodera # aim = 1286 + 325 + 86 + 45 + 23 = -1746.

Blok dijagram linearnog dekodera tipa ponderiranja prikazan je na Sl. 5.2K Pod uticajem kontrolnih signala koji dolaze iz opreme za generisanje, sledeća osmobitna kodna kombinacija se upisuje u registar pomeranja. Nakon toga se zatvaraju samo oni ključevi (Yun ... Kl ^) koji odgovaraju ciframa koje imaju vrijednost 1. Kao rezultat toga, odgovarajući referentni signali se šalju na ulaz sabirača iz oblikovalca referentnih signala ( FE), zbog čega se na izlazu očitavanja sabirnika formira AIM sa određenom amplitudom.

Očigledno, ako dođe do greške u procesu prijenosa digitalnog signala kroz linearni put u jednom (ili više) bita kombinacije koda, tada će se amplituda uzorka na izlazu dekodera razlikovati od prave vrijednosti. Ako, na primjer, u kombinaciji 10101110 dođe do greške u P &, r * e *, kombinacija 10001110 stiže na ulaz dekodera, tada je amplituda uzorka na izlazu dekodera Yaim = 12864-86 + 46 + 26 ^ 1426, to jest, 32 & je manje od prave amplitude računajući jednaku 1746.

Prilikom konstruisanja kodera i dekodera potrebno je koristiti FE koji formiraju skup referentnih signala, a omjer vrijednosti dva susjedna etalona je 2 (16,26,46, ..., 1286). Opća ideja izgradnje ovakvih uređaja je korištenje jednog visoko stabilnog referentnog izvora signala i lanca kola koji imaju koeficijent prijenosa / (= 1/2). Takva kola obično imaju oblik matrice implementirane na preciznim otpornicima dvije apoene (R i 2R).

Nelinearni enkoderi i uređaji za dekodiranje (nelinearni kodeci) koriste se u modernim 1DSP-ovima "koji pružaju kodiranje i dekodiranje signala sa neuniformnom skalom kvantizacije sa osmobitnim kodom (t-8). Za kodiranje neujednačene skale kvantizacije, mogu se koristiti sljedeće metode:

analogno kompandiranje, karakterizirano kompresijom (kompresijom) dinamičkog opsega signala prije linearnog kodiranja, i proširenjem (ekspanzijom) dinamičkog opsega signala nakon linearnog dekodiranja;

nelinearno kodiranje, karakterizirano kodiranjem signala u nelinearnim koderima "kombinirajući funkcije analogno-digitalne konverzije i kompresora;

digitalno kompandiranje, karakterizirano kodiranjem signala u linearnom koderu s velikim brojem bitova, praćeno nelinearnom digitalnom obradom rezultata kodiranja.

Analognom komandom (Sl. 5.24) na ulazu linearnog enkodera (LK) i izlazu linearnog dekodera (LD) se uključuju analogni kompresor (AK) i ekspander (AE), respektivno, obezbeđujući odgovarajuće nelinearna konverzija analognog signala (vidi sliku 5.15).