Codificarea semnalului

Codarea semnalului este utilizată pentru a face schimb de informații între componentele individuale ale sistemului de control TOU (ACS sau ACS) (circuite, noduri, dispozitive, blocuri), procesarea și stocarea acestuia cu acuratețea și fiabilitatea necesare (cea mai mare imunitate la zgomot). Codificarea este de utilizat cod – mod universal afișarea informațiilor în timpul transmiterii, procesării și stocării acestora. Codul este un sistem de corespondențe între elementele de mesaj și semnale, cu ajutorul căruia aceste elemente pot fi fixate. În cod tipuri diferite se numesc semnale de aceeaşi natură fizică simboluri. Setul finit de simboluri alese pentru a transmite un anumit mesaje, se numește cuvânt. semnal cod(cod) - un tip special de semnale ( semnal digital). Codificarea se poate face fie din analog sau de la semnale discrete(fig.1.2).

exemplu: 0 sau 1 - caractere într-un bit cod binar(1 bit de informație);

un octet conține 8 biți de informații (8 biți), adică de exemplu, cuvinte de 10001001 octeți.

În sistemele automate de control, precum și în orice sisteme de măsurare a informațiilor (IMS), sunt utilizate două metode de transmisie mesaje(seturi de cuvinte): cod paralel– toate simbolurile unui cuvânt sunt transmise simultan pe canale, al căror număr corespunde numărului de simboluri, adică lungimea cuvântului (sunt necesare 8 canale pentru a transmite un cuvânt octet); cod de serie- simbolurile unui cuvânt sunt transmise unul după altul pe un canal.

Alegerea codurilor este determinată de specificul percepției și transformării informațiilor caracteristice nivelul dat APCS și componentele sale.

Cerinte de baza, care sunt prezentate la alegerea unei metode de codare, sunt: ​​eficiența afișării informațiilor, simplitatea implementării tehnice a dispozitivelor de codare, comoditatea efectuării operațiilor de calcul și fiabilitatea transmiterii mesajelor.

Pentru a îndeplini aceste cerințe, în special cele conexe cu comoditatea efectuării operaţiilor de calcul, cel mai potrivit cod digital(alfabet), numărul de caractere în care depinde de baza sistemului numeric și de obicei nu depășește 10 sau 16. Această abordare permite codificarea nu numai a numerelor, ci și a conceptelor.

Folosind codul de bază n Orice număr poate fi reprezentat ca:

Unde N– numărul de cifre; aj- numărul de caractere dintr-un bit.

Dacă omiteți n j, apoi obținem o notație mai compactă N- bit (din N–1 la 0) M numere:

. (1.2)

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

Din formulele (1.1) și (1.2) rezultă că același număr M in functie de baza n când codarea este formată din cantitate diferită caractere dintr-o cifră ( aj) și numărul de cifre ( N). De exemplu, un voltmetru zecimal digital cu 3 cifre care reprezintă informații într-un cod de bază 10, are 10 cifre (caractere) diferite în fiecare cifră, poate da 1000 (0, 1, ..., 999) cu o precizie de 1 cifră cea mai mică semnificativă sensuri diferite parametrul măsurat (tensiune). pentru a efectua aceeași operațiune în cod binar (cod de bază 2), 10 biți cu doi cifre semnificativeîn fiecare dintre ele (2 10 = 1024).

Lasa n – număr maxim caractere dintr-o cifră (baza codului) și N- număr de cifre.

Atunci numărul posibil de mesaje diferite este

De exemplu, 1024 = 2 10 ; în cod binar, folosind 10 biți, puteți scrie numărul maxim 1024, adică pentru a transmite numărul 1024, sunt necesare 10 canale (cifre) ale codului binar.

Economia de codificare va fi cu atât mai mare, cu atât mai puține caractere ar trebui cheltuite pentru transmiterea aceluiași mesaj. La transmiterea mesajelor printr-un canal de comunicare, numărul de caractere determină și timpul necesar pentru aceasta.

Pentru motive ușurința implementării tehnice avantaj clar pe partea codului cu n= 2, la care sunt necesare elemente discrete cu două stări stabile pentru stocarea, transmiterea și procesarea informațiilor.

Exemplu: funcții logice: "da" - "nu", starea blocului TOU: "activat" - "dezactivat", acțiune (operație): "terminat" - "nefinalizat", stare tehnica nod TOU: „servibil” - „defect”, codificat prin numerele „1” - „0”.

Prin urmare, codul binar este utilizat pe scară largă în dispozitive digitale controlul, managementul și automatizarea măsurătorilor.

Când introduceți informații codificate binar într-un computer pentru notație compactă, sunt adesea folosite coduri, a căror bază este o putere întreagă a numerelor 2:2 3 = 8 (octal) și 2 4 = 16 (hexazecimal).

De exemplu, luați în considerare formarea numerelor în diverse sisteme calcul (Tabelul 1.1).

Tabelul 1.1

Notaţie
Decimală n = 10	Binar n = 2	Octal n = 8	Hexazecimal n = 16
			DAR
			B…F

Luați în considerare codurile de poziție binare. Printre acestea, codurile speciale sunt utilizate pe scară largă: direct, invers, suplimentar. În toate aceste coduri introduse special rangul semnului.

În cod direct semnul este codificat 0 pentru numere pozitive și 1 pentru numere negative. Exemplul 1100 (+12) în codul direct 0.1100. Codul direct este convenabil pentru efectuarea operațiilor de înmulțire, deoarece semnul produsului se obtine automat. Cu toate acestea, scăderea este dificilă. Acest neajuns este eliminat prin folosire versoȘi coduri suplimentare, care diferă de modul direct de reprezentare a numerelor negative. Cod invers un număr negativ se formează prin inversarea tuturor cifrelor semnificative (-1100 (-12) în codul invers: 1,0011). ÎN cod suplimentar după inversarea cifrelor, la dimensiunea minoră se adaugă 1. Exemplu: - 1100 în codul complement a doi: 1.0100.

În sisteme și dispozitive, afișarea informațiilor (indicație digitală) și-a găsit aplicație coduri zecimale codificate binar. În aceste coduri, fiecare cifră zecimală este reprezentată de patru binare (tetradă).

Sistemele de codare în 2-10 coduri sunt prezentate în Tabelul 1.2.

Tabelul 1.2

Selectarea ratei de eșantionare pentru convertorul analog-digital (ADC). În timpul cuantizării și codificării ulterioare a semnalelor, de exemplu, în cazul cuantizării timpului sub formă de impulsuri modulate în amplitudine (Fig. 1.3, b), conversia ulterioară a semnalului în ADC constă în reprezentarea amplitudinii impulsurilor într-o formă binară. cod. În acest caz, stabilirea frecvenței de cuantizare devine mai complicată în cazurile în care originalul semnal analog y(f) este o funcție arbitrară a timpului și nu poate fi expresie analitică. Apoi se determină frecvența de cuantizare pe baza teoremele lui V.A. Kotelnikov. Această teoremă consideră funcție continuă, care are un spectru de frecvență limitat, adică conţine frecvenţe de la 0 la f m a x. O astfel de funcție poate fi reprezentată cu suficientă acuratețe folosind numere care urmează unul după altul la intervale de timp

Așadar, pornind de la formula (1.4), care determină treapta de cuantizare, la frecvența de cuantizare

2. Pentru transmisie în bandă îngustă se utilizează un semnal bipolar discret. În același timp, codificare adaptor de retea transmiterea datelor digitale PC într-un semnal digital se realizează direct.

Cea mai simplă și mai des folosită codare este metoda fără întoarcere la zero (NRZ - Non Return to Zero), în care bitul „1” este reprezentat de o tensiune pozitivă (H - nivel inalt), și bitul „0” - tensiune negativă (L - nivel scăzut). Adică semnalul este întotdeauna peste sau sub tensiunea zero, de unde și numele metodei. O ilustrare a metodelor de codificare a semnalului declarate este prezentată în Figura 5.22.

Atât în ​​transmisiile analogice, cât și în cele digitale, dacă biții succesivi sunt egali (amândoi „0” sau ambii „1”), este greu de spus când se termină unul și începe celălalt. Pentru a rezolva această problemă, receptorul și emițătorul trebuie să fie sincronizate, adică trebuie numărate aceleași intervale de timp.

Acest lucru se poate face fie prin introducerea unei linii suplimentare pentru transmiterea impulsurilor de ceas (ceea ce nu este întotdeauna posibil și costisitor), fie folosind metode speciale de transfer de date: asincron sau autotuning.

Figura 5.22 - Opțiuni de codare a semnalului.

Metode de transmitere a datelor prin rețele

La viteze mici transmisia semnalului, se folosește metoda de transmisie asincronă; la viteze mari, este mai eficient să se folosească metoda de reglare automată. Atât emițătorul, cât și receptorul sunt echipate cu generatoare de ceas care funcționează la aceeași frecvență. Cu toate acestea, este imposibil ca acestea să funcționeze absolut sincron, așa că trebuie ajustate periodic. Similar cu un ceas obișnuit care trebuie ajustat periodic.

La transfer asincron generatoarele sunt sincronizate la începutul transmisiei fiecărui pachet (sau octet) de date și se presupune că în acest timp nu va exista nepotrivire a generatoarelor care ar cauza erori de transmisie. Se presupune că toate pachete de aceeași lungime(de exemplu, octet). Sincronizarea generatorului de ceas al receptorului se realizează prin:

Înainte de fiecare pachet (octet) este trimis un „bit de pornire” suplimentar, care este întotdeauna egal cu „0”;

· la sfârșitul pachetului, se trimite un alt „bit de oprire” suplimentar, care este întotdeauna egal cu „1”.

Dacă nu sunt transmise date, legătura este în starea „1” (starea inactivă). Începutul unei transmisii determină o tranziție de la „1” la „0”, ceea ce înseamnă începutul „bitului de pornire”. Această tranziție este folosită pentru a sincroniza oscilatorul receptorului. Să explicăm acest proces cu o diagramă temporală (Figura 5.23):

Figura 5.23 - Transfer asincron

La transmisie cu reglaj automat– se utilizează metoda de codificare Manchester, în care:

· generatorul de ceas al receptorului este sincronizat în timpul transmisiei fiecărui bit;

Prin urmare, puteți trimite pachete de orice lungime.

Temporizarea semnalului de date se realizează prin asigurarea unei tranziții de la nivelul „H” la nivelul „L”, sau invers, la mijlocul fiecărui bit de date (Figura 5.24). Aceste tranziții servesc la sincronizarea ceasului receptorului. Biții de date sunt codificați: „0” - la tranziția „L” → „H” și „1” - la tranziția „H” → „L”

Figura 5.24: Transmisia cu reglaj automat

Dacă nu se transmite nicio informație, nu există tranziții pe linia de date și ceasurile emițătorului și receptorului nu se potrivesc.

Cu acest tip de codare, tranzițiile au loc nu numai la mijlocul fiecărui bit de date, ci și între biți atunci când doi biți consecutivi au aceeași valoare.

După linia inactivă, este necesară sincronizarea prealabilă a generatorului, care se realizează prin trimitere secvență fixă ​​de biți(preambul și biți gata).

De exemplu, puteți folosi un preambul de opt biți: 11111110, unde primii 7 biți sunt utilizați pentru sincronizarea inițială, iar ultimul bit este folosit pentru a spune receptorului că preambulul s-a încheiat, adică vor urma biții de date.

Cursul 17

Tema 5.3 Principii de funcționare a rețelelor locale

Planul cursului

– Componentele de bază ale unui LAN

– tipuri de LAN

– Rețele peer-to-peer

– Rețele bazate pe server

– Rețele combinate

– Hardware

– Conceptul de topologie de rețea și topologii de bază:

topologia magistralei

topologie în stea

topologie inel

topologii combinate

– Caracteristici comparative topologii

– Metode fizice de acces la media

Partea principală a prelegerii

Componentele principale ale unui LAN

Rețelele LAN bazate pe PC sunt acum utilizate pe scară largă datorită complexității reduse și costului scăzut. Ele sunt utilizate în automatizarea industriei, bancare, precum și pentru a crea sisteme distribuite, de control și informații. LAN-urile au o organizare modulară.

serverele sunt sisteme hardware și software care îndeplinesc funcțiile de gestionare a distribuției resurselor rețelei acces public;

– posturi de lucru sunt computere care accesează resursele rețelei furnizate de server;

– f mediu de transmisie fizic ( cablu de rețea) – este coaxială și cabluri de fibră optică, perechi răsucite fire, de asemenea canale wireless comunicații (radiații infraroșii, lasere, transmisie radio).

tipuri de LAN

Există două tipuri principale de rețele LAN: LAN-uri peer-to-peer și LAN-uri bazate pe server. Diferențele dintre ele sunt de o importanță fundamentală, deoarece ele determină posibilități diferite aceste rețele.

Alegerea tipului de LAN depinde de:

dimensiunea întreprinderii;

· nivelul cerut Securitate;

volum trafic de rețea;

costuri financiare;

nivelul de disponibilitate a suportului administrativ al rețelei.

În același timp, sarcinile de administrare a rețelei includ de obicei:

gestionarea muncii utilizatorilor și protecția datelor;

asigurarea accesului la resurse;

suport pentru aplicații și date;

instalarea si modernizarea aplicatiei software.

Rețele peer-to-peer

În aceste rețele, toate calculatoarele sunt egale: nu există o ierarhie între ele; nici un server dedicat. De regulă, fiecare PC funcționează și cum stație de lucru(PC) și ca server, adică nu există niciun PC responsabil pentru

Figura 5.25 - Componente LAN

administrarea întregii rețele (Figura 5.26). Toți utilizatorii decid singuri ce date și resurse (cataloage, imprimante, modemuri fax) de pe computerul lor să pună la dispoziție public în rețea

Grup de lucru este o echipă mică unită de un scop și interese comune. Prin urmare, în rețelele peer-to-peer, cel mai adesea nu mai mult de 10 computere. Aceste rețele sunt relativ simple. Pentru că fiecare PC este atât un PC, cât și un server. Nu este nevoie de un server central puternic sau de alte componente necesare pentru rețele mai complexe.

Rețelele peer-to-peer sunt de obicei mai ieftine decât rețelele bazate pe server, dar necesită computere mai puternice și, prin urmare, mai scumpe. Cerințele de performanță și securitate pentru software-ul de rețea sunt, de asemenea, mult mai scăzute.

Figura 5.26 - Rețea peer-to-peer

În sisteme de operare precum: MS Widows NT pentru Workstation; MS Widows 95/98, Widows 2000 suport încorporat pentru rețele peer-to-peer. Prin urmare, pentru a configura o rețea peer-to-peer, nu este necesar niciun software suplimentar și este simplu sistem de cabluri. O rețea peer-to-peer este destul de potrivită acolo unde:

Numărul de utilizatori nu depășește 10-15 persoane;

utilizatorii sunt amplasați compact;

problemele de protecție a datelor nu sunt critice;

· În viitorul previzibil, nu se preconizează extinderea companiei și, în consecință, creșterea rețelei.

În ciuda faptului că rețelele peer-to-peer satisfac nevoile firme mici, există situații în care utilizarea lor este inadecvată. În aceste rețele, protecția implică setarea unei parole pentru o resursă partajată (de exemplu, un director). Este dificil de gestionat central protecția într-o rețea peer-to-peer deoarece:

- utilizatorul îl instalează independent;

– resursele „partajate” pot fi pe toate PC-urile, nu doar pe serverul central.

Această situație reprezintă o amenințare pentru întreaga rețea; în plus, este posibil ca utilizatorii să nu instaleze protecția deloc.

Rețele bazate pe server

Dacă sunt conectați mai mult de 10 utilizatori, este posibil ca rețeaua peer-to-peer să nu funcționeze bine. Prin urmare, majoritatea rețelelor folosesc servere dedicate (Figura 5.27). Dedicat acestea sunt servere care funcționează doar ca server (excluzând funcțiile unui PC sau ale unui client). Sunt special optimizate pentru procesare rapidă cereri de la clienți de rețeași să gestioneze protecția fișierelor și directoarelor.

Figura 5.27 - Structura rețelei bazată pe server

Pe măsură ce dimensiunea rețelei și volumul traficului de rețea cresc, este necesar să creșteți numărul de servere. Distribuția sarcinilor între mai multe servere asigură că fiecare sarcină va fi îndeplinită cel mai mult mod eficient dintre toate posibilele.

Gama de sarcini pe care le îndeplinesc serverele este diversă și complexă. Pentru a satisface nevoile tot mai mari ale utilizatorilor, serverele LAN s-au specializat. Deci, de exemplu, în sistem de operare Windows NT Server Există diferite tipuri de servere (Figura 5.15):

– Servere de fișiere și servere de imprimare. Ei controlează accesul utilizatorilor la fișiere și imprimante. Cu alte cuvinte, un server de fișiere este conceput pentru a stoca fișiere și date;

- de la servere de aplicații(inclusiv server de baze de date, server WEB ) . Părți de aplicație ale aplicațiilor (programe) client-server sunt executate pe ele. Aceste servere sunt fundamental diferite de serverele de fișiere prin aceea că atunci când lucrează cu un server de fișiere fișierul dorit sau datele sunt copiate în întregime pe PC-ul solicitant, iar atunci când se lucrează cu serverul de aplicații, doar rezultatele solicitării sunt trimise către PC;

– servere de mail - controlul transmisiei mesaje electroniceîntre utilizatorii rețelei;

– f servere axe– gestionați fluxul de mesaje fax de intrare și de ieșire prin unul sau mai multe modemuri fax;

- la servere de comunicații– gestionează fluxul de date și mesaje e-mailîntre acest LAN și alte rețele, sau utilizatori la distanță prin modem și linie telefonică. De asemenea, oferă acces la Internet;

- de la server de servicii de directoare- conceput pentru a căuta, stoca și proteja informațiile din rețea.

Windows NT Server combină computerele în grupuri logice-domenii, al căror sistem de securitate oferă utilizatorilor drepturi de acces diferite la orice resursă de rețea.

Figura 5.28. – Tipuri de servere în LAN

În plus, fiecare dintre servere poate fi implementat ca calculator separat, iar în rețele LAN mici, să fie combinate pe un computer cu alt server. Serverul și sistemul de operare funcționează ca un întreg. Fără OS, chiar și cel mai mult server puternic este un morman de fier. Sistemul de operare vă permite să realizați potențialul resurselor hardware ale serverului.

Codificarea pe cele două canale inferioare se caracterizează metoda de prezentare a informaţiei prin semnale care se propagă prin mijlocul de transport. Codarea poate fi considerată în două etape. Și este clar că decodificarea simetrică este implementată pe partea de recepție.

Codare logica datele schimbă fluxul de biți al cadrului stratului MAC generat într-o secvență de simboluri care urmează să fie codificate fizic pentru transport pe un canal de comunicație. Pentru codificarea logică sunt utilizate diferite scheme:

• 4B / 5B - fiecare 4 biți ai fluxului de intrare sunt codificați cu un caracter de 5 biți (Tabelul 1.1). Rezultă o dublă redundanță, deoarece 2 4 = 16 combinații de intrare sunt afișate prin simboluri de la 2 5 = 32. Costurile pentru numărul de intervale de biți sunt: ​​(5-4) / 4 = 1/4 (25%). Această redundanță vă permite să definiți un număr de simboluri de serviciu care servesc pentru sincronizare. Folosit în 100BaseFX/TX, FDDI
• 8B / 10B - o schemă similară (8 biți sunt codificați cu un simbol de 10 biți), dar redundanța este deja de 4 ori (256 de intrări în 1024 de ieșiri).
• 5B/6B - 5 biți ai fluxului de intrare sunt codificați cu caractere de 6 biți. Folosit în 100VG-AnyLAN
• 8B/6T - 8 biți ai fluxului de intrare sunt codificați cu șase cifre ternare (T = ternare) (-,0,+). De exemplu: 00h: +-00+-; 01h: 0++-+=0; Codul are o redundanță de 3 6 /2 8 = 729/256 = 2,85. Viteza de transport a simbolurilor pe linie este mai mică decât rata de biți și primirea lor pentru codare. Folosit în 100BaseT4.
• Inserarea de biți - o astfel de schemă funcționează pentru a exclude secvențele de biți nevalide. Vom explica munca sa privind implementarea în protocolul HDLC. Aici fluxul de intrare arată ca o secvență continuă de biți, pentru care un lanț de mai mult de cinci adiacenți 1 analizat ca semnal de serviciu (exemplu: 01111110 este indicatorul de delimitare a cadrului). Dacă fluxul de difuzare conține o secvență continuă de 1 , apoi după fiecare cincime din fluxul de ieșire, transmițătorul se introduce 0 . Receptorul analizează lanțul de intrare și dacă după lanț 011111 El vede 0 , apoi îl aruncă și secvența 011111 se adaugă la restul fluxului de date de ieșire. Dacă se primește un pic 1 , apoi secvența 011111 arată ca un simbol de serviciu. Această tehnică rezolvă două probleme - pentru a exclude secvențele lungi monotone care sunt incomode pentru auto-sincronizare codificare fizicăși permite recunoașterea limitelor cadrului și conditii specialeîntr-un flux de biți continuu.

Tabelul 1 - Codificare 4V / 5V

simbol de intrare	Simbol de ieșire
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(F)	11101

Redundanţă codificarea logică face posibilă facilitarea sarcinilor de codificare fizică - eliminarea secvențelor de biți incomode, îmbunătățirea caracteristici spectrale semnal fizic etc. Codare fizică/semnal scrie regulile pentru reprezentarea caracterelor discrete, rezultatul codificării logice în rezultatul semnalelor de linie fizică. Semnalele fizice pot fi în formă continuă (analogică) − număr infinit valori din care este selectat un set de recunoscut valabil. La nivel semnale fiziceîn loc de rata de biți (bps) utilizați conceptul rata de schimbare a semnalului de linie care se măsoară în baud. Această definiție definește numărul de modificări în diferitele stări ale liniei pe unitatea de timp. Pe nivel fizic trece sincronizare receptor și transmițător. Sincronizarea externă nu este utilizată din cauza costului ridicat al implementării unui alt canal. Multe scheme de codare fizică se auto-sincronizează - permit extragerea unui semnal de ceas din secvența recepționată a stărilor canalului.

Îndoială la nivel fizic, vă permite să suprimați caracteristicile spectrale foarte puternice ale semnalului, mânjirea ele pe o anumită bandă a spectrului. Foarte interferență puternică distorsionează canalele de transmisie adiacente. Când vorbim despre codificare fizică, posibilă utilizare următorii termeni:

• Codarea tranzițională – informativă este trecerea de la o stare la alta
• Codarea potențială - informativă este nivelul semnalului în anumite momente de timp
• Polar - un semnal de o polaritate este implementat pentru a reprezenta o valoare, un semnal de cealaltă polaritate pentru a reprezenta alta. În transportul cu fibră optică, amplitudinile pulsului sunt folosite în loc de polaritate
• Unipolar - un semnal de o polaritate este implementat pentru a reprezenta o valoare, un semnal zero - pentru alta
• Bipolar - folosește negativ, pozitiv și valoare zero pentru a reprezenta trei state
• Bifazic - în fiecare interval de biți are loc o tranziție de la o stare la alta, care este folosită pentru a evidenția semnalul de ceas.

Scheme de codare populare care sunt utilizate în rețelele locale

AMI/ABP

AMI - Alternate Mark Inversion sau ABP - Alternate bipolare, circuit bipolar, care utilizează valorile +V, 0V și -V. Toți biții zero au valori 0V, biții unici au valori alternative +V, -V (Fig. 1). Folosit în DSx (DS1 - DS4), ISDN. O astfel de schemă nu se autosincronizează complet - un lanț lung de zerouri va duce la o pierdere a sincronizării.

Poza 1

MAMI - Modified Alternate Mark Inversion, sau ASI - circuit AMI modificat, impulsurile de polaritate alternativă sunt codificate cu 0 și 1 cu potențial zero. Folosit în ISDN (S/T - interfețe).

B8ZS - Bipolar cu 8 Zero Substitution, o schemă similară cu AMI, dar exclude lanțurile de 8 sau mai multe zerouri pentru sincronizare (datorită inserării biților).

HDB3 - High Density Bipolar 3, o schemă similară cu AMI, dar nu permite transmiterea unui lanț de mai mult de trei zerouri. În loc de o secvență de patru zerouri, se inserează unul dintre cele patru coduri bipolare. (Fig.2)

Desen - 2

Codificare Manchester

Codificarea Manchester este o codificare polară/unipolară în două faze cu autosincronizare. Bitul curent este recunoscut după direcția schimbării stării la mijlocul intervalului de biți: de la -V la +V: 1. De la +V la -V: 0. Este posibil să nu existe o tranziție la începutul intervalului . Folosit în Ethernet. (ÎN versiuni inițiale- unipolar). (fig.3)

Desen - 3

Codificare diferențială Manchester - cod de autosincronizare polar / unipolar în două faze. Bitul curent este recunoscut prin prezența unei tranziții la începutul intervalului de biți (Fig. 4.1), de exemplu, 0 - există o tranziție (Fragment vertical), 1 - nu există tranziție (Fragment orizontal). Puteți defini, și invers, 0 și 1. Există întotdeauna o tranziție la mijlocul intervalului de biți. Este necesar pentru sincronizare. ÎN inel cu simboluri se folosește o versiune modificată a acestei scheme, unde pe lângă biții 0 și 1, sunt definiți și doi biți j și k (Fig. 4.2). Nu există tranziții la mijlocul intervalului. Bit K are o tranziție la începutul intervalului, dar j nu.

Figura - 4.1 și 4.2

Codare pe trei niveluri cu codificare care nu se auto-sincronizează. Nivelurile (+V, 0, -V) sunt utilizate constante în linia fiecărui interval de biți. Când se transferă 0, valorile nu se schimbă, când se transferă 1, se schimbă la cele adiacente din lanțul +V, 0, -V, 0, +V și așa mai departe. (Fig. 5). O astfel de schemă este o versiune complicată a NRZI. Folosit în FDDI și 100BaseTX.

Desen - 5

NRZ si NRZI

NRZ - Neîntoarcerea la zero (fără revenirea la zero), un circuit bipolar netranzitiv (stări se schimbă la graniță), care are 2 opțiuni. Prima opțiune este o stare NRZ non-diferențială (utilizată în RS-232) care reflectă direct valoarea bitului (Fig. 6.a). Într-o altă versiune - diferențială, starea NRZ se schimbă la începutul intervalului de biți pentru 1 și nu se schimbă pentru 0. (Fig. 6.B). Nu există nicio legătură între 1 și 0 la o anumită stare.

NRZI - Neîntoarcere la zero Circuit NRZ inversat, modificat (Fig. 6.c). Aici stările sunt inversate la începutul intervalului de biți 0 și nu se schimbă atunci când este transmis 1. Schema de reprezentare inversă este de asemenea posibilă. Folosit în FDDI, 100BaseFX.

Figura - 6-a, b, c

RZ - Revenire la zero (cu revenire la zero), circuit bipolar tranzitiv de auto-sincronizare. Starea la un anumit punct din intervalul de biți revine întotdeauna la zero. Are opțiuni diferențiale/nediferențiale. În diferenţial, nu există nicio legătură între 1 şi 0 la stare. (Fig. 7.a).

Figura - 7-a, b

FM 0 - Modulația de frecvență 0 ( modulația de frecvență), un cod polar cu autosincronizare. Se inversează la limita fiecărui interval de biți. Când un 1 este transmis în timpul unui interval de biți, starea este neschimbată. La transmiterea 0, starea este inversată la mijlocul intervalului de biți. (Fig. 8). Folosit în LocalTalk.

Desen - 8

PAM 5 - Pulse Amplitude Modulation, codare bipolară pe cinci niveluri, în care o pereche de biți, în funcție de istoric, se dovedește a fi unul dintre cele 5 niveluri potențiale. Aveți nevoie de o lățime de bandă îngustă (jumătate din rata de biți). Folosit în 1000BaseT.

Aici, o pereche de biți se dovedește a fi un simbol cuaternar (simbol cuaternar), unde fiecare corespunde unuia dintre cele 4 niveluri de semnal. Tabelul arată reprezentarea caracterelor într-o rețea ISDN.

4B3T - un bloc de 4 biți (16 stări) este codificat cu trei simboluri ternare (27 de simboluri). Dintre multi metode posibile modificări, luați în considerare MMS43, care este utilizat în interfața BRI a rețelelor ISDN (tabel). Aici se folosesc metode speciale pentru a elimina componenta constantă a tensiunii din linie, drept urmare codificarea unui număr de combinații depinde de preistorie - starea în care se află codificatorul. Exemplu: secvența de biți 1100 1101 ar fi reprezentată ca: + + + - 0 -.

cod binar	S1	Tranziție	S2	Tranziție	S3	Tranziție	S4	Tranziție
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

Rezultat

Schemele care nu se autosincronizează, împreună cu codarea logică și definirea unei lungimi fixe a intervalelor de biți, permit realizarea sincronizării. Bitul de pornire și bitul de oprire servesc pentru sincronizare, iar bitul de verificare introduce redundanță pentru a îmbunătăți fiabilitatea recepției.

Metode de codificare a semnalelor digitale

Acest articol nu are link-uri către surse de informații. Informațiile trebuie să fie verificabile, altfel pot fi puse sub semnul întrebării și eliminate. Puteți edita acest articol pentru a include link-uri către surse autorizate. Acest marcaj este setat 8 ianuarie 2012.

Formate de cod

Fiecare bucatica cuvânt cod transmise sau înregistrate folosind semnale discrete, cum ar fi impulsuri. Modul în care codul sursă este reprezentat de anumite semnale este determinat de formatul codului. Cunoscut un numar mare de formate, fiecare dintre ele având propriile avantaje și dezavantaje și este destinat utilizării în anumite echipamente.

• Format BVN (fără revenire la zero) corespunde în mod firesc modului de funcţionare al circuitelor logice. Un singur bit este transmis în cadrul unui ceas, nivelul nu se modifică. O margine pozitivă înseamnă o tranziție de la 0 la 1 în codul sursă, o margine negativă - de la 1 la 0. Absența marginilor indică faptul că valorile biților anteriori și următori sunt egale. Pentru a decoda codurile în format BVN, sunt necesare impulsuri de ceas, deoarece spectrul său nu conține o frecvență de ceas. Semnalul corespunzător codului format BVN conține componente de joasă frecvență (diferențele nu apar la transmiterea unor serii lungi de zerouri sau unu).

• Format BVN-1 (fără revenire la zero cu o scădere în timpul transmisiei 1) este o variantă a formatului BVN. Spre deosebire de acesta din urmă, în BVN-1, nivelul nu transmite date, deoarece atât picăturile pozitive, cât și negative corespund biților unici. Se formează căderi de semnal la transmiterea 1. La transmiterea 0, nivelul nu se modifică. Decodificarea necesită un impuls de ceas.

• Format BVN −0 (fără revenire la zero cu scădere la transmisie 0) este suplimentară BVN-1 (modificările corespund la zero biți ai codului sursă). În sistemele cu mai multe piste pentru înregistrarea semnalelor digitale, impulsurile de ceas trebuie înregistrate împreună cu codul în format BVN. O posibilă opțiune este înregistrarea a două semnale suplimentare corespunzătoare codurilor în formatele BVN-1 și BVN-0. Într-unul dintre cele două semnale, tranzițiile au loc în fiecare ciclu, ceea ce vă permite să obțineți impulsuri de frecvență de ceas.

• Format HH (cu revenire la zero) necesită transmiterea unui impuls care ocupă doar o parte din intervalul de ceas (de exemplu, jumătate), cu un singur bit. La un bit zero, pulsul nu este generat.

• Format VN-P (cu pauză activă)înseamnă transmiterea unui impuls de polaritate pozitivă la un singur bit și negativ - la un bit zero. Un semnal de acest format are componente de frecvență de ceas în spectru. Este utilizat într-un număr de cazuri pentru transmisia de date prin linii de comunicație.

• Format DF-0 (două faze cu salt de fază la transmisia 0) corespunde unei metode de prezentare în care marginile se formează la începutul fiecărei măsuri. Cu biți unici, semnalul în acest format se schimbă odată cu frecvența de ceas, adică la mijlocul fiecărui ciclu de ceas are loc o tranziție de nivel. La transmiterea unui bit zero, nu se formează căderea în mijlocul ciclului, adică există un salt de fază. Cod în acest format are capacitatea de a se autosincroniza și nu necesită transmiterea semnalelor de ceas.

Direcția marginii la transmiterea unui semnal unitar nu contează. Prin urmare, modificarea polarității semnalului codificat nu afectează rezultatul decodării. Poate fi transmis pe linii echilibrate fără o componentă DC. De asemenea, simplifică înregistrarea sa magnetică. Acest format este cunoscut și sub numele de „Manchester 1”. Este folosit în codul de adresă de timp SMPTE, care este utilizat pe scară largă pentru sincronizarea media audio și video.

După nord-vest (Serov, CMT)

codificare binară

Fără întoarcere la zero

Codare potențială, numită și codare non-return-to-zero (NRZ). Când se transmite zero, transmite potențialul care a fost setat în ciclul anterior (adică nu îl modifică), iar când este transmis unul, potențialul este inversat. Acest cod se numește un cod potențial de inversare la unu (NRZI).

NRZ

Cod NRZ potențial (inversat)

Pentru a transmite unurile și zerourile, se folosesc două potențiale care se pot distinge stabil:
NRZ (drept) :

• sunt reprezentați biții 0 tensiune zero 0 (B);
• biții 1 sunt reprezentați printr-o valoare U (B).

NRZ (inversat):

• biţii 0 sunt reprezentaţi de valoarea U (B);
• biții 1 sunt reprezentați prin tensiune zero 0 (V).

NRZI

Cod potențial NRZI

La transmiterea unei secvențe de unități, semnalul, spre deosebire de alte metode de codare, nu revine la zero în timpul ciclului. Adică, o schimbare a semnalului are loc atunci când o unitate este transmisă, iar o transmisie zero nu duce la o schimbare a tensiunii.

Avantajele metodei NRZ:

Ușurință de implementare.

Metoda are o recunoaștere bună a erorilor (datorită prezenței a două potențiale puternic diferite).

Armonica fundamentală f0 are suficientă frecventa joasa(egal cu N/2 Hz, unde N este rata de biți a datelor discrete [bps]), rezultând un spectru îngust.

Dezavantajele metodei NRZ:

Metoda nu are proprietatea de auto-sincronizare. Chiar și cu un generator de ceas de înaltă precizie, receptorul poate face o greșeală în alegerea momentului de colectare a datelor, deoarece frecvențele celor două generatoare nu sunt niciodată complet identice. Prin urmare, când viteze mari schimbul de date și secvențele lungi de unu sau zero, o mică nepotrivire a frecvențelor de ceas poate duce la o eroare într-un întreg ciclu de ceas și, în consecință, citirea unei valori incorecte a bitului.

Al doilea dezavantaj serios al metodei este prezența unei componente de joasă frecvență, care se apropie de un semnal constant atunci când transmite secvențe lungi de unu și zero. Din această cauză, multe linii de comunicație care nu asigură o conexiune galvanică directă între receptor și sursă nu acceptă acest tip de codificare. Prin urmare, în rețele, codul NRZ este utilizat în principal sub forma diferitelor sale modificări, în care sunt eliminate atât autosincronizarea slabă a codului, cât și problemele DC.

Codificare Manchester

Codificare Manchester

În codificarea Manchester, fiecare ceas este împărțit în două părți. Informațiile sunt codificate prin potențiale scăderi la mijlocul fiecărui ciclu. Unitatea este codificată printr-o diferență de nivel scăzut semnal la mare și zero - margine inversă (conform standardului IEEE 802.3, deși conform D.E. Thomas, codificarea este inversă). La începutul fiecărui ciclu, poate apărea o margine de semnal de serviciu dacă trebuie să reprezentați mai multe uni sau zerouri la rând. Din moment ce semnalul se schimbă macar o dată pe ciclu de transmisie a unui bit de date, atunci codul Manchester are proprietăți bune de auto-sincronizare. Codul Manchester nu are o componentă constantă (se schimbă la fiecare ciclu), iar armonica principală în cel mai rău caz (când transmite o secvență de unu sau zero) are o frecvență de N Hz, iar în cel mai bun caz(la transmiterea unora și zerouri alternative) - N / 2 Hz, ca NRZ. În medie, lățimea spectrală pentru codificarea Manchester este de două ori mai mare decât pentru codarea NRZ.

Codificare Manchester diferențială

Codificare Manchester diferențială

Cu codificare diferențială Manchester, în timpul unui interval de biți (timpul de transmitere a unui bit), nivelul semnalului se poate schimba de două ori. Există o schimbare de nivel obligatorie la mijlocul intervalului, această diferență este folosită pentru sincronizare. Se pare că atunci când zero este transmis la începutul intervalului de biți, există o diferență de nivel, iar când este transmis unul, o astfel de diferență este absentă.

Codare trinară

(cu revenire la zero)

Adică, fiecare bit este transmis prin 3 nivele de tensiune. Prin urmare, necesită de 2 ori mai multă viteză decât viteza normală. Acesta este un cod cvasiternar, adică o schimbare a semnalului are loc între 3 nivele.

Cod AMI bipolar

Cod AMI bipolar

Utilizează codul AMI următoarele reprezentări biți:

• 0 biți sunt reprezentați prin tensiune zero (0 V);

• biţii 1 sunt reprezentaţi alternativ prin -U sau +U (B).

Codul AMI are proprietăți bune de sincronizare la transmiterea unor serii și este relativ ușor de implementat. Dezavantajul codului este limitarea densității zerourilor în fluxul de date, deoarece secvențele lungi de zerouri duc la pierderea sincronizării. Folosit în telefonia stratului de date atunci când sunt utilizate fluxuri de multiplexare.

HDB3

Codul HDB3 corectează orice 4 zerouri consecutive din secvențele originale. Regula de generare a codului este următoarea: fiecare 4 zerouri sunt înlocuite cu 4 simboluri în care există cel puțin un semnal V. Pentru a suprima componenta DC, polaritatea semnalului V alternează în timpul înlocuirilor succesive. Pentru înlocuire sunt utilizate două metode: 1) dacă înainte de înlocuire sursă conține un număr impar de unități, atunci se folosește secvența 000V, dacă chiar și atunci 100V

Semnal V al unității de polaritate interzisă pentru un semnal dat

La fel ca AMI, numai codificarea secvențelor de patru zero este înlocuită cu codul -V, 0, 0, -V sau +V, 0, 0, +V - în funcție de faza anterioară a semnalului.

MLT-3

MLT-3 Transmisie pe mai multe niveluri - 3 (transmisie pe mai multe niveluri) - o metodă de codare care utilizează trei niveluri de semnal. Metoda se bazează pe comutarea ciclică a nivelurilor -U, 0, +U. Unul corespunde trecerii de la un nivel de semnal la altul. La fel ca si in metoda NRZI la transmiterea „zero”, semnalul nu se schimbă. În cazul celei mai frecvente schimbări de nivel (secvență lungă de cele), sunt necesare patru tranziții pentru a finaliza ciclul. Acest lucru permite ca frecvența purtătoare să fie redusă cu un factor de patru în raport cu frecvența de ceas, ceea ce face MLT-3 mod convenabil de utilizare fire de cupru ca mediu de transmisie. Metoda a fost dezvoltată de Cisco Systems pentru a fi utilizată în rețelele FDDI bazate pe fire de cupru, cunoscute sub numele de CDDI. Folosit și în Fast Ethernet 100BASE-TX.

Codare Tetra

Cod potențial 2B1Q

Cod potențial 2B1Q

Codul 2B1Q transmite o pereche de biți într-un interval de biți. Fiecărei perechi posibile i se atribuie propriul său nivel de patru niveluri posibile de potențial. Pare
00 corespunde potențialului -2,5 V,
01 corespunde cu -0,833 V,
11 - +0,833 V,
10 - +2,5 V.

1. Cod binar simetric.

2. Structura codului.

3. Principii de conversie a codului paralel în serial

În timpul codificării, amplitudinea fiecărei probe cuantificate AIM este reprezentată ca o secvență binară care conține T caractere (combinație de cod de m-biți). Pentru a determina structura combinației în cel mai simplu caz, este necesar să scrieți amplitudinea AIM în cod binar. numărarea țint, exprimată în pași de cuantizare.

Pe fig. 5.1 prezintă diagrame de timp care explică procesul de codificare atunci când se utilizează un cod binar de cinci biți. Amplitudinea probelor primite la intrarea codificatorului, in acest caz poate lua valori în intervalul # obiectiv = =0-31 pași de cuantificare condiționată, iar la ieșirea codificatorului este generat un semnal digital cu PCM, care este o secvență de combinații de cod pe cinci biți.

După cum se arată mai sus, pentru transmisia de înaltă calitate a semnalelor telefonice cu cuantizare neuniformă, este necesar să se utilizeze un cod de opt biți (t=8,și cu uniform-12-bit (t=12). În practică, se folosesc coduri binare de următoarele tipuri: cod binar natural, cod binar simetric, cod binar reflex (cod Gray).

Codul binar simetric este utilizat în principal la codificarea semnalelor bipolare (de exemplu, telefonul). Structura codului și tabelul de coduri corespunzătoare codul dat. Pentru toate eșantioanele pozitive, simbolul semnului are valoarea 1, iar pentru cele negative, 0. Pentru eșantioanele pozitive și negative egale ca amplitudine, structurile combinațiilor de cod coincid complet (cu excepția bitului de semn), adică, codul este simetric. De exemplu, codul 11111111 corespunde semnalului pozitiv maxim, iar 01111111 corespunde semnalului negativ maxim.Valoarea absolută a pasului de cuantizare este 6=Ј/ O rp/2 m ~ 1 .

Codul binar natural este folosit în principal pentru codificarea semnalelor unipolare. Sunt afișate structura codului și tabelul de coduri corespunzătoare acestui cod (cu t-b). Evident, numărul de combinații structură diferită este egal cu 256, iar semnalul minim corespunde combinației 00000000, iar maximul -11111111. Valoarea absolută a pasului de cuantizare 6 = £ / ogr / 2 t.

Folosind codul binar natural, este posibilă codificarea semnalelor u-bipolare, oferindu-le o schimbare preliminară. În acest caz, evident, amplitudinea probelor codificate se modifică, iar tranziția de la amplitudine de la* numărare H c> exprimat în pași de cuantizare, când se utilizează un cod simetric la amplitudinea aceluiași eșantion R" când se utilizează un cod natural și invers, se poate face după cum urmează:

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

Codurile binare naturale și simetrice sunt cele mai simple. Atât pentru codurile naturale, cât și pentru cele simetrice, o eroare a unuia dintre simboluri poate duce la distorsiuni semnificative ale semnalului. Dacă, de exemplu, într-o combinație de cod de forma 11010011, a apărut o eroare în a cincea cifră, adică a fost primită combinația 11000011, atunci amplitudinea de citire va fi mai mică decât valoarea adevărată cu 2 4 = 16 pași de cuantificare condiționată. Cele mai periculoase, evident, vor fi erorile din cifrele cele mai mari (Re» P; b

Luați în considerare principiile construirii dispozitivelor de codificare și decodare, care pot fi liniare și neliniare.

Codarea liniară este codificarea unui semnal cuantificat uniform, iar codificarea neliniară este un semnal cuantificat neuniform.

Orez. 5.1. Principiile conversiei codului paralel în cod serial (dar)Și

Conform principiului de funcționare, codificatoarele sunt împărțite în codificatoare de tip de numărare, „tip de ponderare matriceală etc. În DSP, codificatoarele de tip ponderare sunt cel mai des folosite, dintre care cel mai simplu este un codificator de ponderare pe biți (Fig. 5.20) , la ieșirile cărora se formează un cod binar natural. Principiul de funcționare a unor astfel de codificatoare este de a echilibra probele codificate cu suma curenților (tensiunilor) de referință cu anumite greutăți. Sistem Codificatorul liniar cu ponderare pe biți conține opt celule (cu m=*8), asigurând formarea valorii bitului corespunzător (1 sau 0). Fiecare celulă (cu excepția ultimei, corespunzătoare cifrei mai puțin semnificative) include un circuit de comparație CC (comparator) și un circuit de scădere (CB).

Dacă, de exemplu, intrarea codificatorului primește o probă cu o amplitudine ȘI obiectiv = 1746, apoi CSe generează P"-1 și un semnal cu amplitudine H" Scop=1746-1286=466. La ieșirea lui CC7 obținem Pm-O, iar la intrarea celei de-a treia celule a codificatorului va fi trimis un semnal cu aceeași amplitudine #d IM =466. La ieșirea lui CCe obținem Re- 1 și semnalul cu #^ im *=

466--326=146 etc. Ca rezultat, se va forma o combinație de coduri de forma 10101110 (prima cifră este cea mai mare în greutate).

La codificarea semnalelor bipolare în encoder, este necesar să existe două circuite pentru generarea standardelor (PE) pentru codificarea probelor pozitive și negative.

În procesul de decodificare a semnalului, combinațiile de cod de m-biți sunt convertite în mostre AIM cu amplitudinile corespunzătoare. Semnalul la ieșirea decodorului poate fi obținut ca urmare a însumării semnalelor de referință (C / et) acelor biți ai combinației de cod, a căror valoare este egală cu 1. Deci, dacă este introdusă combinația de cod 10101110 la decodor, apoi amplitudinea citirii AIM la ieșirea decodorului #aim \u003d 1286 + 325 + 86 + 45 + 23 = -1746.

Schema bloc a decodorului liniar de tip ponderare este prezentată în fig. 5.2K Sub influența semnalelor de control provenite de la echipamentul generator, următoarea combinație de cod de opt biți este scrisă în registrul de deplasare. După aceea, sunt închise doar acele chei (Yun ... Cl ^) care corespund biților care au valoarea 1. Ca urmare, semnalele de referință corespunzătoare sunt recepționate la intrarea sumatorului de la formatorul semnalelor de referință. (FE), în urma căruia se formează un AIM la ieșirea citirii sumatorului cu o anumită amplitudine.

Evident, dacă apare o eroare în procesul de transmitere a unui semnal digital de-a lungul unei căi liniare în unul (sau mai mulți) biți ai combinației de cod, atunci amplitudinea ieșirii decodorului va diferi de valoarea adevărată. Dacă, de exemplu, în combinația 10101110 apare o eroare în P&, r* e*, combinația 10001110 este recepționată la intrarea decodorului, atunci amplitudinea citirii la ieșirea decodorului este Raim = 12864-86 + 46 + 26^ 1426, adică 32& mai puțin decât numărătoarea inversă a amplitudinii adevărate egală cu 1746.

La construirea de codoare și decodore, este necesar să se utilizeze FE care formează un set de semnale de referință, iar raportul dintre valorile a două referințe adiacente este egal cu 2 (16,26,46,..., 1286). Ideea generală a construirii unor astfel de dispozitive este de a utiliza o sursă de semnal de referință foarte stabilă și un lanț de circuite având un coeficient de transfer /(=1/2). Astfel de circuite iau de obicei forma unei matrice implementate pe rezistențe de precizie de două denumiri (RȘi 2R).

În 1DSP modern, sunt utilizate dispozitive de codare și decodificare neliniară (codecuri neliniare), care asigură codificarea și decodificarea semnalelor cu o scară de cuantizare neuniformă cu un cod de opt biți (t-8). Pentru codificarea pe scară neuniformă, pot fi utilizate următoarele metode:

compresia analogică, caracterizată prin compresia (compresia) intervalului dinamic al semnalului înainte de codificare liniară și extinderea (extinderea) intervalului dinamic al semnalului după decodarea liniară;

codare neliniară, caracterizată prin codificarea semnalului în codificatoare neliniare, combinând funcțiile de conversie analog-digitală și de compresor;

compresare digitală, caracterizată prin codificarea unui semnal într-un encoder liniar cu un număr mare de biți, urmată de procesarea digitală neliniară a rezultatului codificării.

În timpul comenzii analogice (Fig. 5.24), la intrarea codificatorului liniar (LC) și la ieșirea decodorului liniar (LD), compresorul analogic (AC) și respectiv expanderul (AE) sunt pornite, furnizând corespunzătoare conversia neliniară a semnalului analogic (vezi Fig. 5.15).