Kodimi i sinjalit

Kodimi i sinjalit përdoret për shkëmbimin e informacionit midis përbërësve individualë të sistemit të kontrollit të TOU (ACS ose ACS) (qarqet, nyjet, pajisjet, blloqet), përpunimin dhe ruajtjen e tij me saktësinë dhe besueshmërinë e kërkuar (imuniteti më i lartë i zhurmës). Kodimi është për t'u përdorur kodi- një mënyrë universale e shfaqjes së informacionit gjatë transmetimit, përpunimit dhe ruajtjes së tij. Kodiështë një sistem korrespondencash midis elementeve të mesazheve dhe sinjaleve, me ndihmën e të cilit mund të rregullohen këto elemente. Në kod quhen lloje të ndryshme sinjalesh të së njëjtës natyrë fizike simbolet... Grupi i fundëm i simboleve të zgjedhura për të përcjellë një specifikë mesazhe quhet fjalë... Sinjali i kodit (kodi) - një lloj i veçantë sinjalesh (sinjal dixhital). Kodimi mund të kryhet ose nga sinjale analoge ose diskrete (Figura 1.2).

shembull: 0 ose 1 - simbolet në një bit të kodit binar (1 bit informacion);

një bajt përmban 8 bit informacion (8 bit), d.m.th. për shembull 10001001 fjalë bajt.

Në ACS, si në çdo sistem matës informacioni (IMS), përdoren dy metoda transmetimi mesazhe(mbledhje fjalësh): kod paralel- të gjitha simbolet e një fjale transmetohen njëkohësisht nëpër kanale, numri i të cilave korrespondon me numrin e simboleve, d.m.th. gjatësia e fjalës (8 kanale nevojiten për të transmetuar një fjalë bajt); kod sekuencial- karakteret e një fjale transmetohen njëri pas tjetrit në një kanal.

Zgjedhja e kodeve përcaktohet nga specifikat e perceptimit dhe transformimit të informacionit, karakteristikë e një niveli të caktuar të APCS dhe përbërësve të tij.

Kërkesat kryesore, të cilat parashtrohen kur zgjedh një metodë kodimi, janë: ekonomia e shfaqjes së informacionit, thjeshtësia e zbatimit teknik të pajisjeve koduese, komoditeti i kryerjes së operacioneve llogaritëse dhe besueshmëria e transmetimit të mesazheve.

Për të përmbushur këto kërkesa, veçanërisht të lidhura me komoditetin e kryerjes së operacioneve llogaritëse, më i përshtatshmi është një kod (alfabet) dixhital, numri i karaktereve në të cilin varet nga baza e sistemit të numrave dhe zakonisht nuk i kalon 10 ose 16. Kjo qasje lejon kodimin jo vetëm të numrave, por edhe të koncepteve.

Përdorimi i kodit me një radix nçdo numër mund të përfaqësohet si:

ku N- numri i shifrave; a j- numri i karaktereve në një shifër.

Nëse e lëmë jashtë n j, atëherë marrim një shënim më kompakt N- bit (nga N-1 deri në 0) të numrit M:

. (1.2)

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

Nga formula (1.1) dhe (1.2) rezulton se i njëjti numër M në varësi të bazës n kur kodohet, ai formohet nga një numër i ndryshëm karakteresh në një bit ( a j) dhe numri i shifrave ( N). Për shembull, një voltmetër dhjetor dixhital 3-shifror që përfaqëson informacionin në një kod bazë 10 ka 10 shifra (simbole) të ndryshme në secilën shifër, mund të japë 1000 (0, 1, ..., 999) vlera të ndryshme të masës së matur. parametër me një saktësi prej 1 shifre më pak të rëndësishme (tension). për të kryer të njëjtin veprim në kodin binar (kodi bazë 2), kërkohen 10 bit me dy shifra të rëndësishme në secilën prej tyre (2 10 = 1024).

Le nËshtë numri maksimal i karaktereve në një bit (baza e kodit), dhe N - numri i shifrave.

Atëherë numri i mundshëm i mesazheve të ndryshme është

Për shembull, 1024 = 2 10; në kodin binar, duke përdorur 10 bit, mund të shkruani numrin maksimal prej 1024, d.m.th. për të transmetuar numrin 1024 ju nevojiten 10 kanale (bit) të kodit binar.

Kodimi ekonomik do të jetë sa më i lartë, aq më pak karaktere duhet të shpenzohen për transmetimin e të njëjtit mesazh. Kur transmetoni mesazhe përmes një kanali komunikimi, numri i karaktereve përcakton gjithashtu kohën e nevojshme për këtë.

Për arsye thjeshtësia e zbatimit teknik avantazh i qartë në anën e kodit me n= 2, ku kërkohen elementë diskretë me dy gjendje të qëndrueshme për ruajtjen, transmetimin dhe përpunimin e informacionit.

Shembull: funksionet logjike: "po" - "jo", gjendja e njësisë TOU: "e aktivizuar" - "e çaktivizuar", veprimi (operacioni): "e përfunduar" - "nuk është kryer", gjendja teknike e njësisë TOC: " i përshtatshëm" - "i gabuar", i koduar nga shifrat "1" - "0".

Prandaj, kodi binar është bërë i përhapur në pajisjet dixhitale për matjen e kontrollit, kontrollit dhe automatizimit.

Kur futni informacion të koduar binar në një kompjuter për regjistrim kompakt, shpesh përdoren kode, baza e të cilave është një fuqi numër i plotë prej 2: 2 3 = 8 (oktal) dhe 2 4 = 16 (heksadecimal).

Për shembull, merrni parasysh formimin e numrave në sisteme të ndryshme numrash (Tabela 1.1).

Tabela 1.1

Shënimi
Dhjetor n = 10	Binar n = 2	Oktale n = 8	Heksadecimal n = 16
			A
			B ... F

Merrni parasysh kodet binare të pozicionit. Midis tyre, kodet speciale përdoren gjerësisht: i drejtpërdrejtë, i kundërt, shtesë... Të gjitha këto kode përmbajnë e veçantë gradë shenjë.

Në kod të drejtë shenja është e koduar 0 për numrat pozitivë dhe 1 për numrat negativë. Shembulli 1100 (+12) në kodin e drejtpërdrejtë 0.1100. Kodi i drejtpërdrejtë është i përshtatshëm për kryerjen e veprimeve të shumëzimit sepse shenja e produktit merret automatikisht. Megjithatë, zbritja është e vështirë. Ky disavantazh eliminohet duke përdorur e kundërta dhe kode shtesë, të cilat ndryshojnë nga mënyra e drejtpërdrejtë e paraqitjes së numrave negativë. Kodi i kundërt një numër negativ formohet duke përmbysur të gjitha shifrat domethënëse (-1100 (- 12) në kodin e kundërt: 1.0011). Në kodin plotësues pas përmbysjes së shifrave, madhësisë më pak të rëndësishme i shtohet 1. Shembull: - 1100 në kodin shtesë: 1.0100.

Ekrani i informacionit (indikacioni dixhital) ka gjetur aplikim në sisteme dhe pajisje kodet dhjetore binare... Në këto kode, çdo shifër dhjetore përfaqësohet nga katër binare (tetrad).

Sistemet e kodimit në 2-10 kode janë paraqitur në tabelën 1.2.

Tabela 1.2

Zgjedhja e një frekuence kampionimi për një konvertues analog në dixhital (ADC)... Gjatë kuantizimit dhe kodimit të mëvonshëm të sinjaleve, për shembull, në rastin e kuantizimit të kohës në formën e pulseve të moduluara në amplitudë (Fig. 1.3, b), konvertimi i mëtejshëm i sinjaleve në ADC konsiston në paraqitjen e amplitudës së pulseve me një kodi binar. Në këtë rast, vendosja e frekuencës së kuantizimit është e ndërlikuar në rastet kur sinjali analog origjinal y(f) është një funksion arbitrar i kohës dhe nuk i përshtatet shprehjes analitike. Pastaj frekuenca e marrjes së mostrave përcaktohet në bazë të Teorema e V. A. Kotelnikov... Kjo teoremë shqyrton një funksion të vazhdueshëm me një spektër frekuencash të kufizuar, d.m.th. përmban frekuenca nga 0 në f m a x... Një funksion i tillë mund të përfaqësohet me saktësi të mjaftueshme duke përdorur numra që ndjekin njëri-tjetrin në intervale kohore

Prandaj, bazuar në formulën (1.4), e cila përcakton hapin e kuantizimit, në frekuencën e kuantizimit

2. Në transmetimin me brez të ngushtë përdoret një sinjal diskret bipolar. Në këtë rast, kodimi në përshtatësin e rrjetit të PC-së transmetuese të të dhënave dixhitale në një sinjal dixhital kryhet drejtpërdrejt.

Më e thjeshta dhe më e përdorura është kodimi metodë pa kthim në zero (NRZ - Non Return to Zero), në të cilin biti "1" përfaqësohet me tension pozitiv (H - niveli i lartë), dhe biti "0" - tension negativ (L - nivel i ulët). Kjo do të thotë, sinjali është gjithmonë mbi ose nën tensionin zero, prandaj emri i metodës. Një ilustrim i metodave të përshkruara të kodimit të sinjalit është paraqitur në Figurën 5.22.

Si për sinjalet analoge ashtu edhe për ato dixhitale, nëse bitet e njëpasnjëshme janë të barabarta (të dyja "0" ose të dyja "1"), atëherë është e vështirë të dallohet kur njëri përfundon dhe tjetri fillon. Për të zgjidhur këtë problem, marrësi dhe transmetuesi duhet të sinkronizohen, domethënë, intervalet kohore duhet të numërohen në mënyrë të barabartë.

Kjo mund të bëhet ose duke futur një linjë shtesë për transmetimin e impulseve të sinkronizimit (që nuk është gjithmonë e mundur dhe e shtrenjtë), ose duke përdorur metoda speciale të transmetimit të të dhënave: asinkron ose akordim automatik.

Figura 5.22 - Opsionet për kodimin e sinjalit.

Metodat e transmetimit të të dhënave përmes rrjeteve

Me shpejtësi të ulët të sinjalit, përdoret metoda e transmetimit asinkron, në ritme të larta, është më efikase të përdoret metoda e akordimit automatik. Si transmetuesi ashtu edhe marrësi janë të pajisur me gjeneratorë të orës që funksionojnë në të njëjtën frekuencë. Megjithatë, është e pamundur që ata të punojnë absolutisht në mënyrë sinkrone, kështu që ato duhet të rregullohen periodikisht. Ngjashëm me një orë të zakonshme, e cila duhet të rregullohet periodikisht.

Në transferimi asinkron gjeneratorët sinkronizohen në fillim të transmetimit të secilës paketë (ose bajt) të dhënash dhe supozohet se gjatë kësaj kohe nuk do të ketë mospërputhje të gjeneratorëve që do të shkaktonte gabime në transmetim. Në këtë rast, supozohet se të gjitha pako me të njëjtën gjatësi(për shembull një bajt). Sinkronizimi i orës së marrësit arrihet me:

· Para secilës paketë (byte) dërgohet një "start-bit" shtesë, i cili është gjithmonë "0";

· Në fund të paketës, dërgohet një tjetër "stop bit" shtesë, i cili është gjithmonë "1".

Nëse nuk transmetohet asnjë e dhënë, lidhja është në gjendjen "1" (gjendje boshe). Fillimi i transmetimit shkakton një kalim nga "1" në "0", që do të thotë fillimi i "bitit të fillimit". Ky kalim përdoret për të sinkronizuar oshilatorin e marrësit. Le ta shpjegojmë këtë proces me një diagram kohor (Figura 5.23):

Figura 5.23 - Transmetimi asinkron

Në transmetim automatik me akordim- përdoret metoda e kodimit Manchester, në të cilën:

· Gjeneratori i orës së marrësit është i sinkronizuar me transmetimin e çdo biti;

Prandaj, mund të dërgoni pako të çdo gjatësie.

Sinkronizimi i sinjalit të të dhënave arrihet duke siguruar kalimin nga shtresa "H" në shtresën "L" ose anasjelltas, në mes të çdo biti të të dhënave (Figura 5.24). Këto kalime përdoren për të sinkronizuar orën e marrësit. Bitet e të dhënave janë të koduara: "0" - me tranzicionin "L" → "H" dhe "1" - me tranzicionin "H" → "L"

Figura 5.24 - Transferimi me akordim automatik

Nëse nuk transmetohet asnjë informacion, nuk ka tranzicion në linjën e të dhënave dhe gjeneruesit e orës së transmetuesit dhe marrësit nuk përputhen.

Me këtë lloj kodimi, kalimet ndodhin jo vetëm në mes të çdo biti të dhënash, por edhe ndërmjet biteve kur dy bit të njëpasnjëshëm kanë të njëjtën vlerë.

Pasi linja të jetë boshe, kërkohet sinkronizimi paraprak i gjeneratorit, i cili arrihet duke dërguar sekuenca e biteve fikse(preambula dhe bit gatishmërie).

Për shembull, mund të përdorni një preambulë prej tetë bitësh: 11111110, ku 7 bitët e parë përdoren për sinkronizimin fillestar, dhe i fundit përdoret për të informuar marrësin se preambula ka përfunduar, d.m.th., bitet e të dhënave do të pasojnë.

Leksioni 17

Tema 5.3 Parimet e funksionimit të rrjeteve lokale

Plani i leksionit

- Komponentët bazë të LAN

- Llojet LAN

- Rrjetet peer-to-peer

- Rrjetet e bazuara në server

- Rrjetet e kombinuara

- Hardware

- Koncepti i topologjisë së rrjetit dhe topologjive bazë:

topologjia e autobusit

topologjia e yjeve

topologji unazore

topologjitë e kombinuara

- Karakteristikat krahasuese të topologjive

- Metodat e aksesit në mediumin fizik të transmetimit

Pjesa kryesore e leksionit

Komponentët bazë të LAN

LAN-et e bazuara në PC tani përdoren gjerësisht për shkak të kompleksitetit të tyre të ulët dhe kostos së ulët. Ato përdoren në automatizimin e industrisë, bankave, si dhe për krijimin e sistemeve të shpërndarjes, kontrollit dhe informacionit-referencës. LAN-et janë modulare.

serverët janë sisteme harduerike dhe softuerike që kryejnë funksionet e menaxhimit të shpërndarjes së burimeve të rrjetit të përbashkët;

– stacionet e punës- këta janë kompjuterë që aksesojnë burimet e rrjetit të ofruara nga serveri;

- f mjeti fizik i transmetimit të të dhënave (kabllo rrjeti) - këto janë kabllo koaksiale dhe me fibër optike, palë tela të përdredhura, si dhe kanale komunikimi pa tel (rrezatim infra të kuq, lazer, transmetim radio).

Llojet LAN

Ekzistojnë dy lloje kryesore të LAN-ve: LAN-të peer-to-peer dhe LAN-et e bazuara në server. Dallimet midis tyre janë të një rëndësie thelbësore, pasi ato përcaktojnë aftësitë e ndryshme të këtyre rrjeteve.

Zgjedhja e llojit LAN varet nga:

· Madhësia e ndërmarrjes;

· Nivelin e kërkuar të sigurisë;

· Vëllimi i trafikut të rrjetit;

· Kostot financiare;

· Niveli i disponueshmërisë së mbështetjes administrative të rrjetit.

Në të njëjtën kohë, detyrat e administrimit të rrjetit zakonisht përfshijnë:

· Menaxhimi i punës së përdoruesit dhe mbrojtja e të dhënave;

· Sigurimi i aksesit në burime;

· Mbështetja e aplikacioneve dhe të dhënave;

· Instalimi dhe modernizimi i softuerit aplikativ.

Rrjetet peer-to-peer

Në këto rrjete, të gjithë kompjuterët janë të barabartë: nuk ka hierarki midis tyre; nuk ka server të dedikuar. Si rregull, çdo PC funksionon si një stacion pune (PC) dhe si një server, d.m.th. nuk ka asnjë PC përgjegjës për

Figura 5.25 - Komponentët LAN

administrimi i të gjithë rrjetit (Figura 5.26). Të gjithë përdoruesit vendosin vetë se cilat të dhëna dhe burime (katalogë, printera, modem faks) në kompjuterin e tyre do t'i bëjnë publike në rrjet.

Grupi i punësËshtë një ekip i vogël i bashkuar nga një qëllim dhe interesa të përbashkëta. Prandaj, në rrjetet peer-to-peer, më shpesh nuk ka më shumë se 10 kompjuterë. Këto rrjete janë relativisht të thjeshta. Meqenëse çdo PC është edhe PC edhe server. Nuk ka nevojë për një server qendror të fuqishëm ose komponentë të tjerë të nevojshëm për rrjete më komplekse.

Rrjetet peer-to-peer janë zakonisht më të lira se rrjetet e bazuara në server, por kërkojnë PC më të fuqishëm dhe për rrjedhojë më të shtrenjtë. Kërkesat e performancës dhe niveli i mbrojtjes për softuerin e rrjetit në to janë gjithashtu dukshëm më të ulëta.

Figura 5.26 - Rrjeti peer-to-peer

Në sisteme të tilla operative si: MS Widows NT for Workstation; MS Widows 95/98, Widows 2000 mbështetje e integruar për rrjetet peer-to-peer. Prandaj, për të krijuar një rrjet peer-to-peer, nuk kërkohet softuer shtesë dhe një sistem i thjeshtë kabllor përdoret për të lidhur kompjuterët. Rrjetëzimi peer-to-peer është i mirë kur:

· Numri i përdoruesve nuk i kalon 10-15 persona;

· Përdoruesit janë vendosur në mënyrë kompakte;

· Çështjet e mbrojtjes së të dhënave nuk janë kritike;

· Në një të ardhme të parashikueshme nuk pritet zgjerimi i kompanisë dhe për rrjedhojë rritja e rrjetit.

Megjithëse rrjetet peer-to-peer janë të përshtatshme për nevojat e firmave të vogla, ka situata ku përdorimi i tyre është i papërshtatshëm. Në këto rrjete, mbrojtja përfshin vendosjen e një fjalëkalimi në një burim të përbashkët (për shembull, një drejtori). Është e vështirë të menaxhohet në mënyrë qendrore mbrojtja peer-to-peer sepse:

- përdoruesi e instalon vetë;

- Burimet "të përbashkëta" mund të gjenden në të gjithë PC-të, jo vetëm në serverin qendror.

Kjo situatë është një kërcënim për të gjithë rrjetin; përveç kësaj, përdoruesit mund të mos instalojnë fare mbrojtje.

Rrjetet e bazuara në server

Nëse janë të lidhur më shumë se 10 përdorues, rrjeti peer-to-peer mund të mos funksionojë mirë. Prandaj, shumica e rrjeteve përdorin serverë të dedikuar (Figura 5.27). E theksuar quhen serverë të tillë të cilët funksionojnë vetëm si server (duke përjashtuar funksionet e një PC ose një klienti). Ato janë të optimizuara posaçërisht për përpunimin e shpejtë të kërkesave nga klientët e rrjetit dhe për menaxhimin e mbrojtjes së skedarëve dhe drejtorive.

Figura 5.27 - Struktura e rrjetit të bazuar në server

Me rritjen e madhësisë së rrjetit dhe vëllimit të trafikut të rrjetit, numri i serverëve duhet të rritet. Përhapja e detyrave nëpër serverë të shumtë siguron që çdo detyrë të kryhet në mënyrën më efikase të mundshme.

Gama e detyrave që kryejnë serverët është e larmishme dhe komplekse. Për të plotësuar nevojat në rritje të përdoruesve, serverët LAN janë bërë të specializuar. Kështu, për shembull, në sistemin operativ Windows NT Server, ekzistojnë lloje të ndryshme të serverëve (Figura 5.15):

– Serverët e skedarëve dhe serverët e printimit... Ata kontrollojnë aksesin e përdoruesve në skedarë dhe printera. Me fjalë të tjera, një server skedarësh është për ruajtjen e skedarëve dhe të dhënave;

- Me Serverët e aplikacioneve(përfshirë serverin e bazës së të dhënave, serverin WEB ) ... Mbi to ekzekutohen pjesët e aplikacionit të aplikacioneve (programeve) klient-server. Këta serverë janë thelbësisht të ndryshëm nga serverët e skedarëve në atë që kur punoni me një server skedari, skedari ose të dhënat e kërkuara kopjohen tërësisht në kompjuterin kërkues, dhe kur punoni me serverin e aplikacionit, vetëm rezultatet e kërkesës dërgohen në PC;

– serverët e postës- të menaxhojë transmetimin e mesazheve elektronike ndërmjet përdoruesve të rrjetit;

- f serverët e sëpatë- kontrolloni rrjedhën e mesazheve të faksit hyrës dhe dalës përmes një ose më shumë modemeve të faksit;

- Për të serverët e komunikimit- kontrolloni rrjedhën e të dhënave dhe mesazheve postare ndërmjet këtij LAN dhe rrjeteve të tjera ose përdoruesve të largët përmes një modemi dhe një linje telefonike. Ato gjithashtu ofrojnë akses në internet;

- Me serveri i shërbimeve të drejtorisë- projektuar për të kërkuar, ruajtur dhe mbrojtur informacionin në rrjet.

Windows NT Server bashkon PC-të në grupe domenesh logjike, sistemi i sigurisë së të cilit u jep përdoruesve të drejta të ndryshme aksesi në çdo burim rrjeti.

Figura 5.28. - Llojet e serverëve në LAN

Për më tepër, secili prej serverëve mund të implementohet si në një kompjuter të veçantë, ashtu edhe në një LAN me madhësi të vogël, të kombinohet në një kompjuter me një server tjetër. Veriu dhe OS funksionojnë si një njësi e vetme. Pa një OS, edhe serveri më i fuqishëm është një grumbull harduerësh. OS ju lejon të kuptoni potencialin e burimeve harduerike të serverit.

Kodimi në dy kanalet më të ulëta karakterizon metodën e paraqitjes së informacionit me sinjale që përhapen përmes mjetit transportues. Kodimi mund të konsiderohet si një kodim me dy hapa. Dhe është e qartë se dekodimi simetrik zbatohet në anën marrëse.

Kodimi logjik të dhënat modifikojnë bitstream-in e kornizës së gjeneruar të shtresës MAC në një sekuencë simbolesh që duhet të kodohen fizikisht për transport përmes kanalit të komunikimit. Skema të ndryshme përdoren për kodimin logjik:

• 4B / 5B - çdo 4 bit të rrymës hyrëse janë të koduara me një karakter 5-bit (Tabela 1.1). Përftohet një tepricë e dyfishtë, pasi 2 4 = 16 kombinime hyrëse tregohen me simbole 2 5 = 32. Kostot për numrin e intervaleve të biteve janë: (5-4) / 4 = 1/4 (25%). Kjo tepricë ju lejon të përcaktoni një numër simbolesh shërbimi që përdoren për sinkronizim. Aplikuar në 100BaseFX / TX, FDDI
• 8B / 10B - një skemë e ngjashme (8 bit janë të koduar me një simbol 10-bit), por teprica është tashmë 4 herë (256 hyrje në 1024 dalje).
• 5B / 6B - 5 bit të rrymës hyrëse janë të koduara me karaktere 6-bitësh. Aplikuar në 100VG-AnyLAN
• 8B / 6T - 8 bit të rrymës hyrëse janë të koduara me gjashtë shifra treshe (T = treshe) (-, 0, +). Për shembull: 00h: + -00 + -; 01h: 0 + - + = 0; Kodi ka tepricë prej 3 6/2 8 = 729/256 = 2,85. Shpejtësia e transportit të simboleve në linjë është më e ulët se shpejtësia e biteve dhe mbërritja e tyre në kodim. Përdoret në 100BaseT4.
• Mbushja e biteve - Kjo skemë funksionon për të eliminuar sekuencat e pavlefshme të biteve. Ne do të shpjegojmë punën e tij për zbatimin në protokollin HDLC. Këtu rryma hyrëse duket si një sekuencë e bashkuar bitesh, për të cilat një zinxhir prej më shumë se pesë të njëpasnjëshëm 1 analizuar si një sinjal i sipërm (shembull: 01111110 është një flamur ndarës i kornizës). Nëse transmetimi i transmetimit përmban një sekuencë të vazhdueshme të 1 , pastaj pas çdo të pesti në rrjedhën e daljes transmetuesi futet 0 ... Marrësi analizon zinxhirin hyrës, dhe nëse pas zinxhirit 011111 Ai e sheh 0 , pastaj ai e hedh atë dhe sekuencën 011111 i shtohet pjesës tjetër të rrjedhës së të dhënave dalëse. Nëse merret biti 1 , pastaj sekuenca 011111 duket si një simbol shërbimi. Kjo teknikë zgjidh dy probleme - për të përjashtuar sekuencat e gjata monotonike, të cilat janë të papërshtatshme për vetë-sinkronizimin e kodimit fizik dhe lejon njohjen e kufijve të kornizës dhe gjendjeve të veçanta në një rrjedhë të vazhdueshme bit.

Tabela 1 - Kodimi 4V / 5V

Simboli i hyrjes	Simboli i daljes
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

Tepricë Kodimi logjik bën të mundur lehtësimin e detyrave të kodimit fizik - eliminimin e sekuencave të papërshtatshme të biteve, përmirësimin e karakteristikave spektrale të një sinjali fizik, etj. Kodimi fizik / sinjali shkruan rregullat për paraqitjen e simboleve diskrete, rezultat i kodimit logjik në rezultatin e sinjaleve të linjës fizike. Sinjalet fizike mund të kenë një formë të vazhdueshme (analoge) - një numër i pafund vlerash nga të cilat zgjidhet një grup i vlefshëm i njohur. Në nivelin e sinjaleve fizike, në vend të shpejtësisë së bitit (bit / s), përdoret koncepti shpejtësia e ndryshimit të sinjalit në linjë e cila matet në baud. Sipas këtij përkufizimi, përcaktohet numri i ndryshimeve në gjendje të ndryshme të linjës për njësi të kohës. Në nivelin fizik, ajo kalon sinkronizimi marrës dhe transmetues. Sinkronizimi i jashtëm nuk përdoret për shkak të kostos së lartë të zbatimit të një kanali më shumë. Shumë skema të kodimit fizik janë të vetë-kohësuara - ato lejojnë nxjerrjen e një sinjali të orës nga një sekuencë e marrë e gjendjeve të kanalit.

Përleshje në nivelin fizik, lejon shtypjen e karakteristikave shumë të forta spektrale të sinjalit, lyerje ato mbi një brez të caktuar të spektrit. Ndërhyrje shumë e fortë shtrembëron kanalet ngjitur të transmetimit. Kur flasim për kodimin fizik, mund të përdoren termat e mëposhtëm:

• Kodimi transit - informativ është kalimi nga një gjendje në tjetrën
• Kodimi i mundshëm - informativ është niveli i sinjalit në momente specifike në kohë
• Polar - një sinjal i një polariteti zbatohet për të përfaqësuar një vlerë, një sinjal i një polariteti tjetër përdoret për të përfaqësuar një tjetër. Për transportin e fibrave optike, në vend të polaritetit përdoren amplituda pulsi
• Unipolar - një sinjal i një polariteti realizohet për të përfaqësuar një vlerë, një sinjal zero - për një tjetër
• Bipolar - përdor vlera negative, pozitive dhe zero për të përfaqësuar tre gjendje
• Dyfazore - në çdo interval bit ka një kalim nga një gjendje në tjetrën, e cila përdoret për të izoluar sinjalin e sinkronizimit.

Skemat e njohura të kodimit të përdorura në rrjetet lokale

AMI / ABP

AMI - Alternate Mark Inversion ose ABP - Bipolare alternative, një qark bipolar që përdor vlerat + V, 0V dhe -V. Të gjithë bitet zero kanë vlera 0V, bit të vetëm - me vlera të alternuara + V, -V (Fig. 1). Përdoret në DSx (DS1 - DS4), ISDN. Një skemë e tillë nuk është plotësisht vetë-sinkronizuese - një varg i gjatë zerosh do të çojë në humbjen e sinkronizimit.

Foto 1

MAMI - Modified Alternate Mark Inversion, ose ASI - modifikuar skema AMI, impulset e polaritetit të alternuar janë të koduara 0, dhe 1 - potencial zero. Përdoret në ISDN (ndërfaqet S / T).

B8ZS - Bipolar me zëvendësim 8 zero, një skemë e ngjashme me AMI, por përjashton vargjet me 8 ose më shumë zero për sinkronizim (për shkak të futjes së bitit).

HDB3 - High Density Bipolar 3, skema është e ngjashme me AMI, por nuk lejon transmetimin e një zinxhiri prej më shumë se tre zero. Në vend të një sekuence prej katër zerosh, futet një nga katër kodet bipolare. (Fig. 2)

Vizatim - 2

Kodimi i Mançesterit

Kodimi i Mançesterit është një kodim dyfazor polar / unipolar me kohëzgjatje vetë. Biti aktual njihet nga drejtimi i ndryshimit të gjendjes në mes të intervalit bit: nga -V në + V: 1. Nga + V në -V: 0. Mund të mos ketë një kërcim në fillim të intervalit . Përdoret në Ethernet. (Në versionet fillestare - unipolare). (fig. 3)

Figura - 3

Kodimi diferencial i Mançesterit - kodi vetësinkronizues polar / unipolar dyfazor. Biti aktual njihet nga prania e një tranzicioni në fillim të një intervali bit (Fig. 4.1), për shembull 0 - ka një tranzicion (fragment vertikal), 1 - nuk ka tranzicion (fragment horizontal). Është e mundur, dhe anasjelltas, të përcaktohen 0 dhe 1. Në mes të një intervali bit, ka gjithmonë një tranzicion. Është e nevojshme për sinkronizim. Token Ring përdor një version të modifikuar të kësaj skeme, ku, përveç biteve 0 dhe 1, përcaktohen edhe dy bit j dhe k (Figura 4.2). Nuk ka tranzicione në mes të intervalit. Biti K ka një tranzicion në fillim të intervalit, por j jo.

Figura - 4.1 dhe 4.2

Kodimi i përzier me tre nivele që nuk sinkronizohet vetë. Nivelet (+ V, 0, -V) përdoren konstante në vijën e çdo intervali bit. Kur transmetoni 0, vlerat nuk ndryshojnë, kur transmetoni 1, ato ndryshojnë në ato ngjitur përgjatë zinxhirit + V, 0, -V, 0, + V, etj. (fig. 5). Kjo skemë është një version i sofistikuar i NRZI. Përdoret në FDDI dhe 100BaseTX.

Figura - 5

NRZ dhe NRZI

NRZ - Moskthim në zero (non-kthim në zero), qark bipolar jo kalimtar (ndryshojnë gjendjet në kufi), i cili ka 2 opsione. Opsioni i parë është gjendja jo-diferenciale NRZ (e përdorur në RS-232) që pasqyron drejtpërdrejt vlerën e bitit (Fig. 6.a). Në një variant tjetër - diferencial, gjendja NRZ ndryshon në fillim të intervalit të bitit për 1 dhe nuk ndryshon për 0. (Figura 6B). Nuk ka lidhje 1 dhe 0 për një gjendje specifike.

NRZI - Moskthim në zero Skema NRZ e përmbysur, e modifikuar (Fig.6c). Këtu gjendjet ndryshojnë në ato të kundërta në fillim të intervalit bit 0, dhe nuk ndryshojnë gjatë transmetimit 1. Skema e paraqitjes së kundërt është gjithashtu e mundur. Përdoret në FDDI, 100BaseFX.

Figura - 6-a, b, c

RZ - Kthehu në zero, qark vetësinkronizues kalimtar bipolar. Gjendja në një pikë të caktuar në intervalin bit gjithmonë kthehet në zero. Ka opsione diferenciale / jo diferenciale. Në diferencial, nuk ka lidhje të 1 dhe 0 me gjendjen. (Fig. 7.a).

Figura - 7-a, b

FM 0 - Modulimi i Frekuencës 0, kodi polar vetësinkronizues. Kthejeni mbrapsht në skajin e çdo intervali bit. Kur transmetohet 1 për një interval bit, gjendja është e pandryshuar. Kur transmetohet 0, në mes të një intervali bit, gjendja është e kundërt. (fig. 8). Përdoret në LocalTalk.

Figura - 8

PAM 5 - Modulimi i Amplitudës së Pulsit, kodim bipolar me pesë nivele, ku një palë bit, në varësi të historisë, rezulton të jetë një nga 5 nivelet e mundshme. Ju duhet një gjerësi bande e ngushtë (gjysma e shpejtësisë së biteve). Përdoret në 1000BaseT.

Këtu një palë bitësh rezulton të jetë një simbol kuartar, ku secili korrespondon me një nga 4 nivelet e sinjalit. Tabela tregon paraqitjen e karaktereve ISDN.

4B3T - një bllok prej 4 bitësh (16 gjendje) është i koduar me tre simbole treshe (27 simbole). Nga shumë metoda të mundshme të ndryshimit, merrni parasysh MMS43, i cili përdoret në ndërfaqen BRI të rrjeteve ISDN (tabela). Këtu, përdoren metoda të veçanta për të eliminuar përbërësin konstant të tensionit në linjë, si rezultat i të cilit kodimi i një numri kombinimesh varet nga sfondi - gjendja ku ndodhet koduesi. Shembull: sekuenca e biteve 1100 1101 do të përfaqësohej si: + + + - 0 -.

Kodi binar	S1	Tranzicioni	S2	Tranzicioni	S3	Tranzicioni	S4	Tranzicioni
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

Rezultati

Qarqet që nuk janë vetë-sinkronizues, së bashku me kodimin logjik dhe përcaktimin e gjatësive fikse të bit-sloteve, lejojnë që të arrihet sinkronizimi. Biti i fillimit dhe biti i ndalimit përdoren për sinkronizim dhe biti i kontrollit prezanton tepricë për të përmirësuar besueshmërinë e marrjes.

Metodat për kodimin e sinjaleve dixhitale

Këtij artikulli i mungojnë lidhjet me burimet e informacionit. Informacioni duhet të jetë i verifikueshëm, përndryshe mund të merret në pyetje dhe të hiqet. Ju mund ta modifikoni këtë artikull duke shtuar lidhje me burime autoritare. Kjo shenjë është vendosur 8 janar 2012.

Formatet e kodit

Çdo pjesë e një fjale kodi transmetohet ose shkruhet duke përdorur sinjale diskrete siç janë pulset. Mënyra se si kodi burim përfaqësohet nga sinjale të caktuara përcaktohet nga formati i kodit. Njihen një numër i madh formatesh, secila prej të cilave ka avantazhet dhe disavantazhet e veta dhe është menduar për përdorim në pajisje specifike.

• Formati BVN (nuk ka kthim në zero) natyrshëm korrespondon me mënyrën e funksionimit të qarqeve logjike. Një bit i vetëm transmetohet brenda një cikli, niveli nuk ndryshon. Një skaj pozitiv nënkupton një kalim nga 0 në 1 në kodin burimor, një skaj negativ - nga 1 në 0. Mungesa e skajeve tregon që vlerat e biteve të mëparshme dhe të mëvonshme janë të barabarta. Për të deshifruar kodet në formatin BVN, kërkohen impulse të orës, pasi spektri i tij nuk përmban një frekuencë të orës. Sinjali që korrespondon me kodin e formatit BVN përmban komponentë me frekuencë të ulët (nuk ndodhin rënie kur transmetohen seri të gjata zero ose njësh).

• Formati BVN-1 (nuk ka kthim në zero me rënie në transmetim 1)është një lloj formati BVN. Ndryshe nga kjo e fundit, niveli BVN-1 nuk transmeton të dhëna, pasi si pikat pozitive ashtu edhe ato negative korrespondojnë me bit të vetëm. Rënia e sinjalit formohet gjatë transmetimit 1. Me transmetimin 0, niveli nuk ndryshon. Ora kërkohet për dekodim.

• Formati BVN −0 (nuk ka kthim në zero me rënie kur transmetohet 0)është plotësuese me BVN-1 (pjerrët korrespondojnë me zero bit të kodit burimor). Në sistemet multitrack për regjistrimin e sinjaleve dixhitale, impulset e orës duhet të regjistrohen së bashku me kodin në formatin BVN. Një opsion i mundshëm është regjistrimi i dy sinjaleve shtesë që korrespondojnë me kodet në formatet BVN-1 dhe BVN-0. Në një nga dy sinjalet, rëniet ndodhin në çdo cikël të orës, gjë që bën të mundur marrjen e impulseve të orës.

• Formati VN (kthimi në zero) kërkon transmetimin e një pulsi që zë vetëm një pjesë të intervalit të orës (për shembull, gjysmën), me një bit të vetëm. Me një bit zero, nuk gjenerohet asnjë impuls.

• Formati VN-P (me pauzë aktive) nënkupton transmetimin e një impulsi me polaritet pozitiv me një bit të vetëm dhe negativ - me një bit zero. Një sinjal i këtij formati ka komponentë të frekuencës së orës në spektrin e tij. Përdoret në një sërë rastesh për transmetimin e të dhënave përmes linjave të komunikimit.

• Formati DF-0 (dyfazor me një kërcim fazor kur transmetohet 0) Korrespondon me metodën e paraqitjes në të cilën kërcimet formohen në fillim të çdo mase. Me bit të vetëm, sinjali në këtë format ndryshon me frekuencën e orës, domethënë në mes të çdo cikli ka një rënie të nivelit. Kur transmetohet një bit zero, një ndryshim në mes të ciklit nuk formohet, domethënë ka një kërcim fazor. Kodi në këtë format ka aftësinë të vetësinkronizohet dhe nuk kërkon transmetimin e sinjaleve të orës.

Drejtimi i diferencialit kur transmetohet një sinjal 1 është i parëndësishëm. Prandaj, ndryshimi i polaritetit të sinjalit të koduar nuk ndikon në rezultatin e dekodimit. Mund të transmetohet përmes linjave të balancuara pa një komponent DC. Gjithashtu e bën më të lehtë regjistrimin magnetik. Ky format njihet edhe si Manchester 1. Përdoret në kodin e adresës së kohës SMPTE, i cili përdoret gjerësisht për sinkronizimin e mediave audio dhe video.

Nga veriperëndimi (Serov, CMT)

Kodimi binar

Nuk ka kthim në zero

Kodimi i mundshëm quhet gjithashtu kodim pa kthim në zero (NRZ). Kur transferoni zero, ai transferon potencialin që ishte vendosur në ciklin e mëparshëm (d.m.th., nuk e ndryshon atë), dhe kur transferoni një, potenciali përmbyset në të kundërtën. Ky kod quhet kodi i përmbysjes së një potenciali (NRZI).

NRZ

Kodi i mundshëm NRZ (i përmbysur)

Për transmetimin e njësheve dhe zeros, përdoren dy potenciale të dallueshme në mënyrë të qëndrueshme:
NRZ (drejtpërdrejt):

• bitet 0 përfaqësohen nga një tension zero 0 (V);
• bitet 1 përfaqësohen me vlerën U (B).

NRZ (i përmbysur):

• bitet 0 përfaqësohen nga vlera U (B);
• bitet 1 përfaqësohen nga 0 (V) tension zero.

NRZI

Kodi i mundshëm NRZI

Kur transmetohet një sekuencë njësh, sinjali, ndryshe nga metodat e tjera të kodimit, nuk kthehet në zero gjatë një cikli orar. Kjo do të thotë, ndryshimi i sinjalit ndodh kur njësia transmetohet, dhe transferimi i zeros nuk çon në një ndryshim të tensionit.

Përparësitë e metodës NRZ:

Lehtësia e zbatimit.

Metoda ka njohje të mirë të gabimeve (për shkak të pranisë së dy potencialeve të ndryshme).

F0 themelore ka një frekuencë mjaft të ulët (e barabartë me N / 2 Hz, ku N është shpejtësia e bitit e të dhënave diskrete [bps]), e cila çon në një spektër të ngushtë.

Disavantazhet e metodës NRZ:

Metoda nuk ka vetinë e vetësinkronizimit. Edhe në prani të një gjeneratori të orës me precizion të lartë, marrësi mund të bëjë një gabim me zgjedhjen e momentit të marrjes së të dhënave, pasi frekuencat e dy oshilatorëve nuk janë kurrë plotësisht identike. Prandaj, me shpejtësi të lartë të dhënash dhe sekuenca të gjata njësh ose zero, një mospërputhje e vogël e frekuencës së orës mund të çojë në një gabim në një cikël të tërë dhe, në përputhje me rrethanat, në leximin e një vlere të pasaktë të bitit.

E meta e dytë serioze e metodës është prania e një komponenti me frekuencë të ulët, i cili i afrohet një sinjali konstant kur transmeton sekuenca të gjata të njësheve dhe zerove. Për shkak të kësaj, shumë linja komunikimi që nuk ofrojnë një lidhje të drejtpërdrejtë galvanike midis marrësit dhe burimit nuk e mbështesin këtë lloj kodimi. Prandaj, në rrjete, kodi NRZ përdoret kryesisht në formën e modifikimeve të ndryshme të tij, në të cilat eliminohen si vetësinkronizimi i dobët i kodit ashtu edhe problemet e komponentit konstant.

Kodimi i Mançesterit

Kodimi i Mançesterit

Në kodimin e Mançesterit, çdo shirit ndahet në dy pjesë. Informacioni kodohet nga rënie të mundshme në mes të çdo cikli. Njëra është e koduar nga një rënie nga një nivel i ulët sinjali në një të lartë dhe zeroja është koduar nga një skaj i kundërt (sipas standardit IEEE 802.3, megjithëse sipas DE Thomas, kodimi është anasjelltas). Në fillim të çdo cikli, një rënie e sinjalit të sipërm mund të ndodhë nëse disa njëshe ose zero do të përfaqësohen në një rresht. Meqenëse sinjali ndryshon të paktën një herë për cikël transmetimi të një biti të dhënash, kodi i Mançesterit ka veti të mira vetë-sinkronizuese. Kodi i Mançesterit nuk ka një komponent konstant (ai ndryshon çdo cikël), dhe harmoniku themelor në rastin më të keq (kur transmeton një sekuencë njësh ose zero) ka një frekuencë prej N Hz, dhe në rastin më të mirë (kur transmeton alternim njëshe dhe zero) - N / 2 Hz, si dhe në NRZ. Mesatarisht, gjerësia e spektrit për kodimin e Mançesterit është dy herë më e gjerë se për kodimin NRZ.

Kodimi diferencial i Mançesterit

Kodimi diferencial i Mançesterit

Me kodimin diferencial të Mançesterit, niveli i sinjalit mund të ndryshojë dy herë gjatë një intervali bit (koha e transmetimit prej një biti). Ndryshimi i nivelit është i detyrueshëm në mes të intervalit; ky ndryshim përdoret për sinkronizim. Rezulton se kur transmetohet zero në fillim të një intervali bit, ndodh një rënie e nivelit, dhe kur transmetohet një, nuk ka një rënie të tillë.

Kodimi trefish

(me kthim në zero)

Kjo do të thotë, çdo bit transmetohet në 3 nivele të tensionit. Prandaj, kërkon 2 herë më shumë shpejtësi se shpejtësia normale. Ky është një kod pothuajse tresh, domethënë, sinjali ndryshon midis 3 niveleve.

Kodi bipolar AMI

Kodi bipolar AMI

Kodi AMI përdor paraqitjet e mëposhtme të biteve:

• bitet 0 përfaqësohen nga tensioni zero (0 V);

• bitet 1 përfaqësohen në mënyrë alternative nga vlerat -U ose + U (B).

Kodi AMI ka veti të mira sinkronizimi kur transmeton seri njësish dhe është relativisht i thjeshtë për t'u zbatuar. Disavantazhi i kodit është kufizimi në densitetin e zeros në rrjedhën e të dhënave, pasi sekuencat e gjata të zerove çojnë në humbjen e sinkronizimit. Përdoret në telefoninë e shtresës së të dhënave kur përdoren rryma multipleksuese.

HDB3

HDB3 korrigjon çdo 4 zero të njëpasnjëshme kryesore në sekuencat e tyre origjinale. Rregulli për gjenerimin e kodit është si më poshtë: çdo 4 zero zëvendësohen me 4 karaktere në të cilat ka të paktën një sinjal V. Për të shtypur komponentin DC, polariteti i sinjalit V alternohet gjatë zëvendësimeve të njëpasnjëshme. Për zëvendësim përdoren dy metoda: 1) nëse para zëvendësimit kodi burim përmbante një numër tek, atëherë përdoret sekuenca 000V, nëse edhe atëherë 100V

Sinjali V i njësisë i ndaluar për këtë sinjal polariteti

Njësoj si AMI, vetëm kodimi i sekuencave prej katër zero zëvendësohet me kodin -V, 0, 0, -V ose + V, 0, 0, + V - në varësi të fazës së mëparshme të sinjalit.

MLT-3

MLT-3 Transmetimi me shumë nivele - 3 (transmetim me shumë nivele) - metodë kodimi duke përdorur tre nivele sinjali. Metoda bazohet në ndërrimin ciklik të nivelit -U, 0, + U. Njësia korrespondon me kalimin nga një nivel sinjali në tjetrin. Ashtu si në metodë NRZI kur transmeton "zero", sinjali nuk ndryshon. Në rastin e ndërrimit më të shpeshtë të nivelit (sekuenca e gjatë e njësh), kërkohen katër kalime për të përfunduar ciklin. Kjo lejon që frekuenca e bartësit të reduktohet me një faktor prej katër në krahasim me frekuencën e orës, që bën MLT-3 një metodë e përshtatshme kur përdorni tela bakri si një mjet transmetimi. Metoda u zhvillua nga Cisco Systems për përdorim në rrjetet FDDI me bazë bakri të njohur si CDDI. Përdoret gjithashtu në Fast Ethernet 100BASE-TX.

Kodimi tetra

Kodi i mundshëm 2B1Q

Kodi i mundshëm 2B1Q

Kodi 2B1Q transmeton disa bit për interval bit. Secilit çift të mundshëm i caktohet niveli i vet i katër niveleve të mundshme të potencialit. Çifti
00 korrespondon me një potencial prej −2,5 V,
01 korrespondon me -0.833 V,
11 - +0,833 V,
10 - +2,5 V.

1. Kodi binar simetrik.

2. Struktura e kodit.

3. Parimet e konvertimit të kodit paralel në serial

Në procesin e kodimit, amplituda e çdo kampioni, e kuantizuar nga niveli APM, përfaqësohet si një sekuencë binare që përmban T karaktere (kombinimi i kodit m-bit). Për të përcaktuar strukturën e kombinimit në rastin më të thjeshtë, duhet të shkruani amplituda e AIM në kodin binar. referencë Unë synoj, e shprehur në hapa të kuantizimit.

Në fig. 5.1 tregon diagramet e kohës që shpjegojnë procesin e kodimit kur përdorni një kod binar pesë-bitësh. Amplituda e mostrave që mbërrijnë në hyrjen e koduesit, në këtë rast, mund të marrë vlera në intervalin # qëllim = = 0-31 hapa të kuantizimit të kushtëzuar, dhe në daljen e koduesit gjenerohet një sinjal dixhital me PCM. , e cila është një sekuencë kombinimesh kodesh pesë-bitësh.

Siç tregohet më lart, për transmetimin me cilësi të lartë të sinjaleve telefonike me kuantizim jo uniform, është e nevojshme të përdoret një kod tetë-bit. (t = 8, dhe me uniform-12-bit (m = 12). Në praktikë, përdoren kodet binar të llojeve të mëposhtme: kodi binar natyror, kodi binar simetrik, kodi binar refleks (kodi gri).

Kodi binar simetrik përdoret kryesisht gjatë kodimit të sinjaleve bipolare (për shembull, telefoni). Struktura e kodit dhe tabela e kodit që korrespondon me kodin e dhënë. Për të gjitha mostrat pozitive, simboli i shenjës ka vlerën 1, dhe për mostrat negative, 0. Për mostrat pozitive dhe negative me amplitudë të barabartë, strukturat e kombinimeve të kodit përputhen plotësisht (me përjashtim të bitit të shenjës), d.m.th. kodi është simetrik. Për shembull, sinjali maksimal pozitiv korrespondon me kodin 11111111, dhe ai maksimal negativ korrespondon me 01111111. Vlera absolute e hapit të kuantizimit është 6 = Ј / O rp / 2 m ~ 1.

Kodi binar natyror përdoret kryesisht për kodimin e sinjaleve unipolare. Struktura e kodit dhe tabela e kodit që korrespondon me këtë kod tregohen (kur m-b). Natyrisht, numri i kombinimeve të strukturave të ndryshme është 256, me sinjalin minimal që korrespondon me kombinimin 00000000, dhe maksimumi -11111111. Vlera absolute e hapit të kuantizimit është 6 = £ / limit / 2 ton.

Me ndihmën e një kodi binar natyror, është e mundur të kodohen sinjalet i-bipolare, duke siguruar kompensimin e tyre paraprak. Në këtë rast, padyshim, amplituda e mostrave të koduara ndryshon, dhe kalimi nga amplituda nga numërimi * H c> e shprehur në hapat e kuantizimit, kur përdoret një kod simetrik, në amplituda e të njëjtit mostër R "kur përdoret një kod natyror dhe anasjelltas, mund të bëhet si më poshtë:

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

Kodet binare natyrore dhe simetrike janë më të thjeshtat. Si për kodet natyrore ashtu edhe për ato simetrike, një gabim në një nga simbolet mund të çojë në shtrembërim të konsiderueshëm të sinjalit. Nëse, për shembull, në një kombinim kodi të formës 11010011, ka ndodhur një gabim në bitin e pestë, domethënë pranohet një kombinim i 11000011, atëherë amplituda e mostrës do të jetë më e vogël se vlera e vërtetë me kuantizimin e kushtëzuar 2 4 = 16 hapat. Më të rrezikshmit, padyshim, do të jenë gabimet në shifrat më domethënëse (Fe »P; b

Konsideroni parimet e ndërtimit të pajisjeve koduese dhe dekoduese, të cilat mund të jenë lineare dhe jolineare.

Kodimi linear i referohet kodimit të një sinjali të kuantizuar në mënyrë uniforme dhe kodimit jolinear të një sinjali të kuantizuar jo uniformisht.

Oriz. 5.1. Parimet e konvertimit të kodit * paralel në serial (a) dhe

Sipas parimit të funksionimit, koduesit ndahen në kodues të tipit numërues, matricë "lloji peshues etj. Në DSP më së shpeshti përdoren koduesit peshues, ndër të cilët më i thjeshti është koduesi i peshimit bit (Fig. 5.20), në daljet nga të cilat formohet një kod binar natyror. Parimi i funksionimit të koduesve të tillë është që të balancojnë mostrat e koduara me shumën e rrymave referuese (tensioneve) me pesha të caktuara. Skema një kodues linear me peshë bit përmban tetë qeliza (për t = * 8), duke siguruar formimin e vlerës së bitit përkatës (1 ose 0). Çdo qelizë (përveç asaj të fundit, që korrespondon me bitin më pak të rëndësishëm sipas peshës) përfshin një qark krahasimi CC (krahasues) dhe një qark zbritës (SV).

Nëse, për shembull, një mostër me një amplitudë DHE synimi = 1746, atëherë CCe formon P «-1 dhe një sinjal me një amplitudë H "Qëllimi= 1746-1286 = 466. Në daljen e CC7, ne do të marrim Pt-O, dhe një sinjal me të njëjtën amplitudë # d IM = 466 do të arrijë në hyrjen e qelizës së tretë të koduesit. Në daljen e CCe, ne do të marrim Pe-1, dhe një sinjal me # ^ im * = do të arrijë në hyrjen e qelizës tjetër

466-326 = 146, etj. Si rezultat, do të formohet një kombinim kodi i formës 10101110 (biti i parë është më i rëndësishmi për nga pesha).

Kur kodoni sinjale bipolare në kodues, është e nevojshme të keni dy qarqe të formësimit referencë (PE) për të koduar mostrat pozitive dhe negative.

Në procesin e dekodimit të sinjalit, kombinimet e kodit m-bit shndërrohen në mostra AIM me amplituda përkatëse. Sinjali në daljen e dekoderit mund të merret si rezultat i përmbledhjes së sinjaleve të referencës (C / et) të atyre biteve të kombinimit të kodit, vlera e të cilave është 1. Pra, nëse kombinimi i kodit 10101110 arrin në hyrje të dekoderit, pastaj amplituda e kampionit AIM në dalje të dekoderit # synim = 1286 + 325 + 86 + 45 + 23 = -1746.

Diagrami bllok i dekoderit linear të tipit peshues është paraqitur në Fig. 5.2K Nën ndikimin e sinjaleve të kontrollit që vijnë nga pajisja gjeneruese, kombinimi i ardhshëm i kodit tetë-bit regjistrohet në regjistrin e ndërrimit. Pas kësaj, mbyllen vetëm ato çelësa (Yun ... Kl ^) që korrespondojnë me shifrat që kanë vlerën 1. Si rezultat, sinjalet përkatëse të referencës dërgohen në hyrjen e grumbulluesit nga formësuesi i sinjaleve të referencës ( FE), si rezultat i së cilës AIM formohet në daljen e leximit të grumbulluesit me një amplitudë të caktuar.

Natyrisht, nëse ndodh një gabim në procesin e transmetimit të një sinjali dixhital përmes një rruge lineare në një (ose më shumë) bit të kombinimit të kodit, atëherë amplituda e mostrës në daljen e dekoderit do të ndryshojë nga vlera e vërtetë. Nëse, për shembull, në kombinimin 10101110 ndodh një gabim në P &, r * e *, kombinimi 10001110 arrin në hyrjen e dekoderit, atëherë amplituda e mostrës në daljen e dekoderit është Yaim = 12864-86 + 46 + 26 ^ 1426, domethënë 32 & është më pak se numërimi i amplitudës së vërtetë e barabartë me 1746.

Kur ndërtoni kodues dhe dekoder, është e nevojshme të përdoren FE që formojnë një grup sinjalesh referimi, dhe raporti midis vlerave të dy standardeve ngjitur është 2 (16,26,46, ..., 1286). Ideja e përgjithshme e ndërtimit të pajisjeve të tilla është përdorimi i një burimi sinjali referimi shumë të qëndrueshëm dhe një zinxhir qarqesh që kanë një koeficient transmetimi / (= 1/2). Qarqe të tilla zakonisht marrin formën e një matrice të zbatuar në rezistorë të saktë të dy emërtimeve (R dhe 2R).

Koduesit dhe dekoduesit jo-linearë (kodekë jo-linearë) përdoren në 1DSP-të moderne "që ofrojnë kodim dhe dekodim të sinjaleve me një shkallë kuantizimi të pabarabartë me një kod tetë-bitësh (t-8). Për kodimin e shkallës jo uniforme të kuantizimit, mund të përdoren metodat e mëposhtme:

bashkimi analog, i karakterizuar nga ngjeshja (ngjeshja) e diapazonit dinamik të sinjalit para kodimit linear dhe zgjerimi (zgjerimi) i diapazonit dinamik të sinjalit pas dekodimit linear;

kodimi jo-linear, i karakterizuar nga kodimi i një sinjali në kodues jolinearë "që kombinon funksionet e konvertimit analog në dixhital dhe kompresorit;

Komandimi dixhital, i karakterizuar nga kodimi i një sinjali në një kodues linear me një numër të madh bitësh, i ndjekur nga përpunimi dixhital jolinear i rezultatit të kodimit.

Me komandën analoge (Fig. 5.24) në hyrje të enkoderit linear (LK) dhe daljes së dekoderit linear (LD), kompresori analog (AK) dhe zgjeruesi (AE) ndizen përkatësisht, duke siguruar përkatësisht konvertimi jolinear i sinjalit analog (shih Fig. 5.15).