1) Il codice AMI
Il nome completo del codice AMI (Alternative Mark Inversion) è il codice di inversione del segno alternativo.vuoto) rimangono invariati.Per esempio:
Codice messaggio: 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1…
Codice AMI: 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 -1 +1…
La forma d'onda corrispondente al codice AMI è una sequenza di impulsi con livelli positivi, negativi e zero.Può essere considerata come una deformazione della forma d'onda unipolare, cioè “0″ corrisponde ancora al livello zero, mentre “1″ corrisponde alternativamente ai livelli positivi e negativi.
Il vantaggio del codice AMI è che non ci sono componenti CC, ci sono pochi componenti ad alta e bassa frequenza e l'energia è concentrata alla frequenza di 1/2 velocità del codice.
(Fig. 6-4);Il circuito del codec è semplice e la polarità del codice può essere utilizzata per osservare la situazione di errore;se si tratta di una forma d'onda AMI-RZ, può essere modificata in unipolare purché sia rettificata a onda intera dopo la ricezione.Forma d'onda RZ da cui possono essere estratte le componenti di bit timing.A causa dei suddetti vantaggi, il codice AMI è diventato uno dei tipi di codice di trasmissione più comunemente usati.
Lo svantaggio del codice AMI: quando il codice originale ha una lunga serie di "0", il livello del segnale non salta per molto tempo, il che rende difficile estrarre il segnale di temporizzazione.Uno dei modi efficaci per risolvere il problema anche del codice "0" è utilizzare il codice HDB3.
(2) Il codice HDB3
Il nome completo del codice HDB3 è il codice bipolare ad alta densità di terzo ordine.È un tipo migliorato di codice AMI.Lo scopo del miglioramento è mantenere i vantaggi del codice AMI e superare i suoi difetti in modo che il numero di "0" consecutivi non superi i tre.Le sue regole di codifica sono le seguenti:
Per prima cosa controlla il numero di "0" consecutivi nel codice del messaggio.Quando il numero di “0″ consecutivi è minore o uguale a 3, è uguale alla regola di codifica del codice AMI.Quando il numero di “0″ consecutivi supera 3, ciascuno dei 4 “0″ consecutivi verrà convertito in una sezione e sostituito con “000V”.V (valore +1 o -1) dovrebbe avere la stessa polarità del suo impulso non “0″ adiacente immediatamente precedente (poiché questo infrange la regola dell'alternanza di polarità, quindi V è chiamato impulso distruttivo).Le polarità del codice V adiacente devono alternarsi.Quando il valore del codice V può soddisfare i requisiti in (2) ma non può soddisfare questo requisito, sostituire "0000" con "B00V".Il valore di B è coerente con il seguente impulso V per risolvere questo problema.Pertanto, B è chiamato impulso di modulazione.Anche la polarità del numero di trasmissione dopo il codice V dovrebbe essere alternata.
Oltre ai vantaggi del codice AMI, il codice HDB3 limita anche il numero di codici "0" consecutivi a meno di 3, in modo da garantire l'estrazione delle informazioni di temporizzazione durante la ricezione.Pertanto, il codice HDB3 è il tipo di codice più utilizzato nel mio paese e in Europa e i tipi di codice di interfaccia al di sotto del gruppo quaternario PCM A-law sono tutti codici HDB3.
Nel suddetto codice AMI e nel codice HDB3, ogni codice binario viene convertito in un codice con un valore a tre livelli di 1 bit (+1, 0, -1), quindi questo tipo di codice è anche chiamato codice 1B1T.Inoltre, è anche possibile progettare un codice HDBn in cui il numero di "0" non superi n.
(3) Il codice Biphase
Il codice Biphase è anche chiamato codice Manchester.Utilizza un periodo di onde quadre simmetriche positive e negative per rappresentare "0" e la sua forma d'onda inversa per rappresentare "1".Una delle regole di codifica è che il codice "0" è rappresentato da un codice a due cifre "01" e il codice "1" è rappresentato da un codice a due cifre "10".Per esempio,
Codice messaggio: 1 1 0 0 1 0 1
Codice bifase: 10 10 01 01 10 01 10
Una forma d'onda a codice bifasico è una forma d'onda NRZ bipolare con solo due livelli di polarità opposta.Ha salti di livello nel punto centrale di ciascun intervallo di simboli, quindi contiene ricche informazioni sulla temporizzazione dei bit.Non esiste un componente DC e anche il processo di codifica è semplice.Lo svantaggio è che la larghezza di banda occupata viene raddoppiata, il che riduce il tasso di utilizzo della banda di frequenza.Il codice bifase è utile per l'invio di apparecchiature terminali dati su brevi distanze ed è spesso utilizzato come tipo di codice di trasmissione in una rete locale.
(4) Codice differenziale bifase
Per risolvere l'errore di decodifica causato dall'inversione di polarità del codice bifase, si può utilizzare il concetto di codice differenziale.Il codice bifase utilizza la transizione di livello nel mezzo della durata di ciascun simbolo per la sincronizzazione e la rappresentazione del codice dei segnali (la transizione da negativo a positivo rappresenta lo "0" binario e la transizione da positivo a negativo rappresenta l'"1" binario).Nella codifica del codice bifase differenziale, la transizione di livello al centro di ciascun simbolo viene utilizzata per la sincronizzazione e l'eventuale presenza di una transizione aggiuntiva all'inizio di ciascun simbolo viene utilizzata per determinare il codice del segnale.Se c'è una transizione, significa "1" binario, e se non c'è transizione, significa "0" binario.Questo codice è spesso utilizzato nelle reti locali.
Codice CMI
Il codice CMI è l'abbreviazione di "mark inversion code".Come il codice bifase, è anche un codice bipolare a due livelli.La regola di codifica è: il codice “1″ è rappresentato alternativamente da “11″ e “00″ codice a due cifre;il codice “0″ è rappresentato in modo fisso da “01″ e la sua forma d'onda è mostrata nella Figura 6-5(c).
I codici CMI sono facili da implementare e contengono ricche informazioni sui tempi.Inoltre, poiché 10 è un gruppo di codici proibiti, non ci saranno più di tre codici consecutivi e questa regola può essere utilizzata per il rilevamento di errori macroscopici.Questo codice è stato raccomandato da ITU-T come tipo di codice di interfaccia del quartetto PCM ed è talvolta utilizzato nei sistemi di trasmissione via cavo ottico con una velocità inferiore a 8,448 Mb/s.
Codifica a blocchi
Per migliorare le prestazioni della codifica di linea, è necessario un qualche tipo di ridondanza per garantire la sincronizzazione dei pattern e il rilevamento degli errori.L'introduzione della codifica a blocchi può raggiungere entrambi questi scopi in una certa misura.La forma della codifica a blocchi è il codice nBmB, il codice nBmT e così via.
Il codice nBmB è un tipo di codifica a blocchi, che divide il codice binario a n bit del flusso di informazioni originale in un gruppo e lo sostituisce con un nuovo gruppo di codice di codice binario a m bit, dove m>n.Poiché m>n, il nuovo gruppo di codici potrebbe essere Ci sono 2^m combinazioni, quindi ci sono più (2^m-2^n) combinazioni.Tra le combinazioni da 2″, il gruppo di codice favorevole viene selezionato in qualche modo come gruppo di codice consentito e il resto viene utilizzato come gruppo di codice proibito per ottenere buone prestazioni di codifica.Ad esempio, nella codifica 4B5B, viene utilizzato il codice a 5 bit invece del codice a 4 bit.Codifica, per il raggruppamento a 4 bit, ci sono solo 2 ^ 4 = 16 combinazioni diverse e per il raggruppamento a 5 bit ci sono 2 ^ 5 = 32 combinazioni diverse.Per ottenere la sincronizzazione, non possiamo seguire più di uno "0" iniziale e vengono utilizzati due suffissi "0" per selezionare i gruppi di codice e il resto sono gruppi di codice disabilitati.In questo modo, se un gruppo di codici disabilitato appare all'estremità ricevente, significa che c'è un errore nel processo di trasmissione, migliorando così la capacità di rilevamento degli errori del sistema.Sia i codici bifase che i codici CMI possono essere considerati codici 1B2B.
Nel sistema di comunicazione in fibra ottica, viene spesso scelto m=n+1 e vengono presi il codice 1B2B, il codice 2B3B, il codice 3B4B e il codice 5B6B.Tra questi, il modello di codice 5B6B è stato praticamente utilizzato come modello di codice di trasmissione di linea per il terzo gruppo e il quarto gruppo o più.
Il codice nBmB fornisce buone funzioni di sincronizzazione e rilevamento degli errori, ma paga anche un certo prezzo, ovvero la larghezza di banda richiesta aumenta di conseguenza.
L'idea progettuale del codice nBmT è trasformare n codici binari in un nuovo gruppo di codici di m codici ternari e m.Ad esempio il codice 4B3T, che trasforma 4 codici binari in 3 codici ternari.Ovviamente, con la stessa velocità di codice, la capacità di informazione del codice 4B3T è maggiore di quella di 1B1T, il che può migliorare il tasso di utilizzo della banda di frequenza.Il codice 4B3T, il codice 8B6T, ecc. sono adatti per sistemi di trasmissione dati a velocità più elevate, come i sistemi di trasmissione di cavi coassiali di ordine elevato.
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