7. Методи за кодиране на данни в телекомуникационни системи
7.1. криптиране на данни с помощта на самостоятелно синхронизиращ
В съвременните високоскоростни предаване на данни, синхронизация на предавателя и приемника се постига чрез използването на самостоятелно синхронизиране код (Южна Каролина). Кодиране на данните, предавани чрез SC е да осигури редовни промени (преходи) на нивата на сигналите в канала. Всеки преход на нивото на сигнала от висока към ниска или обратното се използва за регулиране на приемника. Най-добрите са като IC, които осигуряват преход сигнал поне веднъж по време на интервала от време, необходимо за получаване на един бит информация. Колкото повече преходи нивото на сигнала, толкова по-надеждна синхронизация на приемника се осъществява, и уверени идентификация на получените данни се извършва бита.
Най-разпространени са следните самостоятелно синхронизиращи кодове:
· NRZ-код (Non Връщане към нула - няма връщане към нула);
-code · РЗ (Назад към нула - четете връщане към нула);
· PE-код (Фаза Възхвала - фаза кодиране) или Manchester код;
· AMI (Алтернативен Марк инверсия) - биполярно код с алтернативен ниво инверсия.
Способността да кодира съобщения 1010011 използването на тези кодове е илюстрирано на фигура 7.1.
Фиг. 7.1. Илюстрация самостоятелно синхронизиращи кодове.
NRZ-код използва следната малко представителство:
· Битове 0 представлява нула напрежение (0 V);
· Битове 1 представлява напрежението + U V.
Този метод за кодиране е най-простият и е основа за изграждане на по-сложни алгоритми за криптиране. Въпреки това, когато предаването на дълга поредица от като бита (они или нули), сигналът остава непроменена за всяка серия, което значително намалява качеството на получените битове и надеждността откриване синхронизация (таймера за приемник може да се появи отклонение по отношение на входния сигнал и преждевременната изследване линия).
RZ-код. Цифровите данни в този код, са представени, както следва:
· Битове 0 представлява нула напрежение (0 V);
· Битове 1 представлява стойностите + U през първите битове половина и нула напрежение (0 V) - през втората половина на бита.
Този метод има две предимства в сравнение с NRZ кодиране:
· Два пъти по-малък средно ниво на напрежение в линията (1 / 4U вместо 1/2 U)
последователност за равен брой 1 и 0;
· При предаване на непрекъсната последователност на една сигнална линия не е постоянна.
Както се вижда от фиг. 7.1, дори проста линейна използва RZ код, както е по-голям брой на преходите на нивото на сигнала от оригиналния информационен сигнал в съответния код NRZ. За информация последователност, показана на Фиг. 7.1, в NRZ код, има само четири преход, докато в RZ вече има 7 преходи нивото на сигнала.
Когато фаза кодиране (PE-код), следната битово представяне:
· Битове 1 представлява стойностите + U през първата половина и напрежение - U - през втората половина;
· Битове 0 представлява стойност - U през първата половина и напрежението + U - през втората половина.
Подобен код, където двоичен знак 1 се предава към двойката 10 и символ 0 - двойка 01, се нарича код ManchesterII. По този начин, кодът Манчестър осигурява промяна на нивото на сигнала при представянето на всеки бит, и при предаване на серията като бита - двойна смяна. Синхронизиране има добри свойства. Приложимо изкуство информация за запис на магнитни ленти, предаване на коаксиални и оптични линии.
AMI-код използва следната малко представителство:
· Битове 0 представлява нула напрежение (0 V);
· 1 бита представени серийно стойности - U или + U (V).
AMI-код има добри свойства синхронизиране предавателните модули на серията и сравнително лесна за изпълнение. Недостатък на код е ограничаването на плътността на нули в потока от данни, като дълги последователности от нули, водещи до загуба на синхронизация.
7.2. приемо данни Path
Относителна декодер и друго подобно устройство, работят обратна операция на енкодер и шифратора в предавателя.
времето верига избира часовник сигнал от приемания сигнал и да го прилага по отношение на останалите компоненти на приемника.
Adaptive приемник еквалайзер включва подслушвани забавяне линия и набор на контролирани усилватели, имащи променливи фактори печалба. Adaptive еквалайзер е способността му да се адаптира към променящите се параметри на канала за комуникация сесия. Освен това, настройка на параметрите на канала се извършва с помощта на контролни сигнали, генерирани в контрола еквалайзер верига съгласно сигнали фаза грешки, идващи от демодулатор.
За синхронно предаване двоичен сигнал трябва да отговаря на две основни изисквания:
· Символи с промяна на честотата (1, 0), следва да се осигури надеждна идентификация часовник директно от приемания сигнал;
· Спектралната плътност на мощността на предадения сигнал трябва да бъде постоянна и е възможно в центъра на предварително определена честотна област, за да се намали влиянието взаимно канал.
Един от методите за обработка на двоични чипове, които отговарят на тези изисквания е кодиране (катеря - смесване). Катерене - обратим трансформация на цифров поток структура без да се променя скоростта на предаване, за да се получат свойства на случайна последователност.
Scrambler изпълнява логическа операция по модул две сумиране на източника и псевдо случайни двоични сигнали. Друго подобно устройство, акценти от първоначалната последователност получена информация последователност. Фиг. 7.3 показва включването на шифратора и дешифриращия в комуникационния канал.
Фиг. 7.4. кодиране схема за самостоятелно тактовата
Отличителна черта на самостоятелно синхронизиращия скрамблер е, че се контролира от най-бъркани последователност т. Е., който влиза в канала. Когато загуба на синхронизация между шифратора и друго подобно устройство, неговото време за възстановяване, не надвишава броя на циклите, равен на броя на регистрите клетки на кодиране.
При получаване страна информация селекция последователност се осъществява чрез събиране по модул 2 последователност на полученото разбъркано с псевдослучайни последователност, регистъра за смяна формира. Например, във веригата е показано на фигура 7.4, входната последователност чрез в скрамблер се преобразува в двоична последователност млрд = на Å (Вп-6 Å млрд-7), изпраща канал. В приемника на тази последователност в същия регистър за смяна, тъй като в предавателя, образуващи последователност * п = BN Å (Вп-6 Å Вп-7), която е идентична секвенция.
Един от недостатъците на самостоятелно синхронизиране антилазери, descramblers е присъщата им размножаване грешка собственост. Така че, в схемата на фиг. 7.4 при една грешка в грешна последователност млрд също 6-ия и 7-ия символи. Като цяло, ефектът на неоснователно получените малко ще се появи по времето, когато една - брой на обратни връзки. Този недостатък ограничава броя на обратната връзка в регистъра на промяна, която на практика не надвишава # 945; = 2.
Самостоятелно синхронизиране антилазери втори недостатък произтича от възможността за възникване на така наречените "критични ситуации" на входа, когато изходната последователност се повтаря за период по-малък от дължината на селскостопанска. За да се предотвратят подобни ситуации в шифратора и дешифриращия в съответствие с препоръките на МСД - T схема предоставя допълнителни специални контролни елементи, които откриват периодичност SRP на входа на приемника.
Недостатъците на самостоятелно синхронизиране кодиращо-друго подобно устройство. почти отсъства в добавката кодиране (фиг. 7.5).
Scrambler Setting друго подобно устройство, регистри
в първоначалното състояние
Фиг. 7.5. кодиране схема за първоначална настройка
Обаче, това изисква преди инсталирането на идентични състояния на регистрите на шифратора и дешифриращия. Шифратора от първоначалната настройка, както в самостоятелно синхронизиране шифратора, произведени вход сумиране и трафик на паметта, но полученият сигнал се подава към входа на регистър. Обърканият последователност друго подобно устройство, също не минава през регистър на смени, така че няма грешка в разпространение. Интегрируеми в последователността на кодиране независима, така че не се появят критични ситуации. Липса на ефект на разпространение грешка и необходимостта от специална защита от нежелани ситуации направи процес добавката кодиране, за предпочитане и по-рентабилно, ако не се вземат предвид разходите на разтвора за взаимно синхронизиране на двойки скрамблер-дешифрираща.
Помислете за кодиране ефект върху енергийния спектър на двоичен сигнал (ris.7.6). Ак Ак и В F F 1 / T 1 1 / MT
Фиг. 7.5. Сигнал спектър:
а) преди кодиране; б) след скрамблирането
В диаграмата и ris.7.5 илюстрира пример мощност спектър за периодичен сигнал с период Т, съдържащ шест двоични елементи с продължителност T0. След разбъркване суперабсорбиращи полимери с М = 2 елементи п -1 спектър по същество "обогатен" (ris.7.5 б). Броят на спектрални компоненти в повишени пъти M, където нивото на всеки компонент се редуцира до същия брой пъти.
Свързани статии