Манчестерський код. Багатопозиційні сигнали

Манчестерський код

У манчестерському коді для кодування одиниць і нулів використовується перепад потенціалу, тобто фронт імпульсу. При манчестерському кодуванні кожен такт поділяється на дві частини. Інформація кодується перепадами потенціалу, що відбуваються в середині кожного такту. Одиниця кодується перепадом від низького рівня сигналу до високого, а нуль – зворотним перепадом. Так, передача " 1" виробляється біімпульсом «01», а передача «0» – «10». На початку кожного такту може відбуватися службовий перепад сигналу, якщо потрібно представити кілька одиниць або нулів підряд. Тому що сигнал змінюється принаймні один раз за такт передачі одного біта даних, то манчестерський код володіє гарними самосинхронізуючими властивостями. Смуга пропускання манчестерського коду вужче, ніж у біполярного імпульсного. У нього також немає постійної складової, а основна гармоніка в гіршому випадку (при передачі послідовності одиниць або нулів) має частоту Гц, а в кращому (при передачі одиниць, що чергуються, і нулів) вона дорівнює Гц, як і в кодів AMI або NRZ. У середньому ширина смуги манчестерського коду в півтора разу вужче, ніж у біполярного імпульсного коду, а основна гармоніка коливається поблизу значення . Манчестерський код має ще одну перевагу перед біполярним імпульсним кодом. В останньому для передачі даних використовуються три рівні сигналу, а в манчестерському – два. Недоліком такого методу є розширення спектра сигналу за рахунок зменшення тривалості переданих імпульсів. А це приводить до збільшення загасання сигналу і відповідно зменшенню дальності передачі, а також до збільшення перехідних завад у кабелі.

Іншим варіантом передачі кодових елементів біімпульсами є диференціальне манчестерське кодування. Суть перетворення сигналів аналогічна способові NRZI, тобто «0» кодується біімпульсом, що збігається з попередньої, а при «1» сигнал міняється на інверсний. Синхронізуючі властивості цього коду такі ж як і в звичайного манчестерського кодування, однак, завадостійкість, як і у всіх диференціальних способів, вище.

Багатопозиційні сигнали

Для підвищення дальності передачі сигналів по фізичних лініях необхідно вибирати сигнали з меншою шириною спектра. У сучасних комп'ютерних мережах з цією метою застосовується лінійне кодування з використанням потенційного коду 2B1Q (рис. 4, д), у якому двом бінарним елементам відповідає один четверичний сигнал, що приймає один з чотирьох можливих рівнів напруги: +1, -1, +3 і -3. Цей код дозволяє в два рази знизити швидкість маніпуляції сигналів і тим самим збільшити дальність передачі без проміжної ретрансляції приблизно в 1, 5 рази. Так при випадковому чергуванні бітів спектр сигналу в два рази вужче, ніж у коду NRZ, тому що при тій же бітовій швидкості тривалість такту збільшується в два рази.

Таким чином, за допомогою коду 2В1Q можна по однієї і тій же лінії передавати дані в два рази швидше, ніж за допомогою коду AMI або NRZI. Однак для його реалізації потужність передавача повинна бути вище, щоб чотири рівні чітко розрізнялися приймачем на тлі завад.

Таблиця перетворення дибітів у чотирьох-позиційний сигнал і приклад переданої послідовності кодом 2B1Q показані на рис. 5, а, б відповідно. У таблиці перетворення приведені також значення амплітуди відповідних чотирьох-позиційних сигналів.

Білет №12

1. Квантування безперервних повідомлень за рівнем, оцінювання помилки і кроку квантування

2. Часове представлення типових сигналів

Відповіді