5 Кодирование информации Flashcards
Физическое кодирование информации. Виды и проблемы кодирования.
Линейное (физическое) кодирование –
выбор способа представления дискретной
информации в виде сигналов, передаваемых
по линиям связи.
Виды кодирования информации
* Физическое кодирование
* потенциальное кодирование
(представление логических единиц и нулей с
использованием значения потенциала сигнала)
* импульсное кодирование
(представление данные либо импульсами определенной
полярности, либо частью импульса - перепадом
потенциала определенного направления)
* Логическое кодирование
(замена длинных последовательностей одинаковых бит,
приводящих к появлению постоянной составляющей)
Проблемы кодирования
* Синхронизация приемника и передатчика
(2 сигнала очень накладно)
* Устойчивость к помехам
(число уровней снижает устойчивость)
* Минимизация мощности передатчика
(число уровней повышает мощность)
* Минимизация ширины спектра при одной и той
же битовой скорости
(постоянная составляющая увеличивает спектр)
Формула Найквиста и формула Шеннона.
Формула Клода-Шеннона: 𝐶 = 𝐹 log 2 (1 + Pc/Pш)
Формула Найквиста: 𝐶 = 2𝐹 log 2 𝑀
Импульсное кодирование. Характеристики, примеры.
«0» – отрицательный импульс с возвратом в «0».
«1» – положительный импульс с возвратом в «0».
Достоинства:
* самосинхронизация;
* отсутствие постоянной составляющей.
Недостатки:
* высокая частота несущей (N при передаче
чередующихся «0» и «1»)
* широкий спектр.
Потенциальное кодирование. Характеристики, примеры.
Потенциальный код NRZ
Достоинства:
* простота реализации;
* помехоустойчивость;
* низкая частота основной несущей (N/2 Гц при
чередовании «0» и «1») – узкий спектр.
Недостатки:
* отсутствие самосинхронизации;
* наличие постоянной составляющей
(постоянный сигнал при передаче последовательности
«0» или «1»).
Потенциальный код NRZI
«0» – передача установленного потенциала
«1» – инверсия потенциала
Достоинства:
* два уровня;
* частично решена проблема самосинхронизации
(только на последовательности единиц).
Недостатки:
* наличие постоянной составляющей
(постоянный сигнал при передаче последовательности «0»).
Потенциальный код 2B1Q
2 бита (2B) за один такт (1), имеющим 4 состояния (Q).
Достоинства:
* в 2 раза выше скорость
Недостатки:
* наличие постоянной составляющей;
* требуется бóльшая мощность передатчика.
Логическое кодирование. Характеристики, примеры.
Логическое кодирование
Для улучшения потенциальных кодов AMI,
NRZI, 2B1Q используют:
* избыточное кодирование
(данные разбиваются на блоки (символы), к которым
добавляются биты);
* скремблирование
(формирование псевдослучайной
последовательности сигналов – устранение
постоянной составляющей).
Модуляция сигнала. Виды модуляции сигнала.
Модуляция (аналоговая модуляция) –
представление данных для передачи в
линию связи в виде непрерывного
синусоидального сигнала.
Методы модуляции
*амплитудная модуляция (АМ, AM)
*частотная модуляция (ЧМ, FM)
*фазовая модуляция (ФМ, PM)
*квадратурная амплитудная модуляция
(КАМ, QAM)
