Основное внимание при разработке
цифровых систем передачи уделяется выбору конечного семейства дискретных электрических
сигналов для кодирования информации. Передача импульсов
Все цифровые системы
передачи разрабатывают исходя из некоторой конкретной формы импульса. Межсимвольная
интерференция. По мере приближения скорости передачи в цифровой линии к максимальной
скорости для данной полосы все более критичными
становятся положения моментов принятия решения и все более жесткими требования,
предъявляемые к расчету канала. Асинхронная и синхронная передача
Имеется
два основных вида передачи цифровых сигналов, приводящих к двум фундаментально
отличающимся способам установки временной базы (тактовой частоты для определения
моментов принятия решения) в приемном оконечном устройстве цифровой линии. Основной
привлекательной чертой асинхронной передачи является простота определения
моментов взятия отсчетов сигнала в приемнике. Ограничение кода источника. Одно
из средств гарантированного получения достаточного числа переходов
сигнала состоит в таком ограничении семейства кодовых комбинаций, формируемых
источником, при котором появление в цифровом сигнале длительной последовательности,
не содержащей переходов, было бы невозможным. Скремблирование цифрового сигнала.
Во многих цифровых системах передачи используют скремблеры
для рандомизации последовательностей цифровых сигналов в линиях. Преобразование
к коду передачи
В предыдущем разделе в общих чертах были описаны различные
способы обеспечения хронирующей информацией.Наличие низких частот в случайном
сигнале данных является основной причиной того, почему для передачи данных через
аналоговую телефонную сеть требуются модемы.
Биполярное преобразование кода
Способы восстановления постоянной составляющей,
упомянутые в предыдущем подразделе, упрощают обнаружение импульсов за счет создания
в приемнике низкочастотной реакции на импульс.
Избыточность кодового пространства. По существу, биполярное
преобразование кода базируется на пространстве троичного кода, но с использованием
только двух уровней в течение каждого конкретного тактового интервала. Решение
о замене на 00V или ВОV принимается исходя из того, чтобы число
импульсов типа В (без нарушения биполярности) между нарушениями (V) было нечетным.Пример
показывает, что процесс разбиения последовательностей нулей путем замен с нарушением
биполярности существенно увеличивает минимальную плотность импульсов в коде линии.
Парно-селективный троичный код Транспортная сеть. Специальные уровни управления
передачей (уровни
защиты информации).
Алгоритмы замен вида BNZS,
описанные в предыдущем подразделе, представляют собой примеры выбора кодов в троичном
кодовом пространстве с целью увеличения содержания хронирующей составляющей двоичного
сигнала. Еще одним примером является парно-селективный троичный код PST [17].Преобразование
к троичным кодам
Поскольку биполярный
код и код PST используют пространство троичного кода для передачи двоичного
сигнала, при их применении не достигается столь высокая скорость передачи информации,
какая возможна при более эффективном использовании кодового пространства. Абсолютный
биимпульсный код
При биполярном преобразовании кода , и его модификациях
(BNZS и PST) используются дополнительные уровни для обеспечения гибкости получения
желаемых свойств, таких как достаточное число хронирующих переходов, отсутствие
плавания постоянной составляющей и возможность контроля характеристик. Относительное
преобразование кода
Одно из ограничений на применение сигналов
БВН и абсолютных биимпульсных сигналов, которые описаны выше, состоит в том,
что сигнал, соответствующий единице, является негативной копией сигнала, представляющего
нуль. Многоуровневые сигналы
Для кодов передачи, рассматриваемых до сих
пор, предполагалась передача двухуровневых (двоичных)
сигналов. Передача методом частичного отклика
Ограничивающие полосу фильтры
цифровых систем передачи обычно рассчитывают так, чтобы как можно больше сузить
полосу сигнала, не вызывая расширения отдельных символов в такой степени, чтобы
они создавали помехи в моменты решения на соседних тактовых интервалах. Другой
метод приема в системах с частичным откликом
связан с предварительным преобразованием на передаче. Спектры сигналов с корреляционным
преобразованием видов 1+Д ,I—D и 1—1D2
(не отфильтрованные) Вероятность ошибки
Ошибка в решении происходит тогда,
когда при измерении сигнала шум приводит
к переходу за порог между двумя номинальными уровнями решающего устройства.Вероятность
ошибки для сигналов с преобразованием уровней.
Как уже упоминалось, сбалансированный
двухуровневый двуполярный код передачи
может обеспечить оптимальные характеристики ошибок.Если приёмник биполярного сигнала
воспринимает ошибочный импульс как единицу
(несмотря на нарушение биполярности), то в случае равной вероятности передачи
нулей и единиц общая вероятность ошибки при передаче нулей удваивается. Вероятность
ошибки при многоуровневой передаче.
Системы с передачей многоуровневых
сигналов не требуют расширения полосы по сравнению с полосой двоичных систем при
использовании той же тактовой частоты.
Вероятности
ошибки для системы с частичным откликом вида 1+D получены также в приложении
В и представлены в виде графиков. Контроль характеристик
Для прямого
контроля качества цифровой линии передачи существует два способа: проверка
по избыточности и измерение качества импульсов. Измерения качества цифрового
сигнала
Вторым основным способом контроля качества цифровой передачи является
прямая обработка цифрового сигнала и измерение
определенных характеристик, связанных с коэффициентом ошибок. Временное группообразование
Хотя
частотное группообразование при передаче цифровых сигналов является возможным
и используется в некоторых специальных случаях, временное группообразование используется
гораздо чаще и служит более экономичным средством увеличения
емкости цифровых систем передачи. Цикловая синхронизация
Чтобы опознать
индивидуальные временные интервалы в пределах
цикла временного группообразования, в приемном оконечном устройстве используется
счетчик, синхронизированный с форматом цикла передающего устройства. Цикловая
синхронизация с помощью добавочного символа.
Одним из обычных способов
передачи циклового синхросигнала в информационном потоке с временным группообразованием
является периодическое введение тактового интервала циклового синхросигнала с
передачей в нем поддающейся опознаванию последовательности
цифрового сигнала. Еще более сложная стратегия поиска циклового синхронизма состоит
в непрерывной проверке всех позиций битов,
даже когда система находится в синхронизме. Цикловая синхронизация с помощью заимствованных
символов.
Введение дополнительного символа в передаваемый цифровой сигнал
приводит к тому, что скорость передачи
в линии становится больше скорости передачи информации. Статистическая цикловая
синхронизация.
Отдельные биты в ИКМ-кодовой комбинации не являются полностью
случайными, а проявляют определенные статистические
свойства в зависимости от значения бита в кодовой комбинации.Кольцевые системы
передачи с временным группообразованием
В гл. 2 упомянуто, что временное
группообразование не столь приспособлено к применениям при распределенных источниках
и потребителях нагрузки, как частотное.Возможность
перераспределить каналы между произвольными парами узлов в кольцевой системе с
временным группообразованием означает, что кольцо
представляет собой нечто большее, чем просто аппаратуру временного группообразования.4.
1. Используя символы +, 0 и — для представления положительного импульса, отсутствия
импульса и отрицательного импульса соответственно, определите последовательности,
получающиеся после преобразования последовательности двоичного цифрового сообщения
вида О11О 1000 0100 О11О 0000 0010 в следующих
кодах передачи.
В линии передачи с временным группообразованием, в которой
используется преобразование кода вида 4ВЗТ,
могут быть образованы 32 канала с пропускной способностью 64 кбит/с и той же скоростью
передачи символов, как и в линии типа Т1 (1544 кбит/с)