1. Общие понятия физического кодирования. Классификация сигналов импульсно-кодовой модуляции. Манчестерский код

2. Классификация сигналов импульсно-кодовой модуляции. Сигналы импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) делятся на следующие группы:

1. Без возврата к нулю (Non-Retum-to-Zero - NRZ).

2. С возвратом к нулю (Return-to-Zero - RZ).

3. Манчестерское кодирование.

4. Фазовое кодирование.

5. Многоуровневое бинарное кодирование.

Код NRZ - это простейший код, представляющий собой обычный цифровой сигнал. Классическая кодировка NRZ используется в цифровых логических схемах. Двоичная единица представляется одним уровнем напряжения, а двоичный нуль - другим (рис. 9.1). В течение битового интервала (bittime, ВТ), т. е. времени передачи одного бита, никаких изменений уровня сигнала не происходит. Изменение уровня происходит при перехо-

Рис. 9.1. Пример NRZ-кодирования
Основные достоинства кода NRZ:
1. Прост в реализации (исходный сигнал не надо ни специально кодировать на стороне передатчика, ни декодировать на стороне приемника), обладает хорошей распознаваемостью ошибок.
2. Необходима минимальная среди других кодов пропускная способность линии связи, требуемая при данной скорости передачи. Наиболее частое изменение сигнала в сети будет при непрерывном чередовании единиц и нулей, т. е. при последовательности 1010101010... Поэтому при скорости передачи, равной 10 Мбит/с (длительность одного бита равна 100 нс), частота изменения сигнала и соответственно требуемая пропускная способность линии составит 1 / 200 нс = 5 МГц.
Недостатки кода NRZ:
1. Возможность потери синхронизации приемником во время приема слишком длинных блоков (пакетов) информации. Приемник может привязывать момент начала приема только к первому (стартовому) биту пакета, а в течение приема пакета он вынужден пользоваться только внутренним тактовым генератором (внутренними часами). Например, если передается последовательность нулей или последовательность единиц, то приемник может определить, где проходят границы битовых интервалов, только по внутренним часам (рис. 9.2). А если часы приемника расходятся с часами передатчика, то временной сдвиг к концу приема пакета может превысить длительность одного или даже нескольких битов. В результате произойдет потеря переданных данных. Так, при длине пакета в 10 000 бит допустимое расхождение часов составит не более 0,01 % даже при идеальной передаче формы сигнала по кабелю.