Квантование сигналов. Формирование группового сигнала, страница 2

Сигналы с кодировкой NRZ (Not Return to Zero – без возврата к нулю) разделяют на просто бинарный сигнал NRZ-L, в котором единицам и нулям соответствуют разные уровни напряжений (Level – уровень), и сигналы кодированные по метке (Mark – метка) и по паузе (Space – пауза). В сигналах NRZ-M, применяемых для магнитной записи, двоичная единица представляется изменением уровня, а нуль - отсутствием изменения уровня. В сигналах NRZ-S, наоборот, нуль представляется изменением уровня, а единица - отсутствием изменений.

Использование бинарного представления сигнала весьма удобно для цифровых логических схем, но не удобно для передачи сигнала на расстояние. Из-за различия в бинарном потоке количества единиц и нулей возникает необходимость передачи по линии связи постоянной составляющей, что исключительно сложно при высоких скоростях передачи информации.

В сигнале AMI (Alternate Mark Inversion) единицы передаются поочередным чередованием полярности импульсов, а ноль -пассивной паузой. Сигнал AMI имеет нулевую постоянную составляющую и используется для передачи данных. Недостатком этого сигнала является то, что при большом количестве нулевых посылок (длинной серией нулей) в системе сложно организовать синхронизацию приёмника, необходимую для организации регенерации импульсов на приёмной стороне линии связи.

Поэтому в телефонии и в радиорелейной аппаратуре чаще используют сигналы HDB-3 (High Density Bipolar code of order 3 – код с высокой плотностью единиц порядка 3), в которых вместо подряд идущей четвертой нулевой посылки вводится изменение правила кода AMI, заключающегося в том, что каждая следующая единица передается посылкой другого знака.

Нарушение этого правила в коде HDB-3 сообщает приёмнику, что приняты четыре нулевых посылки подряд. При таком кодировании на приёмной стороне не может быть последовательности, содержащей более трех нулевых посылок подряд, поэтому код и назвали кодом с высокой плотностью единиц порядка три. Отсутствие серий нулевых посылок значительно упрощает организацию синхронизации тактовых импульсов приёмника и передатчика.

Сигналы однополярной RZ (return to zero) и униполярной RZ-AMI применяются в основном для низкоскоростной передачи данных и при магнитной записи.

Сигналы ИКМ преобразуют и алфавитными кодами. Информацию делят по определенному правилу (алфавиту) на группы, преобразовывают эти группы и получают сигнал с другим основанием счисления и новым числом тактовых импульсов. Обозначение алфавитных кодов: 3В2Т, 2В1Q и т.д. Первое число указывает на количество символов в кодируемой группе, а буквы (B – двоичное, T – третичное, Q – четверичное) – на кодовое основание счисления.

Упрощенной разновидностью ИКМ явилась дельта-модуляция (ДМ). В её основе лежит оценка знака изменения аналогового сигнала за короткий временной интервал. При положительном приращении амплитуды аналогового сигнала в канал связи идет положительный импульс, а при отрицательном приращении отрицательный импульс.

Таким образом, в канал поступает не кодовая комбинация, определяющая конкретный квантованный уровень сигнала, а только отличие между входным сигналом и его ступенчатой аппроксимацией, формируемой из выходной импульсной последовательности дельта-модулятора. Фактически передаётся импульсный сигнал ошибки, характеризующий изменение сигнала относительно предыдущего дискрета времени, т. е. сигнал ошибки.