Достоинство такого метода кодирования в его простоте. Недостаток заключается в том, что спектр этого сигнала расположен в области низких частот. Из-за этого по одной линии связи можно передавать только один сигнал. Кроме того, этот сигнал менее помехоустойчив по сравнению с другими способами кодирования.
Это приводит к тому, что такой способ кодирования применятся в основном, только в проводных интерфейсах.
Возможно несколько методов амплитудной модуляции. Например, ноль можно передавать нулевым сигналом, а единицу – синусоидальным сигналом некоторой высокой частоты (частоты несущей), как показано на рисунке.
Спектр такого сигнал расположен около частоты несущей. Таким образом, при амплитудной модуляции мы можем переносить спектр сигнала в нужный диапазон частот. Это позволяет, во-первых, передавать по одной среде передачи несколько сигналов, во-вторых, расположить сигнал в выгодном с некоторой точки зрения диапазоне (например, с точки зрения помехоустойчивости).
Возможно несколько методов частотной модуляции. Например, передача синусоиды одной частоты соответствует нулю, а другой частоты – единице. Вид передаваемого сигнала приведен на рисунке. Такой способ частот называют двухчастотной модуляцией.
Рисунок взят с википедии
При использовании частотной модуляции получается более помехоустойчивая передача, хотя получаемый сигнал и занимает больший диапазон, чем при амплитудной модуляции. Поэтому частотная модуляция применяется чаще.
Очень похожа по своим свойствам фазовая модуляция. С некоторой точки зрения частотная и фазовая модуляция одинаковы, поэтому иногда говорят о частотно-фазовой модуляции.
Более сложные методы физического кодирования передают информацию как с помощью амплитуды, так и с помощью частоты (фазы) сигнала. Это позволяет более полно использовать имеющиеся ресурсы линии связи как в части частотного диапазона, так и в части динамического диапазона.
Пример амплитудно-фазовой модуляции приведен на рисунке. За «такт» тут с помощью 4 состояний сигнала передается два бита информации. Эти состояния отличаются между собой фазой сигнала.
Рисунок взят с википедии
Амплитудно-фазовая модуляция это сложный метод физического кодирования и применяется только в случаях большого дефицита ресурсов линии связи и/или при низких скоростях передачи данных (при которых для работы с таким сигналом требуются меньшие вычислительные ресурсы).
Амплитудные и частотные модуляции используют для передачи в качестве базиса тригонометрические функции. В широкополосных (шумоподобных) способах физического кодирования информации используется базис дискретных ортогональных функций. Чаще всего используются коды Баркера, основанием которых служит последовательность Баркера, пример которой приведен на рисунке.
Рисунок взят с http://www.thg.ru/network/20030828/print.html
Получаемый сигнал никак не связан с частотным представлением, и с точки зрения частотной характеристики является шумом, что позволяет использовать шумоподобные системы совместно с обычными методами модуляции.
Принцип кодирования.
Логическое кодирование преобразует информацию, предназначенную для передачи по линиям связи, таким образом, чтобы сигнал, получаемый после физического кодирования, обладал лучшими свойствами с точки зрения его передачи. Например, мы преобразуем двоичные данные таким образом, чтобы последовательность подряд идущих символов содержала не менее двух элементов. Таким образом спектр передаваемого сигнала сужается в два раза, что позволяет передавать его, например, с удвоенной частотой.
Как правило, логическое кодирование увеличивает количество бит (к информационным добавляет избыточные биты). Из всех возможных вариантов передаваемых данных для каждого возможного варианта информационных данных выбираются варианты, обладающие нужными свойствами (эти варианты называются разрешенные кодовые комбинации). Выигрыш от такого кодирования должен превышать потери, связанные с передачей дополнительных бит.
Логическое кодирование может улучшать одно или несколько свойств передаваемого сигнала. В зависимости от того, какие свойства сигнала нужно улучшить, применяют различные коды.
Рассмотрим свойства сигналов, которые можно улучшить с помощью логического кодирования.
Помехоустойчивое кодирование.
Помехоустойчивое кодирование применяется с целью обнаружения и (или) исправления ошибок, которые могут возникнуть при передаче сигнала. Для этого к данным добавляются биты таким образом, чтобы разрешенные кодовые комбинации отличались друг от друга большим количеством бит. Благодаря этому, даже если в одном бите при передаче сигнала произойдет ошибка, можно определить передаваемую комбинацию, поскольку остальные разрешенные кодовые комбинации будут отличаться от принятого сигнала большим количеством бит.
Улучшение спектра (скремблирование).
Для улучшения спектра сигнала разрешаются только такие последовательности бит, которые содержат только такие последовательности одинаковых символов, которые содержат не менее двух элементов.
Синхронизация
Для синхронизации используют коды, которые содержат переходы сигнала из единицы в ноль или наоборот. Эти переходы позволяют определить время начала импульса и тем самым синхронизировать тактовые генераторы приемника и передатчика. Например, в манчестерском коде единицы передаются последовательностью «10», а нули – последовательностью «01».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.