Landmark контрол 2
Раздел 5. бейсбенд
Лекция №9.Teorema Найкуист. Минималната ширина на честотната лента на Найкуист. хармонизация спектър. сигнал превръщане апарат. Транскодиране. цифрови кодиращи алгоритми: буквени кодове, проста линейна сигнални кодове (фаза кодиране, Manchester кодиране).
Предаване на цифрова информация: Учебник за Средни училища / GA Емелянов VO Шварцман - М. Радио и съобщенията, 1982-240 с.
Думи: Nyquist теорема, минималната широчина на честотната лента на координацията на спектъра, вътрешносекторни смущения символ, Nyquist филтър, транскодиране, буквени кодове, фаза кодиране, Manchester кодиране.
Терминът "сигнал / шум"
Определяне на съгласувания филтър
Потенциал код 2B1Q
Приложение на логическо кодиране за подобряване на свойствата на потенциалните кодове.
Резюмета за лекция
Теснолентово предаване. Сигнал / шум
Основният критерий за качеството на комуникациите е - то съотношение на средната мощност на сигнала на средния шум мощност (S / N или SNR). В цифровата комуникация като критерий за качество, използвани нормализирана версия на SNR,
Един от най-важните качествени показатели, от цифрови комуникационни системи е графика на зависимостта на вероятността за поява-битова грешка
.
А съгласуван филтър (съгласуван филтър) - е линейно устройство, предназначено за производство на изхода е възможно за даден предава съотношение сигнал S / N.
Конвенционалните филтри са отрязани нежелани спектрални компоненти на приетия сигнал при поддържане на точността на сигнал на възпроизвеждане, в избраното спектрална област солна наречената лента (преминаване лента).
В конвенционалните филтри, които се използват произволни сигнали и резултат филтриране се определя само от ленти от сигнали, докато цялата съвпадащи филтри предназначени за известните сигнали, имащи произволни-RY параметри (като амплитуда и време).
В цифровата комуникация приемника obrabaty-Vaeth получени сигнали, като се използват два вида филтри. Целта на конвенционален филтър е изолацията и възстановяването на висока точност приближение сигнал със следващата предавка съгласуван филтър резултат. Съгласуван филтър-kaplivaet енергия на приетия сигнал, и в момента на вземане на пробата (т = Т) на изхода на филтъра е напрежение, пропорционално на тази енергия, последвано от допълнително откриване и обработка на сигнала.
Im импулс отговор на филтъра с повдигнати косинус характерен вид, наречен Nyquist импулс tsya.
Фигура 9.1. импулс Найкуист
Теоретична минимален капацитет на системата. необходима за символи детектор-tirovanie Rs / секунда, е равна на R / 2 Hz. Това е възможно, ако peredatoch-ценен функция H (е) на системата е с правоъгълна форма. За нискочестотни системи с Н (е). който е едностранно широчинно филтър лента ½T (идеално Nyquist филтър), Н (е) функцията на импулсната реакция. изчислява с помощта на обратната трансформация на Фурие се прилага чрез ч (т) = Sinc (т / т). Импулс описано функция Sinc (т / т). Той нарече идеален Найкуист импулс; тя е безкрайна-Нес Продължителността и се състои от множество листенца: основна и странична, наречени опашки.
Nyquist установено, че ако всеки импулс получи последователност има форма Sinc (т / т). импулси могат да бъдат открити без интерференция между символи-нето. Между символи-TION на смущения (ISI и ISI) - паразитни ефекти, свързани с "припокриват" за продължителността на съседни пилотни символи в канал с многопътност радио вълната.
Фигура 9.2. Nyquist канали за нула между символи между намеса: правоъгълна предавателната функция на системата и получения импулс
За откриване нискочестотна система до 1 / Т импулси (знака) на втория, ширина лента трябва да бъде равно на 1 / 2T; с други думи, една система с честотна лента от W = 1 / 2T = R / 2 Hz може да поддържа максималната скорост на предаване 2W = 1 / Т = Rs символи / и (ограничение Nyquist лента) без ISI. Следователно, когато идеално Nyquist филтриране (и нула интерференцията между символи), максималната възможна скорост символ в Hertz лента, наречена скорост уплътнение символ (опаковка символ процент), равна на 2 символи / и / Hz.
Nyquist филтър - функция на предаване на филтър може да бъде представен от правоъгълна функция, свие с всеки дори симетричен честота функция.
Nyquist Пулс - Този импулс форма, която може да се опише чрез функция Sinc (Т / Т), умножена по друг функция на времето.
Основният параметър е ефективността на комуникационната честотна лента, R / W, измерена в бита / сек / Hz, е мярка за скорост на предаване на данни за единица на честотната лента и следователно, показва колко ефективни всеки метод сигнализиране използва лента ресурс.
сигнал превръщане апарат
HIPS - осигуряват координация параметри на източник на сигнал с пропускателна способност на канала на данни.
Съвпадение може да стане чрез:
спектрален съвпадение може да се направи по два начина:
- с помощта на вълна носител (модулация).
Известно е, че спектърът на правоъгълен импулс последователност на форма (sinx) / х, с максимум при нула честота. Основната енергия в този случай е фокусирана сигнали в честотния диапазон от [0 ÷ 1 / ]. Каналът за връзка, което се дължи на наличието на трансформатори отделяне, DC компонент не минава. Поради тази еднотактови сигнали ще изпитат големи нарушения.
Когато прекодиране оригиналните сигнали се заменя със сигнали на друга структура спектрални характеристики, които са в добро съгласие с предварително определени параметри комуникационен канал.
Освен основната задача - съвпадение спектри Когато прекодирането се опитва да намери код, който ще осигури:
най-малката ширина на спектъра при същата скорост на предаване;
синхронизация между предавателя и приемника;
ниски разходи за изпълнение;
възможността за откриване на грешки.
Фигура 9.3. Най-простите кодове транскодиране
Най-простото решение е биполярно код (Няма връщане нула NRZ).
Предимство: ниска скорост; прост изпълнение; Не е съкращение.
Недостатъци: загуба на синхронизация в дългата поредица от елементи от един и същи знак.
Обикновено, когато транскодиране сигнал е въведен на съкращенията.
Има два начина за въвеждане на съкращения.
1. Увеличаване в процеса на повторно кодираща код база (увеличаване на броя на значителни позиции са две значителни позиции, и следователно 3).
Например, код полярност редуване на (ERC известен AMI): 0 се заменя с 0 и 1 ± 1 - заместници
Предимства: Този код елиминира DC компонент; От смяната е необходимо, такъв код може да открие грешка.
Недостатъци: е запас, dant код 0.37; Основният недостатък - загубата на тактова честота при предаване на една дълга поредица от нули.
2. При втория подход, всеки елемент в единица интервал се заменя от две импулси на различни полярности - Manchester код.
Предимства: сигнала се променя най-малко веднъж на единица интервал, т.е. Притежава добри самостоятелно синхронизиране свойства; тя не разполага с постоянен компонент; ако разликата не е в единица интервал, грешка
Недостатъци: код съкращения 0.5 (по-голяма от ERC).
Потенциал 2B1Q код.
В системите ISDN и XDSL мрежи се използва широко 2B1Q код.
Фигура 9.4. Потенциал код 2B1Q
4 се използва за предаване на значителни позиции, където един импулс носи 2 бита информация. За този код, скоростта на обмен на информация е два пъти модулация скорост R = 2В.
Предимства: изисква по-малко честоти лента канал с предварително определена скорост R.
Недостатъци: ясно разграничение между 4 нива на фона на шума се изисква висока мощност на предавателя; при предаване идентични двойки битов сигнал се превръща в компонент DC.
Приложение на логическо кодиране за подобряване на свойствата на потенциалните кодове.
Потенциал ERC код, биполярно код, 2B1Q да има по-тясна честотна лента, което е изгодно, но имаше DC компонент и загубата на синхронизация в предаването на дълга поредица от еднакви елементи или групи. логически кодиране (LC) се използва за борба с това явление.
Логически кодиране - замени дълги последователности от елементи, което води до постоянно потенциални други последователности елиминира този недостатък.
За логически метод кодиране характеризира с 2:
Излишните кодове на базата на разпределението на оригиналната последователност на порции (символи) и началната част на заместването, новите битове, имащи по-голяма сума. Както героите съдържат излишни бита, общият брой на кодовите комбинации в тях, отколкото в оригинала.
4Б / 5B код. Всеки четири източник елемент се заменя с пет изхода кодови елементи. Изходни елементи са подбрани така, че да се избегне дълга поредица от "опасни" елементи, които водят до появата на "postoyanke" или загуба на синхронизация. Останалите комбинации изход код се счита, че е забранено, което дава възможност за откриване на грешки.
Катерене - обратим трансформация на цифров поток структура без да се променя скоростта на предаване, за да се получат свойства на случайна последователност.
Тестови въпроси по темата:
Обяснете на концепцията за съотношението сигнал "/ шум
Какво naznacheniesoglasovannogo филтър
Каква е намеса между символи-нето
Какво се нарича Найкуист пулса
Списък, на какви параметри хармонизира параметри на сигнала от характеристиките на канала.
Което изисква одобрението на спектъра.
Какви методи извършва координация спектър сигнал.
Какво е транскодиране.
Избройте предимствата и недостатъците на двуполюсния код.
Избройте предимствата и недостатъците на кода на приложението, с редуващи се полярности.
Избройте предимствата и недостатъците на кода на Манчестър.
Какво код се нарича 2B1Q.
Какво е най-логично кодиране и за какво се използва.
4Б / 5B преобразуване обясни смисъла и предназначението си.