Линейное кодирование

Цифровойсигнал после процедуры группообразования и АЦП имеет вид, представленный на рисунке 4.7, а. Он является однополярным и в нем нетрудно выделить три типичных ситуации:

1) чередование нулей и единиц;

2) последовательность одних единиц;

3) последовательность одних нулей.

Однополярный характер сигнала требует больших энергетических затрат. Для того, чтобы увидеть это, сравним энергию W, необходимую для передачи двух битов в электрической линии с помощью однополярного S₁(t) и биполярного S₂(t) сигналов (рисунок 4.8). Если сопротивление нагрузки R=1Ом, t = 1сек., то

W = ,

W₁ = 1 Вт×сек.,

W₂ = 0.5 Вт×сек.

При одинаковой помехоустойчивости (перепад между состояниями равен 1В) преимущества биполярного сигнала очевидны.

Наиболее простым переходом от однополярных сигналов к биполярным является применение кодов ЧПИ (чередование полярности импульсов, рисунок 4.7, б). Здесь каждый четный импульс меняет полярность.

Как у однополярного сигнала, так и у сигналов ЧПИ есть еще один существенный недостаток. Для нормального функционирования ЦСП с ВРК нужна жесткая синхронизация цифрового потока во времени. Поэтому на приемном конце из цифрового потока обычно выделяют тактовую частоту (частоту следования импульсов). Если обратиться к рисунку 4.7, то нетрудно увидеть, что синхронизация нарушается там, где присутствуют последовательности одних единиц или нулей. Поэтому в кодах ЧПИ на участках с большим числом нулей добавляют специальные биполярные кодовые комбинации, которые при приеме опознаются и удаляются. Такие коды называют модифицированными ЧПИ (МЧПИ).

Таким образом, для передачи по протяженной линии связи однополярный цифровой сигнал преобразуют с помощью специальных кодов, которые называют кодами передачи, или линейными кодами. Помимо ЧПИ и МЧПИ существует много других линейных кодов.