Передача цифровой информации по электрическим и оптическим трактам СКС

СКС создается для обеспечения средой передачи информации различной витой сетевой аппаратуры. При выборе принципов построения этой аппаратуры и используемых при ее создании схемотехнических решений разработчики обязательно учитывают особенности оптических кабелей и кабелей из витых пар как направляющей системы электромагнитных колебаний. Это позволяет существенно улучшить характеристики оборудования по дальности связи, пропускной способности и помехоустойчивости.

Линейные коды сетевой аппаратуры

Требования к кодам

Рассмотрим произвольную цифровую информационную посылку, которая образована последовательностью отдельных битов. Каждый такой бит представляется в сетевом устройстве прямоугольным импульсом длительностью Ти/2, где Ти - длительность тактового интервала. Амплитуда импульса в соответствии с принципами цифрового представления сигналов может принимать только одно из двух фиксированных значений: логический 0 кодируется, например, положительным напряжением сигнала, а логическая 1 - его отсутствием. Передача таких элементарных посылок через канал связи выполняется последовательно с тактовой частотой fr = 1/Ти. Наиболее простым способом доставки рассматриваемой последовательности от передатчика к приемнику является непосредственная ее передача в линию без применения каких-либо предварительных преобразований. Подобный способ представления сигнала называется кодированием без возврата к нулю или кодированием NRZ (от англ. Non Return to Zero). Под термином «без возврата» в данном случае подразумевается, что на протяжении всего тактового интервала не происходит изменения уровня сигнала.

В силу определенных причин, которые подробно обсуждаются ниже, применение NRZ-кодирования для передачи информации по трактам СКС, является неоптимальным, и в состав схем передатчика вводится кодер. В функции этого устройства входит выполнение предварительного преобразования сигнала, которое заключается в добавлении к исходной информационной последовательности новых импульсов, изменению полярности и длительности исходных посылок. За счет этого линейный сигнал существенно лучше адаптирован к условиям передачи в линии связи. В ходе дальнейшего рассмотрения предполагается, что форма импульса кодером не меняется и остается прямоугольной. Таким образом, код в линии может существенно отличаться от кода исходной цифровой последовательности. На приемном конце декодер осуществляет обратное преобразование и восстанавливает исходное сообщение, поступившее в приемник.

К линейным кодам предъявляется ряд требований, основные из которых могут быть сформулированы в следующем виде:

  • • энергетический спектр линейного кода должен иметь минимальное содержание ВЧ и НЧ-составляющих. При этом желательно, чтобы основная доля энергетического спектра была сосредоточена в относительно узком частотном диапазоне, так как это обеспечивает уменьшение искажений сигнала при ограниченной ширине полосы пропускания линейного тракта;
  • • статистические характеристики сигнала должны обеспечить устойчивую работу приемных устройств, а также возможность контроля ошибок в регенераторах;
  • • код не должен налагать ограничений на передаваемое сообщение и обязан обеспечить передачу любой последовательности нулей и единиц исходного сообщения;
  • • устройства кодирования и декодирования линейного сигнала, а также схемы выделения тактовой частоты должны иметь максимально простую конструкцию.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >