Материал: Телекоммуникационные системы и сети - КНИГА

Возникают следующие вопросы: как теперь узнать, произошла ли при передаче кодовой комбинации по линии ошибка или нет? Если произошла, то в каком разряде? Как эту ошибку исправить?

Предположим, что регенератором приемной станции была зафиксирована такая последовательность: 1001, 010, 0011, 110. Очевидно, что в первой комбинации ошибочно принят третий бит, а во второй комбинации - четвертый. Но это ясно для нас с вами. На приеме подобный вывод должен быть сделан автоматически, по заранее известному правилу. Такое правило приведено в табл. 5.2. В соответствии с ним нужно для каждой принятой 7-разрядной кодовой комбинации подсчитывать контрольное число. Это 3-разрядное двоичное число и указывает сразу на номер бита, который был принят ошибочно. Проверим предлагаемое правило на наших «искаженных» комбинациях. Для первой из них сумма «по модулю 2» 4 - 7-го битов равна О, сумма 2-го, 3-го, 6-го и 7-го битов даст в результате 1, а сумма 1-го, 3-го, 5-го и 7-го битов - тоже 1. Итак, контрольное число имеет вид 011. Но ведь это двоичное представление числа 3! Значит, ошибочно принят третий бит. Его значение нужно заменить на противоположное, т.е. О заменить на 1. Если мы подсчитаем контрольное число для второй 7-разрядной комбинации, оно будет равно (проверьте самостоятельно) 100. Это двоичный код числа 4, и, следовательно, ошибка произошла в четвертом символе. Исправить ее легко, заменив символ на противоположный.

Таблица 5.2. Правило проверки контрольных битов

i \|>\|дм контрольного двоичного числа	Номера битов, которые нужно сложить «по модулю 2»
1	4	5	6	7
2	2	3	6	7
3	1	3	5	7

А если ошибочно принят не информационный, а один из контрольных битов? Нетрудно убедиться, что обнаружена будет и эта ошибка.

В самом деле, для принятой комбинации 1011,000 (ошибка в шестом разряде) двоичное число составит 110, что соответствует десятичному числу 6.

До сих пор речь шла о двоичном кодировании, т.е. о представлении цифровой информации числами двоичной системы счисления. Но можно применять системы счисления и с другими основаниями.

например, в ИКМ-аппаратуре успешно «работает» троичная система счисления, в которой используются три цифры: -1, 0 и +1. Цифре +1 соответствует импульс положительной полярности, 0, как и ранее, - отсутствие импульса и, наконец, -1 представляется импульсом отри-цательной полярности. Поскольку цифровой поток первоначально состоял из чередования двоичных символов 0 и 1, то осуществляется переход от двоичной системы счисления к троичной. В зависимости от правила перехода получаются различные коды. Первый троичный код был изобретен в 1952 г. инженерами амери-каннской компании «Bell». Преобразование двоичных чисел в троичные происходило в нем по довольно простому алгоритму: нули оставались без изменения, а единицы изменялись поочередно то на +1, то на -1. Например, цифровая двоичная последовательность 1100111001 приобретала после преобразования вид: +1 -100 +1 -1 +100 -1. Заметь-те, данный алгоритм не удовлетворяет правилам перехода из двоич-ной системы счисления в троичную. Поэтому такой код называют ква-зитроичным (квази означает как бы, почти). У него есть еще одно название - код с чередованием полярности импульсов (ЧПИ). Достоинством кода оказалось то, что наличие в нем избыточности, заложенной не в добавочных символах, как это наблюдалось в двоичных кодах, а в большем основании кода, не требует снижения ско-рости передачи цифрового потока: какой она была, такой и осталась.

В то же время структура кода позволяет обнаруживать ошибки и под-считывать их вероятность. Действительно, допустим, в троичной последовательности, приведенной выше, был неверно принят четвертый символ: вместо 0 восстановлена 1. Таким образом, на выходе регенератора имеется последовательность +1 -10 +1 +1 -1 +100 -1. Вы обратили внимание, что нарушилось правило чередования полярностей импульсов? Ведь в соответствии с принятым алгоритмом формирования кода в нем не могут следовать подряд два импульса одной полярности.

Таблица 5.3. Кодирование сигналов троичным кодом

Двоичный код	Троичный код			Двоичный код	Троичный код
0000	0	-1	+1	1000	0	+1	-1
0001	-1	+1	0	1001	+1	-1	0
0010	-1	0	+1	1010	-1	0	-1
0011	+1	-1	+1	1011	+1	0	0
0100	0	+1	+1	1100	+1	0	+1
0101	0	-1	0	1101	-1	-1	0
0110	0	0	+1	1110	+1	+1	-1
0111	-1	+1	+1	1111	-1	-1	-1

Значит, для определения вероятности ошибок на приемной станции следует подсчитать количество нарушений за время передачи чередования полярностей.

Этот простейший троичный код, изобретенный почти 40 лет назад, и по сей день является наиболее распространенным в ИКМ-системах передачи. В регенераторах таких систем добавляется еще один компа ратор, который принимает решение о наличии или отсутствии отрицательного импульса, сравнивая его с отрицательным порогом. Впрочем, можно без «переделки» использовать и регенераторы двоичных сигналов, поскольку троичный код очень легко превратить в двоичный с помощью обычного выпрямителя. В подобном выпрямителе отрицательные импульсы «переворачиваются» и становятся положительными.

Добавим, что описанное преобразование двоичных цифр в троичные не является единственным. В табл. 5.3 показано, как 4-разрядные слова двоичного алфавита (т.е. алфавита, состоящего всего из двух символов 0 и 1) можно закодировать 3-разрядными словами на основе алфавита с тремя символами -1, 0 и +1. Заметьте, что теперь вместо каждых четырех импульсов нужно передавать в линию только три. Появляется возможность на месте каждого четвертого импульса цифрового потока передать дополнительные символы, т.е. увеличить объем передаваемой информации.

Мы ограничились рассмотрением лишь простейших кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. Существует множество более сложных кодов, которые могут исправлять в принятой комбинации цифр не одну, а сразу несколько ошибок.

Контрольные вопросы

1. С какой целью осуществляется мультиплексирование цифровых потоков в системах передачи?

2. В чем заключается принцип чередования битов при объединении цифровых потоков?

3. В чем заключается принцип чередования кодовых комбинаций при объединении цифровых потоков?

4. Зачем применяются тактовая и цикловая синхронизации в цифровых сис-темax передачи?

5. По какому принципу осуществляется регенерация цифрового сигнала? 6. Зачем используется помехоустойчивое кодирование?

Список литературы

1. Крук Б.И., Попов Г.Н. ... И мир загадочный под занавесом цифр: Цифровая связь. -

2-е изд., испр. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2001. - 264 с.

2. Системы электросвязи: Учеб. для вузов / Г.П. Катунин, Б.И. Крук, В.П. Шувалов

и др.; Под ред. В.П. Шувалова. - М.: Радио и связь, 1987. - 512 с.

3. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и Связь, 1982. -216с.

4. Аппаратура ИКМ-30 / Под ред. Ю.П. Иванова, Л.С. Левина. - М.: Радио и связь, 1983 -184с.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/161622

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии