|
| |
|
Главная Журналы 8.3. Таблица состояний преобразования двоичного кода в код ЧПИ
Вход Л-Выход <т Рис. 8.12. Схема преобразователя кода в табл. 8.3. причем возможны две разновидности такого кодирования. Выходные сигналы преобразователя кода в этих вариантах отличаются законом формирования и показаны в табл. 8.3 в графах «Выход 1» и «Выход 2». Возможная схема преобразователя кода показана на рис. 8.12. Входной сигнал поступает на схемы совпадения верхнего и нижнего трактов, а также на счетный вход триггера Т. Триггер опрокидывается каждой единицей входного сигнала. В исходном состоянии триггер открывает схему совпадения верхнего- тракта и пропускает первую единицу на формирующее устройство ФУ1 этого тракта. Первая единица входного сигнала, запустив ФУ1, опрокидывает триггер и тем самым открывает схему совпадения второго тракта. Поэтому вторая единица входного сигнала запустит формирующее устройство ФУ2 нижнего (второго) тракта и опрокинет триггер Т, открывая схему совпадения верхнего (первого) тракта и т. д. Видно, что единицы входного сигнала по очереди включают сигналы ФУ1 (нечетными единицами), а затем ФУ2 (четными единицами). Формирующее устройство верхнего и нижнего трактов подсоединены к 0,6-щему выходу через вычитающее устройство ВУ. Поэтому нечетные импульсы входного сигнала проходят иа выход ПК со своим положительным знаком, а четные импульсы входного сигнала становятся на выходе ПК отрицательными, т. е. кодирование идет в соответствии со строкой «Выход 1» табл. 8.3. Так как в этой схеме начальное положение триггера со счетным входом не определено заранее, то процесс кодирования может проходить иначе - в соответствии со строкой «Выход 2» табл. 8.3. Свойства сигнала при этом не изменяются. В связи с тем что способ построения рассмотренного кода не удовлетворяет полиостью правилам преобразования сигнала из двоичной в троичную систему счисления, то такой сигнал называют квазитроичным. Так как полярность единиц в коде ЧПИ чередуется, то среднее значение этого сигнала за достаточно большой промежуток времени, т. е. постоянная составляющая, равна нулю. Одновременно с подавлением постоянной составляющей уменьшается и ширина спектра цифрового сигнала. При этом учитывается, что несмотря на большой спектр любого цифрового сигнала 90 % всей его энергии сосредоточено в первом лепестке его энергетического спектра. Поэтому с достаточной степенью точности можно утверждать, что ширина спектра цифрового сигнала определяется шириной первого лепестка его энергетического спектра. При Ги=0,5Гт {2и для однополярноГо двоичного сигнала; (8.10) /т для квазитроичиого сигнала. • Именно этим соотношением пользуются при определении ширины спектра ЦСП. к сожалению, в квазитроичном сигнале наряду с подавлением постоянной составляющей происходит подавление дискретных составляющих, в том числе и составляющих с тактовой частотой которая необходима для работы блока выделителя тактовых интервалов ВТИ. Поэтому во входных цепях блока ВТИ устанавливают двухполупериодный выпрямитель, преобразующий обратно ква- 8.4. Алгоритм кодирования КВП-3 № п/п Сигнал ИКМ о о ООО 0000 Код КВП-3 + 1 -1 О 00 ООО 000V WOOV Примечание. Варианты 1-3 выбирают в соответствии с кодом ЧПИ, вариант 4 -ООО V для я, = 1, 3, Б..., WOO V - для Я1=0, 2, 4 ... . 8.5. Алгоритм замены нулей в коде КВП-3 Полярность импульса на К-м ИНБ Полярность импульса, предшествующего (К+1)-к комбинации 0000:. Последовательность импульсов, которая заменяет (К+1)-ю комбинацию 0000 в коде КВП-3 -00-1F00K +00+ WOOV ООО- ООО к 000+ ООО к зитроичный сигнал в одиополярный и тем самым формирующий дискретную составляющую с частотой fx. Эта составляющая далее выделяется узкополосовым фильтром (УПФ). Выпрямитель, аналогичный описанному выше, используется также в приемнике ОС ЦСП для преобразования сигнала ЧПИ в двоичный ИКЦ сигнал. Анализ влияния цифрового сигнала на работу ВТИ показал, что если в сигнале имеется большое число нулей, следующих подряд, то это приводит к большим отклонениям сформированных тактовых импульсов. В связи с этим разработаны многочисленные модифицированные способы кодирования сигнала ЧПИ (МЧПИ). Основной задачей, решаемой с помощью МЧПИ, является увеличение плотности единиц в передаваемом сигнале. В связи с этим такие коды, называют кодами с высокой плотностью единиц - КВП (или НДВ). Наиболее широко распространен код КВП-3, в котором допустимо подряд не более трех нулей. Алгоритм такого кодирования приведен в табл. 8,4, а пример кодирования - на рис. 8.13. В табл. 8.4. W - импульс, полярность которого противоположна полярности предыдущего импульса; V - импульс, полярность которого повторяет поляр- 0 7 0 1 7 7 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0000000000 10 1 1 1 1-е нарушение иполярности г-е и 3-е нарушение Рис. 8.13. Формирование сигнала в преобразователе кода; а - символы; б - сигнал на входе ПК; е - сигнал на выходе ПК кодом КВП-3 носгь предыдущего импульса; Ki - количество единиц между данным и предшествующим нарушением биполярности. Кодирование единиц в коде КВП-3 осуществляется так же, как и в коде ЧПИ. Нули, если их количество меньше или равно 3, кодируются таким же количеством нулей, как и в коде ЧПИ. При появлении четырех нулей подряд соответствующая кодовая комбинация бестоковых импульсов заменяется на комбинацию с токовыми импульсами W и V. При этом нарушается биполярность и если не предпринимать никаких мер, то появится постоянная составляющая. Чтобы не допустить этого, бестоковая комбинация из четырех нулей заменяется комбинацией, содержащей токовые импульсы каждый раз по-разному, но всегда так, чтобы полярность добавляемых импульсов W в V на одном интервале нарушения биполярности (ИНБ) отличалась от полярности на другом. На рис. 8.13 ИНБ отмечены фигурными скобками. Такое чередование полярностей импульсов на ИНБ позволяет скомпенсировать увеличение среднего значения сигнала, которое произошло в (fe-j-i)-e нарушение биполярности. Для того, чтобы полярность импульсов на соседних ИНБ изменилась, необходимо, чтобы между двумя соседними импульсами V находилось нечетное количество единиц 1ц с ЧПИ. Это можно записать в виде алгоритма замены кодовой комбинации из четырех нулей на комбинацию, в которой количество нулей не более трех: на первом ИНБ замена может быть любой - 000V либо WOOV; на всех последующих ИНБ, если п, = 1,3,5..., то 0O0V; если «,=0,2,4..., то WOOV (табл. 8.5). В кодах ЧПИ и КВП-3 легко осуществляется контроль за качеством передачи цифрового сигнала - в ЧПИ по нарушению биполярности, в ИБП -по нарушению алгоритма нарушения биполярности. Код КВП-3 относится к так называемым неалфавитным кодам, в которых изменение статистических свойств исходной двоичной информации происходит при выполнении некоторых определенных условий, например, заданном количестве подряд следующих нулей. В алфавитных кодах статистические свойства исходной двоичной последовательности изменяются ее делением на группы с постоянным числом тактовых интервалов и последующего преобразования этих групп по определенному алфавиту в группы символов кода с другим основанием счисления, и; как правило, с новым количеством тактовых интервалов. Для алфавитных кодов приняты обозначения типа ВКМ. Первое число указывает число символов в кодируемой двоичной группе. Двоичное основание счисления, используемое в исходной последовательности, обозначается латинской буквой В (Binary). Второе число К указывает на число символов в группе кода, а последняя буква (или буквы) отражают новое основание счисления М: Т - троичная (Ternary), Q-четверичное (Quaternary), QI-пятеричное (Quinary), S - шестиричное (Sextenary), Н - семиричное (Heptanar) и т. д. Алфавитные коды позволяют повысить стабильность признаков тактовой частоты, а также понизить эту частоту, и за счет этого увеличить пропускную способность ЦСП. Однако при этом требуется передача признаков, достаточных для правильного восстановления границ групп символов кода при декодировании. Сравнение алфавитных кодов обычно проводится по следующим параметрам: числу групп двоичных символов 2", числу групп символов ЛI коэффициенту изменения тактовой частоты Кк = п/к, избыточности кода л= [A(log2M-1)100 %/"], предельному коэффициенту снижения тактовой частоты йл,мах==Ип1л/п=1о£2М при /"-s-O. Значения указанных параметров для некоторых алфавитных кодов приведены в табл. 8.6. Параметры 2" и Ж характеризуют сложность реализации кодирования и декодирования. Поэтому одним из оптимальных с точки зрения технической реализации избыточности и коэффициента снижения тактовой частоты является код ЗВ2Т. Реализация других кодов более сложная, но позволяет в большей степени снизить тактовую частоту однако на первичных и вторичных ЦСП, работающих на местных и внутризоновых сетях с относительно малой протяженное- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||