Исследование характеристик кодов ИКМ

Исследование характеристик
кодов ИКМ
1
В Ы П ОЛ Н И Л А : СА М А Р И Н А Д А Р ЬЯ
ЭР-15-07
Цели работы
2
• разработка математических моделей
формирователей различных кодов ИКМ
• реализация этих схем в пакете моделирования
System View
•сравнительный анализ основных характеристик
изучаемых кодов
Применение ИКМ
3
• оцифровка аналоговых данных;
• используется в телефонии;
• повышение надёжности передачи и хранения
данных, снижение стоимости оборудования.
Классификация кодов
4
Сигналы ИКМ делятся на
четыре группы.
1. Без возврата к нулю
(nonreturn-to-zero — NRZ)
2. С возвратом к нулю
(retum-to-zero — RZ)
3. Фазовое кодирование
4.
Многоуровневое
бинарное кодирование
Формирователь последовательности ИКМ
5
Структурная схема
формирования
последовательности
Рис.1
Последовательность
на выходе источника
Рис.2
Дельта импульсы на выходе
импульсного элемента
Рис.3
Последовательность на выходе
формирующего фильтра
Рис.4
Математические модели формирователей
6
Структурная схема формирователя относительной кодовой
последовательности
1. Кодовая последовательность NRZ - L
7
Рис.5
Рис.6
Рис.7
2. Кодовая последовательность NRZ - M
8
Рис8
Рис.9
Рис.10
3. Кодовая последовательность NRZ - S
9
Рис.11
Рис.12
Рис.13
4. Кодовая последовательность униполярная - RZ
10
Рис.14
Рис.15
Рис.16
Рис.17
5. Кодовая последовательность биполярная - RZ
11
Рис.18
Рис.19
Рис.20
Рис.21
6. Кодовая последовательность RZ – AMI
12
Рис.22
Рис.23
Рис.24
Рис.25
Относительный кодер RZ – AMI
13
Структурная схема относительного кодера
Характеристики кодовых последовательностей
14
1) наличие постоянной
составляющей
2) сложность тактовой
синхронизации
3) ширина полосы частот,
занимаемой сигналом
4) наличие дифференциального
кодирования
Характеристики кодовых последовательностей
15
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6
Характеристики кодовых последовательностей
16
Название
кода
Постоянная
составляющая
Тактовая
синхронизация
Дифференциальное
кодирование
Ширина спектра, Гц
NRZ – L
Нет
Нет
—
R
NRZ – M
Нет
Нет
+
R
NRZ – S
Нет
Нет
+
R
Униполярная - RZ
Есть
Есть
—
2R
Биполярная - RZ
Нет
Нет
—
2R
RZ – AMI
Есть
Есть
+
2R
Выводы
17
• Выявлены разновидности кодов ИКМ и показатели, характеризующие их свойства:
1) наличие постоянной составляющей; 2) сложность тактовой синхронизации; 3)
ширина полосы частот, занимаемой сигналом; 4) наличие дифференциального
кодирования.
• Разработанные математические и компьютерные модели проверены и являются
верными
• Рекомендации для применения кодовых последовательностей ИКМ:
1. Более простые схемы тактовой синхронизации можно использовать для приема
сигнала в кодировке униполярная – RZ, RZ – AMI.
2. Более узкую полосу имеют сигналы в кодировке NRZ – L, NRZ – M, NRZ – S. Их
рекомендуется использовать для того, чтобы избежать больших затрат
частотного ресурса.
3. Для экономичного использования мощности передачи (не расходывать ее на
передачу неинформационного параметра) следует использовать сигналы в
кодировке NRZ – L, - M, - S, биполярная – RZ.
4. В системах связи, в которых происходит инвертирование опорных сигналов
приемника удобней использовать последовательности NRZ – M, NRZ – S, RZ – AMI.