(1) Codice AMI
Il codice AMI (Alternative Mark Inversion) è il nome completo del codice di inversione del mark alternativo, la sua regola di codifica consiste nel trasformare alternativamente il codice del messaggio “1″ (mark) in “+1″ e “-1″, mentre lo “0″ ( segno vuoto) rimane invariato. Per esempio:
Codice messaggio: 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
Codice AMI: 0-1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 +1 0 0 0 0 1 +1
La forma d'onda corrispondente al codice AMI è un treno di impulsi con livelli positivo, negativo e zero. Può essere vista come una deformazione della forma d'onda unipolare, ovvero “0″ corrisponde ancora a livelli zero e “1″ corrisponde alternativamente a livelli positivi e negativi.
Il vantaggio del codice AMI è che non sono presenti componenti CC, i componenti ad alta e bassa frequenza sono piccoli e l'energia è concentrata alla frequenza di 1/2 iarda di velocità
(Figura 6-4); Il circuito del codec è semplice e l'errore del codice può essere osservato utilizzando la regola della polarità alternata del segnale. Se si tratta di una forma d'onda AMI-RZ, dopo averla ricevuta, purché sia avvenuta la rettifica dell'onda completa, può essere modificata in una forma d'onda RZ unipolare, dalla quale è possibile estrarre la componente di temporizzazione dei bit. Alla luce dei vantaggi di cui sopra, il codice AMI è diventato uno dei codici di trasmissione più comunemente utilizzati.
Svantaggi del codice AMI: Quando il codice originale ha una lunga stringa "0", il livello del segnale non salta per molto tempo, con conseguente difficoltà nell'estrazione del segnale di temporizzazione. Uno dei modi efficaci per risolvere il problema del codice "0" è utilizzare il codice HDB3.
(2) Codice HDB3
Il nome completo del codice HDB3 è codice bipolare ad alta densità di terzo ordine. È una versione migliorata del codice AMI, lo scopo del miglioramento è mantenere i vantaggi del codice AMI e superare i suoi difetti, in modo che il numero di "0" non superi tre. Le sue regole di codifica sono le seguenti:
Verificare il numero di zeri collegati al codice messaggio. Quando il numero “0″ è inferiore o uguale a 3, la regola di codifica è la stessa del codice AMI. Quando il numero di zeri consecutivi supera tre, ciascuno dei quattro zeri consecutivi viene trasformato in una sottosezione e sostituito da 000V. V(prendendo il valore +1 o -1) dovrebbe avere la stessa polarità del precedente impulso adiacente non “0” (poiché questo infrange la regola dell'alternanza di polarità, V è chiamato impulso di distruzione). Le polarità del codice V adiacenti devono alternarsi. Quando il valore del codice V può soddisfare i requisiti in (2) ma non può soddisfare questo requisito, “0000″ viene sostituito da “B00V”. Il valore di B è lo stesso del successivo impulso V per risolvere questo problema. Pertanto, B è chiamato impulso regolatore. Anche la polarità della trasmissione del numero dopo il codice V dovrebbe alternarsi.
Oltre ai vantaggi del codice AMI, il codice HDB3 limita anche il numero dei codici “0″ a 3, in modo che le informazioni temporali possano essere estratte durante la ricezione. Pertanto, il codice HDB3 è il tipo di codice più utilizzato in Cina, Europa e altri paesi, e il tipo di codice di interfaccia della legge A PCM inferiore a quattro gruppi è il codice HDB3.
Nel codice AMI e nel codice HDB3 di cui sopra, ciascun codice di segnale binario viene convertito in un codice di valore a tre livelli a un bit (+1, 0,-1), quindi questo tipo di codice è anche chiamato codice 1B1T. Inoltre, il codice HDBn può essere progettato in modo tale che il numero di “0″ non superi n.
(3) codice bifase
Il codice bifasico è noto anche come codice Manchester. Utilizza le onde quadre simmetriche positive e negative di un periodo per rappresentare "0" e la sua forma d'onda invertente per rappresentare "1". Una delle regole di codifica prevede che il codice "0" sia rappresentato dal codice a due cifre "01" e il codice "1" sia rappresentato dal codice a due cifre "10", ad esempio:
Codice messaggio: 1 1 0 0 0 1 0 1
Codice bifase: 10 10 01 01 10 01 10
Una forma d'onda con codice bipolare è una forma d'onda NRZ bipolare con solo due livelli di polarità opposta. Ha un salto di livello nel punto centrale di ciascun intervallo di simboli, quindi contiene ricche informazioni sulla temporizzazione dei bit e non è presente alcuna componente CC e il processo di codifica è semplice. Lo svantaggio è che la larghezza di banda occupata viene raddoppiata, per cui l'utilizzo della banda di frequenza viene ridotto. Il codice bifase è adatto per la trasmissione a corto raggio di apparecchiature terminali dati ed è spesso utilizzato come tipo di codice di trasmissione nella rete locale.
(4) Codice bifase differenziale
Per risolvere gli errori di decodifica causati dall'inversione di polarità nei codici bifasici si può adottare il concetto di codici differenziali. I codici bifasici sono sincronizzati e rappresentati da un salto di livello a metà della durata di ciascun simbolo (un salto da negativo a positivo rappresenta uno “0″ binario e un salto da positivo a negativo rappresenta un “1″ binario). Nella codifica bifase differenziale, il salto di livello al centro di ciascun elemento viene utilizzato per la sincronizzazione e l'eventuale presenza di un salto aggiuntivo all'inizio di ciascun elemento viene utilizzato per determinare il codice del segnale. Se c'è un salto, indica un “1″ binario, mentre se non c'è nessun salto, indica uno “0″ binario. Questo codice viene spesso utilizzato nelle reti locali.
(5)Codice CMI
Il codice CMI è l'abbreviazione di Mark Reversal Code e, simile al codice bipolare, è anche un codice piatto bipolare bipolare. Le sue regole di codifica sono: il codice “1″ è rappresentato alternativamente dai codici a due cifre “11″ e “00″; Il codice 0 è rappresentato da 01 e la sua forma d'onda è mostrata nella Figura 6-5(c).
Il codice CMI è facile da implementare e contiene ricche informazioni sui tempi. Inoltre, poiché 10 è un gruppo di codici disabilitato, non verranno visualizzati più di tre codici e questa regola può essere utilizzata per il rilevamento degli errori macro. Questo codice è stato raccomandato dall'ITU-T come tipo di codice di interfaccia PCM quad-group e talvolta viene utilizzato nei sistemi di trasmissione via cavo ottico con velocità inferiori a 8,448 Mb /s.
(6)Codifica a blocchi
Per migliorare le prestazioni della codifica di linea, è necessaria una sorta di ridondanza per garantire la sincronizzazione e la capacità di rilevamento degli errori dei modelli di codice. L'introduzione della codifica a blocchi può raggiungere in una certa misura entrambi gli scopi. La forma della codifica a blocchi ha il codice nBmB, il codice nBmT e così via.
Il codice nBmB è un tipo di codifica a blocchi, che divide il codice binario a n bit del flusso di informazioni originale in un gruppo e lo sostituisce in un nuovo gruppo di codici di codice binario a M bit, dove m>n. Poiché m>n, il nuovo set di codici può avere 2^m combinazioni, quindi ci sono più combinazioni (2^m-2^n). Nella combinazione da 2", il gruppo di codici favorevole viene selezionato in qualche modo come gruppo di codici consentito e il resto viene utilizzato come gruppo di codici disabilitato per ottenere buone prestazioni di codifica. Ad esempio, in una codifica 4B5B, sostituendo una codifica a 4 bit con una codifica a 5 bit, ci sono solo 2^4=16 combinazioni diverse per un raggruppamento a 4 bit e 2^5=32 combinazioni diverse per un raggruppamento a 5- raggruppamento di bit. Per ottenere la sincronizzazione, possiamo selezionare gruppi di codici in modo da non più di uno "0" iniziale e due suffissi "0", mentre il resto sono gruppi di codici disabilitati. In questo modo, se sul lato ricevente è impostato un codice disabilitato, indica che c'è un errore di codice nel processo di trasmissione, migliorando così la capacità di rilevamento degli errori del sistema. I codici bifase e i codici CMI descritti in precedenza possono essere entrambi considerati codici 1B2B.
Nel sistema di comunicazione in fibra ottica, viene spesso selezionato m=n+1 e vengono presi il codice 1B2B, il codice 2B3B, il codice 3B4B e il codice 5B6B. Tra questi, il codice 5B6B è stato utilizzato in pratica come codice di trasmissione di linea per gruppi cubici e gruppi più che quadrupli.
Il codice nBmB fornisce una buona sincronizzazione e rilevamento degli errori, ma ha un costo, ovvero aumenta la larghezza di banda richiesta.
L'idea progettuale del codice nBmT è convertire n codici binari in m codici ternari e m
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