1
6. KOD SAMOSYNCHRONICZNY
Kod menchester nie ma sygnałów nadmiarowych, kiepskie
widmo, dobra synchronizacja. Jest to kod samo
synchronizujący następuje zmiana stanu w kaŜdym bicie
R=N/M*(log k-1) gdzie M-liczba bitów przed kodowaniem N-
liczba bitów po kodowaniu k-liczba pomiarów
7. GĘSTOŚĆ KODOWA
Gęstość kodowa(zawartość jedyne w sygnale) = k/n gdzie k-
liczba jedynek, n-liczba bitów
8 ROLA UKŁADU WEJŚCIOWEGO W REGENETORZE
A) przygotowanie sygnału do regeneracji tak Ŝeby regenerator
dostrajał się do częstotliwości sygnału wejściowego
B) wydłuŜenie długości toru do
9. Jak eliminuje się przesłuchy w regeneratorze
Przez zastosowanie regeneratora dwójkowego
11 WZÓR NA ZALEśNOŚĆ C/B w funkcji S/N (str29.5
Bartek)
C=B log (1+γ)=1,44 ln (1+ γ) z Bartka notatek
C=B*log*(1+S/N)
C/B=1,44* γ dla γ<1
Np.: γ=0.01 S/N=-20 dB
C=10kbit/s B=690kHz
12 WPŁYW TORU MIEDZIANEGO NA PRZENIKI
MIĘDZYKANAŁOWE
α
– wsp rozszerzania pasma
α
jeśli się zawiera między (0,1;10 to nie ma przedników
międzykanałowych nie ma błędów
13 WPŁYW SZUMÓW NA JITTER
14 WPŁYW KODÓW TRANSMISYJNYCH NA
REGENERACJĘ
Sygnał taktowania ma decydujący wpływ na pracę regeneratora
ze względu na przyjętą zasadę wydzielania sygnału taktowania
z sygnału występującego na wejściu przedwzmacniacza za
pomocą obwodu rezonansowego wynika Ŝe sygnał taktowania
zaleŜy od struktury sygnału liniowego oraz od szumów i
zakłóceń
1. ZALETY I WADY KWANTOWANIA
ROWNOMIERNEGO I NIEROWNOMIERNEGO
Przy kwantyzacji równomiernej róŜnica pomiędzy sąsiednimi
poziomami decyzyjnymi jest jednakowa, przy kwantyzacji
nierównomiernej tak nie jest.Stosunek sygnał szum nie jest
stały (przeszkadza człowiekowi)
Kwantyzacja nierównomierna jest stosowana tam gdzie
rozkład prawdopodobieństwa wartości analogowych nie jest
jednostajny. Gdy w jakimś przedziale wartości pojawiają się
częściej niŜ w innych, jest mu przypisywane odpowiednio
więcej poziomów kwantyzacji, dzięki czemu błąd kwantyzacji
maleje.
Istnieje
moŜliwość
wyznaczenia
poziomów
decyzyjnych i reprezentacji, tak aby błąd średniokwadratowy
był dla danego rozkładu minimalny i w praktyce stosuje się do
tego
iteracyjny
algorytm
Maxa-Lloyda.
S/N=const
Kwantowanie A lub µ daje większą dokładność dla sygnałów o
małej amplitudzie kosztem dokładności odwzorowania
sygnałów duŜej amplitudy)
2. WYZNACZYC S/N Z KRZYWEJ KOMPRESJI
3. ZAKODOWAC PODANY CIAG WYBRANYM
KODEM
2B-1Q
00 -> +3V
01 -> +1V
10 -> -1V
11 -> -3V
4. CO TO SA KODY ALFABETOWE I JAKIE MAJA
WŁAŚCIWOŚCI
Kody alfabetowe mają określoną bieŜącą sumę cyfrową, której
nie moŜna przekroczyć. Przejście między alfabetami liczy się
na podstawie bieŜącej sumy cyfrowej.
Kody alfabetowe są kodami gęstymi. Przykłady takich kodów:
2B-2T, 4B-3T.
4B-3T
Kodowanie czwórek bitów na 3 symbolach o 3 poziomach
napięcia: -1, 0, 1, 3 moŜliwości na 3 symbolach, czyli moŜliwe
do przedstawienia 27 kombinacji, 2^4 = 16, czyli pozostaje 11
moŜliwości, nadmiar moŜe być wykorzystany na korekcję,
Wykorzystywany np.: w ISDN.
f
L
=(3/4)*f
B
5. CO TO JEST DROGA DYSPERSYJNA
-sygnał wejściowy -syg wyjściowy
^2= ^2[1+(L/Ld)^2]
|
|
gdzie Ld – droga dyspersji -szerokość impulsu
wejściowego B2-współczynnik propagacji, stała propagacji
odpowiadająca dyspersji
6. CO TO SA SYGNATURY POMIAROWE
Sygnatura – charakterystyka częstotliwościowa do badania
jakości sygnału odebranego (określa zaniki).
Jakość sygnału ocenia się poprzez sygnatury:
- sygnatura zerwania transmisji – przejście poniŜej wartości
krytycznej (zanik w którym stopa błędów spada poniŜej
zamierzonej)
- sygnatura powrotu transmisji – powrót powyŜej wartości
krytycznej
- sygnatura dynamiczna - wobulowanie (przemiatanie)
wszystkich n częstotliwości. JeŜeli gdzieś pojawi się zanik, to
włącza się korektor poprawiający częstotliwość.
7. NA CZYM POLEGA ZAGADNIENIE DECYZJI
OPTYMALNEJ
Decyzja optymalna to pojęcie z zakresu teorii decyzji,
oznaczające taką decyzję, która jest decyzją dopuszczalną i
jednocześnie jest najlepsza z punktu widzenia kryteriów oceny
decyzji. Zbiór wszystkich takich decyzji nazywamy zbiorem
decyzji optymalnych.
Błąd fałszywego alarmu – odczytanie jedynki zamiast zera.
Błąd niewykrycia – odczytanie 0 zamiast 1.
Wartość minimalnego błędu – napięcie odniesienia jest
równe połowie napięcia przychodzącego.
1.
Decyzja dokładnie w połowie sygnału
przychodzącego.
2.
Decyzje naleŜy podejmować w czasie tm,
wtedy gdy S/N osiąga wartość max.
Warunki cyfrowego odbioru optymalnego:
- amplituda sygnału 10x większa niŜ szumu =>BER=10
-6
;
- suma błędów musi być minimalna a=1/2 Swe;
- zastosowanie zabezpieczeń np. filtrów
8. W JAKI SPOSÓB KODY WPLYWAJA NA
TRANSMISJE
Wprowadzenie
cyfrowej
reprezentacji
transmitowanych
2
sygnałów w znacznym stopniu uniezaleŜnia jakość odbieranej
informacji od zjawisk występujących w torze przesyłowym.
Przede wszystkim wzrasta odporność systemu na szum
kanałowy i zakłócenia . Wynika to bezpośrednio z faktu
przesyłania wyłącznie impulsów o skwantowanych wartościach
poziomu napięcia. Impulsy taki mogą być zawsze prawidłowo
zdekodowane w odbiorniku, o ile ich amplituda nie została
zafałszowana na tyle mocno aby przenieść się do zakresu
przypisanemu innemu stanowi logicznemu. W praktyce
przypadek taki występuje stosunkowo rzadko i ma miejsce tylko
w sytuacji kiedy amplituda szumów i zakłóceń jest
2
porównywalna z wielkością przesyłanych impulsów. Szumy i
zakłócenia o mniejszym poziomie nie mają Ŝadnego wpływu na
poprawność przesyłanej informacji. Sygnał cyfrowy jest tak
samo tłumiony jak sygnał analogowy. Dlatego teŜ tory o
odpowiednio duŜej długości muszą być wyposaŜone w
urządzenia wzmacniające. Regeneracja przebiegów cyfrowych
jest
znacznie
prostsza
niŜ
przebiegów
analogowych.
Regenerator - zadanie jego jest wygenerowanie nowego
przebiegu o identycznej strukturze logicznej Układ regeneratora
sygnału cyfrowego moŜna podzielić na dwie części:- odbiornik
- zadaniem jest prawidłowa detekcja aktualnego stanu linii,
przypisanie odpowiedniego stanu logicznego i przekazanie do
nadajnika. - nadajnik - zadaniem jest ponowne zakodowanie
2
otrzymanego ciągu binarnego, na kod transmisyjny i
wprowadzenie go do kolejnego odcinka toru Zasięg transmisji
cyfrowej moŜe być dowolnie duŜy przy jednoczesnym braku
pogorszenia jej jakości Sygnał zregenerowany jest obarczony
zniekształceniami połoŜenia impulsów w stosunku do sygnału
idealnego
(fluktuacja
fazy
-
jitter).
Fluktuacje
fazy
spowodowane szumami zakłóceniami nakładającymi się na
sygnał mogą się sumować wzdłuŜ traktu, ogranicza to zasięg i
zakres stosowania systemu
Stosowane w celu uzyskania poŜądanych (z punktu widzenia
toru lub kanału transmisyjnego) własności sygnału cyfrowego
(binarnego).
Kryteria oceny kodów:
•
nadmiarowość – pozwala wykryć błędy
•
odpowiednie widmo
•
łatwość synchronizacji bitowej.
Kody transmisyjne - wymagane własności:
•
Dopasować widmo sygnału do
charakterystyki toru
•
umoŜliwić synchronizację
•
umoŜliwić nadzór nad jakością transmisji -
wykrywanie błędów
•
Dla systemów przewodowych nie moŜe być
składowej stałej (transformatory)
•
Dla systemów światłowodowych musi być
składowa stała
Gr. 2
1. KOMPRESJA Z KRZYWA A
2. WYZNACZYC S/N Z KRZYWEJ KOMPRESJI
3. CO TO SA WSTAWKI KODOWE I PO CO
Wstawki kodowe – grupa impulsów wprowadzana w miejsce
zer, a później wyrzucana.
Wstawki kodowe stosowane są w kodzie HDB (wstawki gdy 3
zera). Wstawia się je w miejsca duŜej ilości zer (BiV).
B – impuls o polaryzacji przeciwnej do poprzedniego
V – impuls wiolacji (polaryzacja zgodana z polaryzacją
poprzedniego)
Kody ze wstawkami wprowadzają współczynnik powielania
błędów (dla kodu europejskiego WPB ok. 1,2). Godzimy się na
to, bo są wtedy mniejsze problemy z synchronizacją.
4. REGULY TWORZENIA ALFABETÓW KODOW
SWIATLOWODOWYCH
TRANSMISJA
SYGNAŁU
ŚWIATŁOWODEM.
wykorzystywane kody (tylko alfabetowe) MB-NB (np. 1B-2B,
2B-3B, 3B-4B, 4B-5B, 5B-6B), gdzie N>M.
Impuls wprowadzany do światłowodu ulega następującym
zjawiskom:
-tłumienie i dyspersja chromatyczna odpowiadają za zmianę
amplitudy oraz rozmycie impulsu,
-dyspersja polaryzacyjna- rozmycie impulsu na skutek róŜnej
szybkości rozchodzenia się modów,
-mieszanie 4falowe- fale o róŜnych długościach oddziaływają na
siebie i powstają nowe długości fal, które mogą interferować z s.
uŜytecznymi.
Dla przesłania pasma f
0
musimy zagwarantować pasmo 1.5 f
0
ze
względu na interferencje międzykanałowe. Wpływ dyspersji
zmniejszymy wprowadzając chirp (ujemny-zwieksz. f, dodatni-
zmniejsz f). Chirp - zmiana częstotliwości fali nośnej w
obrębie impulsu.
Zadania kodów światłowodowych:
•
nie chcemy duŜo 1 (w przeciwieństwie do
miedzi), dąŜymy do kodów w których suma
cyfrowa jest najmniejsza
•
pasmo nas nie interesuje w światłowodzie.
Wybór alfabetu zaleŜy od sumy cyfrowej kodu.
5. CO TO JEST JITTER I PRZENIKI
MIEDZYELEMENTOWE
Jitter są to szybkozmienne fluktuacje fazy, czyli takie w
których częstotliwość jest powyŜej 10 Hz, gdy mamy
częstotliwość zmiany fazy mniejszą od 10Hz wówczas jest to
wander. Jednostką miary tych fluktuacji jest odstęp
jednostkowy UI (ang. Unit Interval), który równa się
szerokości jednego bitu w danym strumieniu transmisyjnym.
Jitter interferencji międzysymbolowej (ang. Inter Symbol
Interference - ISI) i cyklicznych ciągów impulsów (ang.
pattern-depended jitter)
Jitter moŜe równieŜ powstać na skutek interferencji
międzysymbolowej,
czyli
zaleŜeć
będzie
ś
ciśle
od
następujących po sobie symboli danych. Następujący przykład
pomoŜe w zrozumieniu tego zjawiska. W przypadku
transmitowania długiego ciągu jedynek lub zer, wystąpienie
impulsu o przeciwnej polaryzacji spowoduje zmianę stanu
sygnału, ale z powodu ograniczenia pasma transmisyjnego nie
jest moŜliwe otrzymanie spadku idealnie pionowego, lecz
będzie on miał pewne nachylenie. Sygnał nie zdąŜy więc
uzyskać poŜądanego poziomu przed kolejną zmianą. W ten
sposób otrzymujemy gwałtowne skoki fazy, na krótkim
odcinku czasu.
Jitter systematyczny powstaje takŜe w wyniku niedoskonałej
regeneracji sygnału cyfrowego. Na skutek nieidealnej korekcji
częstotliwościowej i zniekształceń fazy, w sygnale cyfrowym
powstają chwilowe przeniki miedzy impulsami określane jako
interferencje miedzyelementowe. Fazowe zniekształcenia w
szczególnych przypadkach mogą spowodować przekazanie
części
energii
bitu
na
następny
bit
(
przenik
miedzyelementowy). Gdy zaleŜność pomiędzy impulsami
wzrasta, moŜe stać się przyczyna fluktuacji fazy. Jitter
systematyczny jest transmitowany z identyczna faza na całej
długości traktu. Ta korelacja jittera z sygnałem cyfrowym na
długich liniach moŜe stać się przyczyna groźnego zjawiska (
akumulacji Jittera). Jitter systematyczny reprezentuje główny
składnik fluktuacji, a wiec odgrywa waŜna role w determinacji
i jakości transmisji.
