Главная страница
Навигация по странице:

  • «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» Институт № 4 «Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная безопасность»

  • Кафедра 408 «Инфокоммуникации» РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ по курсу " Общая теория связи. Часть 1." «

  • ИМПУЛЬСНЫЕ (ДИСКРЕТНЫЕ) И ИМПУЛЬСНО-КОДОВЫЕ МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ. 1.2.1. Импульсная модуляция. Импульсная (дискретная) модуляция (ИМ)

  • 1.2.1.1. Амплитудно-импульсная модуляция

  • 1.2.1.2.

  • 1.2.1.3.

  • 1.2.2. Импульсная модуляция.

  • 1.2.2.1.

  • Импульсно - кодовая модуляция

  • 1.2.2.2.

  • 1.2.2.3.

  • 1.2.2.4.

  • 1.2.2.5.

  • ОТС2 РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Методы импульсной модуляции и демодуля. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования московский авиационный институт


    Скачать 495.13 Kb.
    НазваниеФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования московский авиационный институт
    Дата01.04.2019
    Размер495.13 Kb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаОТС2 РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Методы импульсной модуляции и демодуля.pdf
    ТипДокументы
    #72263


    МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
    ФЕДЕРАЦИИ
    ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
    УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
    «МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
    (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
    Институт № 4 «Радиоэлектроника, инфокоммуникации и информационная
    безопасность»
    Кафедра 408 «Инфокоммуникации»
    РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
    по курсу
    "
    Общая теория связи. Часть 1."
    «
    МЕТОДЫ ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ
    СИГНАЛОВ»
    Важенин Н.А.,
    Исаева К.Ю.
    Москва 2018

    2
    Список сокращений:
    АИМ – амплитудно - импульсная модуляция;
    АИМ – сигнал - сигнал с амплитудно – импульсной модуляцией;
    АМ – амплитудная модуляция;
    АМ – сигнал – амплитудно-модулированный сигнал;
    БАМ – амплитудная модуляция;
    БАМ – сигнал – сигнал с балансной амплитудной модуляцией;
    ВИМ – время – импульсная модуляция;
    ВЧ – высокая частота;
    ИКМ – импульсно – кодовая модуляция;
    ИМ – импульсная модуляция;
    ИКМ – сигнал – сигнал с импульсно-кодовой модуляцией;
    КИМ – кодово-импульсная модуляция;
    НЧ – никакая частота;
    ОМ – однополосная модуляция;
    ОМ – сигнал – сигнал с однополосной модуляцией;
    ППФ – прямое преобразование Фурье;
    ФИМ – фазо - импульсная модуляция;
    ФМ – фазовая модуляция;
    ФМ – сигнал – сигнал с фазовой модуляцией;
    ЧМ – частотная модуляция;
    ЧМ – сигнал – сигнал с частотной модуляцией;
    ЧИМ – частотно – импульсная модуляция;
    ШИМ – широтно – импульсная модуляция;
    DSBSC - Double Side-Band Suppressed Carrier;
    DSBSC – signal;
    LBS – Lower Side Band;
    FM – Frequency Modulation;
    FM – signal;
    PCM – pulse code modulation;
    PCM – signal;
    SSB – single side band – однополосная модуляция;

    3
    USB – Upper Side Band.

    4
    ИМПУЛЬСНЫЕ (ДИСКРЕТНЫЕ) И ИМПУЛЬСНО-КОДОВЫЕ МЕТОДЫ
    МОДУЛЯЦИИ.
    1.2.1.
    Импульсная модуляция.
    Импульсная (дискретная) модуляция (ИМ) – модуляция, при которой в качестве несущего колебания для информационного сигнала b(t) используется периодическая последовательность импульсов [1, стр.112]:





    =
    )
    (
    )
    (
    nT
    t
    t
    S
    ν
    , (1.46) где
    )
    (t
    ν
    - форма одиночного импульса (наибольшее распространение имеют прямоугольная и колоколообразная формы импульсов).
    В результате импульсной модуляции образуется последовательность кратковременных посылок, «цугов», модулируемых колебаний.
    Применение импульсных методов модуляции позволяет увеличить пиковую мощность сигнала, повысить помехоустойчивость приема, а также расширить спектр.
    Периодическая последовательность импульсов S(t) характеризуется следующими параметрами (рисунок 1.2.1.1.):

    высота (амплитуда) импульса А;

    длительность (ширина импульса) τ
    и
    ;

    период следования импульсов T;

    частота следования F
    И
    =1/T.

    5
    Изменяя один из перечисленных параметров в соответствии с изменением первичного информационного низкочастотного сигнала сообщения b(t), можно получить четыре основных вида импульсной модуляции:
    1)
    Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ, PAM – pulse-amplitude modulation) - по закону передаваемого сигнала изменяется амплитуда импульсов
    2)
    Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, PWM - pulse-width modulation) - по закону передаваемого сигнала изменяется ширина импульсов
    3)
    Временно-импульсная модуляция (ВИМ):

    Частотно – импульсная модуляция (ЧИМ, PFM - pulse-frequency modulation)
    - по закону передаваемого сигнала изменяется частота следования импульсов
    (интервально-импульсная модуляция (ИИМ)).

    Фазово – импульсная модуляция (ФИМ, PPM – pulse-position modulation) - по закону передаваемого сигнала изменяется фаза импульсов.
    Модуляцию ФИМ и ЧИМ объединяют во временно-импульсную (ВИМ). Между ними существует связь, аналогичная связи между фазовой и частотной модуляцией при синусоидальном несущем колебании.
    Рисунок 1.2.1.1. - Периодическая последовательность импульсов

    6
    Импульсные последовательности АИМ, ШИМ, ЧИМ, и ФИМ называются видео-
    видеоимпульсами.
    Следует отметить, что частота следования F
    И
    импульсов определяется максимальной частотой сигнала сообщения F
    В
    : F
    И
    ≥2 F
    В,
    т.к. осуществляется передача дискретных отсчетов первичного сигнала b(t) и согласно тереме Котельникова: F
    Д
    ≥2 F
    В., т.о. F
    Д
    =F
    И
    1.2.1.1. Амплитудно-импульсная модуляция.
    1.2.1.1.1.
    Математическое описание АИМ - сигнала.
    Общее математическое описание АИМ – сигнала имеет вид [1, стр.113]:
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    t
    b
    t
    S
    t
    U
    АИМ

    =
    , (1.47)





    =
    )
    (
    )
    (
    nT
    t
    t
    S
    ν
    - периодическая последовательность прямоугольных импульсов
    )
    (t
    ν
    Рисунок 1.2.1.2. - Временные диаграммы различных сигналов при ИМ.

    7
    1.2.1.1.2.
    Функциональная схема модулятора АИМ-сигналов.
    На выходе модулятора АИМ:






    =

    =
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    nT
    t
    t
    b
    t
    b
    t
    S
    t
    U
    АИМ
    ν
    , (1.48)
    1.2.1.1.3.
    Спектральное описание АИМ – сигнала.
    Любой сигнал можно представить в виде функции времени или функции частоты.
    Описание сигнала в частотной области характеризуется следующими спектральными характеристиками:

    Амплитудный спектр для периодического сигнала, который получается путем разложения временной функции сигнала в ряд Фурье. Спектр в этом случае дискретный.

    Спектральная плотность амплитуд для непериодического сигнала, которая получается путем применения к временной функции сигнала прямого преобразования
    Фурье. Спектр в этом случае сплошной.
    Представим периодическую функцию переносчика рядом Фурье [1, стр.113]:
    )
    2
    cos(
    )
    (
    )
    (
    0
    K
    k
    И
    k
    kt
    F
    A
    nT
    t
    t
    S
    ϕ
    π
    ν
    +
    =

    =



    =



    , (1.49)
    X
    ГТИ
    b (t)
    )
    (t
    U
    АИМ





    =
    )
    (
    )
    (
    nT
    t
    t
    S
    ν
    Рисунок 1.2.1.3. - Функциональная схема амплтитудно - импульсного модулятора.
    ГТИ – генератор тактовых импульсов с частотой повторения F
    И
    ≥2 F
    В.

    8
    Тогда амплитудный спектр периодической последовательности импульсов представляет собой набор дискретных гармоник на частотах kF
    И
    (k=
    0,1,2….) с огибающей вида [1, стр.114]:
    )
    (
    2
    sin
    2 2
    sin
    f
    V
    c
    T
    А
    T
    А
    И
    И
    И
    И
    И
    =






    =






    ωτ
    τ
    ωτ
    ωτ
    τ
    , (1.50) т.е. огибающая есть спектр единичного импульса
    )
    (t
    ν
    Общее математическое описание спектральной плотности амплитуд АИМ – сигнала получается путем применения ППФ к
    )
    (t
    U
    АИМ
    и имеет вид:
    )
    (
    )
    (
    )
    (
    f
    S
    f
    B
    f
    U
    АИМ

    =
    , (1.51)
    )
    ( f
    B
    - спектр исходного НЧ информационного сигнала сигнала;
    )
    ( f
    S
    - спектр периодической импульсной последовательности.
    Из графиков рисунка 1.2.1.4. видно, спектр сигнала АИМ представляет собой многократно повторенные копии спектра сигнала сообщения, отстоящие друг от друга на
    Рисунок 1.2.1.4. – Спектральные характеристики сигналов при АИМ.

    9 частоту импульсов F
    И
    , с огибающей, представляющей собой спектр одиночного импульса
    V(f).
    Из чего следует, что применение АИМ расширяет полосу исходного сигнала, т.е.
    АИМ - сигнал занимает полосу значительно более широкую, нежели исходный информационный сигнал b(t).
    Рассмотрение спектра сигнала АИМ позволяет пояснить соотношение, определяющее выбор частоты повторения импульсов. Значение F
    И
    = F
    Д
    ≥2 F
    В
    определяет то минимальное значение частоты повторения, при котором не происходит наложения спектров соседних боковых полос. Структуру, подобную спектру сигнала АИМ, но несколько более сложную, имеют и спектры сигналов при других видах импульсной модуляции.
    Сравнение импульсных видов модуляции показывает, что АИМ имеет меньшую ширину спектра по сравнению с ШИМ и ФИМ. Однако последние более устойчивы к воздействию помех. Для обоснования выбора метода модуляции в системе передачи необходимо сравнить эти методы по различным критериям: энергетическим затратам на передачу сигнала, помехоустойчивости (способности модулированных сигналов противостоять вредному воздействию помех), сложности оборудования и др.
    1.2.1.1.4. Функциональная схема демодулятора АИМ - сигналов.
    RC - фильтр низкой частоты выделяет спектр исходного сигнала сообщения.
    Поскольку спектр AИM – сигнала состоит из множества сдвинутых копий исходного сигнала сообщения, то чтобы демодулировать сигнал АИМ, достаточно просто обрезать все частоты, которые располагаются выше максимальной частоты сигнала сообщения .
    ФНЧ
    b(t)
    U
    AИM
    (t)
    Рисунок 1.2.1.5. - Функциональная схема амплитудно - импульсного демодулятора (детектора огибающей)
    ФНЧ – RC-фильтр нижних частот; на выходе огибающая АИМ - сигнала – исходный сигнал сообщения.

    10
    При демодуляции сигнала АИМ, искажения будут отсутствовать, когда спектры соседних боковых полос не перекрываются, а для этого надо, чтобы частота повторения импульсов: F
    И
    = F
    Д
    ≥2 F
    В
    . Т.о. демодулированный сигнал будет не искажен, если его спектр конечен. Из этого рассмотрения вытекает также необходимость предварительной фильтрации передаваемого сообщения b(t), имеющего бесконечный спектр, таким образом, чтобы ширина спектра его ограничивалась некоторой частотой Fв.
    1.2.1.2.
    Вторичная модуляция гармонической ВЧ - несущей.
    Для более эффективной передачи сигналов на большие расстояния ИМ - сигналы преобразуют в радиосигналы посредством применения вторичной модуляции высокочастотной гармонической несущей по амплитуде, фазе, или частоте.
    1.2.1.3.
    Применения импульсных методов модуляции.
    Импульсная модуляция применяется, в радиолокации, оптической локации, гидролокации, при зондировании ионосферы, где расстояние до объекта определяется по времени прихода отражённых или рассеянных объектом импульсных посылок колебаний.
    Импульсная модуляция используется также в системах импульсной радио - и оптической связи.
    Рисунок 1.2.1.6. - Временные диаграммы различных ИМ - сигналов с вторичной модуляцией гармонической ВЧ - несущей.

    11
    Помимо прочего, импульсные методы модуляции нашли свое применение в системах и устройствах вычислит и информационно-измерительной техники с цифровым
    (дискретным) представлением аналоговых сигналов, в частности в аналогово-цифровых преобразователях, цифровых фильтрах и др. устройствах.
    1.2.2.
    Импульсная модуляция.
    Цифровые системы передачи обладают рядом преимуществ по сравнению с аналоговыми системами передачи, которые передают сообщение в виде непрерывных функций времени.
    Основные преимущества систем передачи с ИКМ заключаются в следующем:
    1.
    Высокая помехоустойчивость за счет передачи сообщения двоичными сигналами.
    2.
    Цифровые методы передачи позволяют значительно повысить помехоустойчивость и уменьшить накопление помех вдоль тракта передачи путем восстановления (регенерации) сигнала.
    3. Удобство настройки и эксплуатации цифровых систем, меньшая чувствительность к искажениям, что обеспечивает более высокие технико-экономические показатели цифровых систем передачи по сравнению с аналоговыми системами.
    4. Возможность использования сравнительно простых методов запоминания и хранения сообщений путем записи их в различного рода цифровые регистры и запоминающие устройства.
    Недостатком цифровых систем связи является расширение полосы частот, требуемой для передачи сообщений с помощью ИКМ. Но этот недостаток не является определяющим по сравнению с теми преимуществами, которыми обладают цифровые системы передачи.
    1.2.2.1.
    Общие сведения об ИКМ.
    Кодирование аналогового сообщения – это перемещение аналогового сигнала в плоскость цифровых выборок, осуществляющееся в кодере источника, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой, устраняя избыточность, которая плохо алгоритмизируется.

    12
    Одним из методов кодирования аналогового источника является временное сигнальное кодирование, представляющее собой ИКМ и ее разновидности.
    Импульсно - кодовая модуляция (ИКМ, pulse-code modulation, PCM, КИМ – кодово-импульсная модуляция) – это метод представления аналогового сигнала кодовой последовательностью, т.е. преобразования аналогового сигнала в цифровой.
    Исторически ИКМ относилась к видам модуляции, поскольку меняет в соответствии с информационным сообщением структуру импульсной последовательности. Однако в настоящее время это преобразование рассматривается в основном как разновидность кодирования источника информации.
    1.2.2.2.
    Алгоритм реализации ИКМ.
    1)
    Дискретизация.
    Аналоговый сигнал сначала подвергается дискретизации во времени. Это означает, что непрерывный аналоговый сигнал представляется последовательностью его значений
    (отсчетов), взятых с шагом дискретизации max
    2 1
    F
    T
    Д

    , что следует из теоремы
    Котельникова, согласно которой, каждый аналоговый сигнал, являясь функцией времени с ограниченным спектром частот, можно представить рядом его дискретных значений и правильно восстановить, если частота дискретизации удовлетворяет следующему условию: max
    2 1
    F
    T
    F
    Д
    Д

    =
    , (1.52) где Fmax – максимальная частота в спектре сигнала.
    В общем случае процесс дискретизации осуществляется путем перемножения аналогового сигнала сообщения с последовательностью δ-функция с периодом следования: max
    2 1
    F
    T
    Д

    , (1.53)
    В реальности дискретизация осуществляется последовательностью импульсов с длительностью
    Д
    и
    T
    <<
    τ
    и представляет собой процесс амплитудно – импульсно модуляции, а сигнал, полученный после дискретизации, соответственно, представляет собой АИМ - сигнал.

    13 2)
    Квантование.
    Полученный дискретный во времени и непрерывный по уровню сигнал подвергается квантованию по уровню с шагом

    Квантование по уровням заключается в сравнение каждого отсчета с набором опорных напряжений (уровнями квантования) с целью нахождения уровня квантования, наиболее близкого к уровню дискретизированного сигнала и в последующем округление величины отсчета до наиболее близкого к нему уровня квантования. Число уровней квантования зависит от разрядности АЦП, что в свою очередь зависит от характера передаваемого сообщения. Так, например, для передачи речевого сообщения, согласно международному стандарту, предусмотрено число уровней N=128 (7-разрядный АЦП), для телевизионного сигнала - N=32 (5-разрядный АЦП).
    Квантованное значение выборки отличается от действительного, а разность между ними называется погрешностью (шумом) квантования. Она проявляется в ИКМ демодуляторе приемника, где уровень исходного сигнала уже неизвестен. Значение погрешности зависит от количества уровней квантования.
    Очевидно, что чем больше количество уровней квантования при заданном диапазоне изменения уровня передаваемого сигнала, тем меньше погрешность.
    3)
    Кодирование.
    Каждому уровню дискретного по времени и квантованного по уровню сигнала присваивается определенная кодовая комбинация из 0 и 1 (в соответствии с разрядностью
    АЦП). Квантованный сигнал, в отличие от исходного аналогового сигнала, может принимать только конечное число значений. Это позволяет представить его в пределах каждого интервала дискретизации числом, равным порядковому номеру уровня квантования. В свою очередь это число можно выразить комбинацией некоторых знаков или символов.
    Совокупность знаков (символов) и система правил, при помощи которых данные представляются в виде набора символов, называют кодом. Конечная последовательность кодовых символов называется кодовым словом. Т.о. квантованный сигнал можно преобразовать в последовательность кодовых слов. Эта операция и называется
    кодированием.

    14
    Каждое кодовое слово передается в пределах одного интервала дискретизации. Для кодирования сигналов звука и изображения широко применяют двоичный код. Если квантованный сигнал может принимать N значений, то число двоичных символов в
    Рисунок 1.2.2.1. – Временные диаграммы сигналов при ИКМ.
    (U
    икм(t) – Униполярная RZ с возврата к нулевому уровню)

    15 каждом кодовом слове
    N
    т
    2
    log
    =
    - разрядность АЦП. Один разряд, или символ слова, представленного в двоичном коде, называют битом.
    Обычно число уровней квантования равно: N = 2
    m
    Каждый символ слова передается с помощью одного или нескольких дискретных сигналов - импульсов. Преобразование аналогового сигнала в последовательность кодовых слов поэтому часто называют импульсно-кодовой модуляцией.
    Т. о., устройство (модулятор) ИКМ на входе имеет аналоговый сигнал, а на выходе
    – цифровой, (т.е. последовательность цифр - ИКМ – последовательность).
    1.2.2.3.
    Модулятор ИКМ - сигналов.
    На практике процедуры такие, как дискретизация, квантование и кодирование, осуществляется совместно в одном устройстве, называемом аналого-цифровым
    преобразователем (АЦП; модулятор ИКМ - сигналов).
    Рисунок 1.2.2.2. - Амплитудная характеристика ИКМ (квантовался по уровню).
    В данном случае код трехразрядный (трехбитовый).

    16
    Задачей модулятора ИКМ является преобразование аналогового сигнала в вектор дискретных значений путем выполнения следующей последовательности:
    U(t) аналоговый сигнал

    U
    n
    (t)
    дискретный во времени сигнал, но непрерывный по уровню
    (АИМ
    - сигнал)

    ( )
    n
    U
    n


    дискретный во времени и квантованный по уровню сигнал

    { }
    i
    α последовательность кодовых комбинаций
    (вектор дискретных значений)
    1.2.2.4.
    Демодулятор ИКМ – сигналов.
    Устройство, осуществляющее преобразование цифрового сигнала в аналоговый, называется цифра – аналоговым преобразователем (ЦАП; демодулятором ИКМ – сигналов).
    { }
    i
    α
    U(t)
    АЦП (модулятор ИКМ - сигналов)
    Дискретизатор
    Квантователь
    Кодер
    U
    n
    (t)
    ( )
    n
    U
    n

    Рисунок 1.2.2.3. - Функциональная схема модулятора ИКМ – сигналов.
    { }
    i
    α
    ЦАП (демодулятор ИКМ - сигналов)
    Декодер
    ФНЧ
    U(t)
    Рисунок 1.2.2.4. - Функциональная схема демодулятора ИКМ – сигналов.

    17
    Поскольку спектр ИКМ – сигнала аналогичен спектру АИМ – сигнала то, чем меньше интервал дискретизации и, соответственно, выше частота дискретизации, тем меньше различия между исходным сигналом и его дискретизированной копией. При цифро-аналоговом преобразовании при пропускании ИКМ-сигнал через декодера получается ступенчатая структура дискретизированного сигнала, представляющего собой
    АИМ – сигнал, который может быть сглажен с помощью фильтра нижних частот. Таким образом, и осуществляется восстановление аналогового сигнала из дискретизированного.
    Но восстановление будет точным только в том случае, если частота дискретизации max
    2 1
    F
    T
    F
    Д
    Д

    =
    . Если это условие не выполняется, то дискретизация сопровождается необратимыми искажениями.
    Как известно, в результате дискретизации в частотном спектре сигнала появляются дополнительные компоненты, располагающиеся вокруг гармоник частоты дискретизации в диапазоне, равном удвоенной ширине спектра исходного аналогового сигнала. Если максимальная частота в частотном спектре аналогового сигнала превышает половину частоты дискретизации, то дополнительные компоненты попадают в полосу частот исходного аналогового сигнала. В этом случае уже нельзя восстановить исходный сигнал без искажений.
    1.2.2.5.
    Разновидности ИКМ - сигналов.
    В ЦСПИ аналоговая информация преобразуется в последовательность кодовых символов (цифр) посредством ИКМ. Но поскольку «цифры» - всего лишь способ описание информации, содержащейся в сообщении, то необходимо иметь что-то физическое, что являлось бы «носителем цифр» и что удобно было бы передавать по каналу связи, т.е. возникает необходимость представления кодов сигналами.
    Т.о., для низкочастотной передачи биты кодового слова преобразуются в импульсные сигналы, т.е. из ИКМ - последовательности формируется ИКМ - сигнал, который используется в качестве импульсной поднесущей.
    Существуют различные способы условного обозначения элементов двоичного кода, соответствующие двум состояниям:

    18 1
    x
    1
    +1
    +
    Z
    M
    2
    x
    0
    -1
    -
    A
    S
    (применима операция сложения по модулю два)
    (применима операция простого суммирования)
    ИКМ - сигналы делятся на 4 группы:
    1)
    Без возврата к нулю (nonretur--to-zero - NRZ)
    2)
    С возвратом к нулю (return-to-zero – RZ)
    3)
    Фазовое кодирование
    4)
    Многоуровневое бинарное кодирование
    Рисунок 1.2.2.5. - Разновидности сигналов ИКМ. ПРИЛОЖЕНИЕ 7.
    1.2.2.5.1. ИКМ без возврата к нулю.
    Самый используемый вид сигналов ИКМ.
    Группа ИКМ NRZ включает следующие подгруппы кодировок:
    1)
    NRZ-L (L=level – уровень) - без возврата к нулевому уровню (рисунок
    1.2.2.5
    .а)).
    Двоичная единица в этом случае представляется одним уровнем напряжения, а двоичный нуль – другим. Изменение уровня происходит всякий раз при переходе от нуля к единицы и от единицы к нулю в последовательности передаваемых битов.
    2)
    NRZ-M (M=mark – метка (рисунок 1.2.2.5.б)).
    Двоичная единица, или метка (mark), представляется изменением уровня, а нуль, или пауза (space), - отсутствием изменения уровня.
    3)
    NRZ-S (S=space – пауза) – обратная кодировке NRZ-M (рисунок 1.2.2.5.в)).

    19
    Двоичная единица представляется отсутствием изменения уровня, а двоичный нуль
    – изменением уровня.
    Кодировки NRZ-M и NRZ-S – дифференциальные кодировки.
    1.2.2.5.2.
    ИКМ с возвратом к нулю.
    Группа ИКМ RZ включает следующие подгруппы кодировок:
    1)
    Униполярная RZ (рисунок 1.2.2.5.г)).
    Двоичная единица представляется наличием импульса, длительность которого составляет половину длительности бита, а нуль – его отсутствием.
    2)
    Биполярная RZ (рисунок 1.2.2.5.д)).
    Двоичные нули и единицы представляются импульсами противоположных уровней, длительность каждого из которых составляет половину длительности бита.
    3)
    RZ-AMI (AMI = alternate mark reversion
    (рисунок 1.2.2.5.е)) – RZ с чередованием полярности.
    Двоичные единицы представляются наличием импульсов равных амплитуд с чередующимися полярностями, а нули – отсутствием импульсов.
    1.2.2.5.3.
    Фазовое кодирование.
    Группа фазового кодирования включает следующие кодировки:
    1)
    Манчестерское кодирование (Manchester encoding (рисунок 1.2.2.5.ж)).
    Двоичные единицы представляются импульсом, длительностью половины ширины бита, расположенным в первой половине интервала передачи бита, а нуль – таким же импульсом, но расположенным во второй половине интервала передачи бита.
    2)
    Bi-
    ϕ-M (bi-phase-mark (рисунок 1.2.2.5.з)).
    В этой кодировке в начале каждого интервала передачи бита происходит переход.
    Единица представляется вторым переходом в середине интервала, а нуль – единственным переходом в начале интервала передачи бита.
    3)
    Bi-
    ϕ-S (bi-phase-space (рисунок 1.2.2.5.и)).
    В этой кодировке также в начале каждого интервала передачи бита происходит переход. Единица представляется этим единственным переходом, а нуль – вторым переходом в середине интервала передачи бита.

    20 4)
    Модуляция задержки (DM – delay modulation) или кодировка Миллера
    (рисунок 1.2.2.5.к)).
    Двоичная единица представляется переходом в середине интервала передачи бита, а нуль – отсутствием иных переходов, если за ним не следует другой нуль, в этом случаем переход помещается в конец интервала.
    1.2.2.5.4.
    Многоуровневое бинарное кодирование.
    Многие двоичные сигналы для кодировки двоичных данных используют три уровня, а не два. К этой группе относят сигналы в кодировках NRZ и RZ-AMI, кроме того, сюда входят:
    1)
    Дикодная (dicode) NRZ (рисунок 1.2.2.5.л)).
    Переходы в передаваемой информации от единицы к нулю и от нуля к единицы меняют полярность импульсов; при отсутствии переходов передается сигнал нулевого уровня.
    2)
    Дикодная RZ (рисунок 1.2.2.5.м)).
    Переходы от единицы к нулю и от нуля к единицы вызывают изменение полярности, длительностью в половину длительности бита; при отсутствии переходов перелается сигнал нулевого уровня.
    3)
    Двубинарная кодировка (duodinary).
    ЛИТЕРАТУРА:
    1.
    Теория электрической связи» под редакцией Д.Д.Кловского, Москва «Радио и Связь», 1999г.;
    2.
    И.С.Гоноровский «Радиотехнические цепи и сигналы» Учебник для высших учебных заведений, Москва «Радио и Связь», 1986г.
    3.
    С.И.Баскаков «Радиотехнические цепи и сигналы», Москва «Высшая школа»,2000г.;

    21
    Рисунок 1.2.2.5. - Разновидности сигналов ИКМ.


    написать администратору сайта