модуляция pam 3 кодирование 4b3t
Модуляция pam 3 кодирование 4b3t
Принцип формирования 4B3T кода
Содержание
Таблица кодирования
Каждая входная последовательность представлена 4 битами данных. Всего входящих комбинаций, состоящих из 4 бит может быть представлено 2 4 = 16 <\displaystyle 2^<4>=16> 
. При использовании трехуровневой системы передачи данных, представлено 3 значащими интервалами можно представить всего 3 3 = 27 <\displaystyle 3^<3>=27> различных комбинаций.
| Вход | Accumulated DC offset | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 0000 | + 0 + (+2) | 0−0 (−1) | ||
| 0001 | 0 − + (+0) | |||
| 0010 | + − 0 (+0) | |||
| 0011 | 0 0 + (+1) | − − 0 (−2) | ||
| 0100 | − + 0 (+0) | |||
| 0101 | 0 + + (+2) | − 0 0 (−1) | ||
| 0110 | − + + (+1) | − − + (−1) | ||
| 0111 | − 0 + (+0) | |||
| 1000 | + 0 0 (+1) | 0 − − (−2) | ||
| 1001 | + − + (+1) | − − − (−3) | ||
| 1010 | + + − (+1) | + − − (−1) | ||
| 1011 | + 0 − (+0) | |||
| 1100 | + + + (+3) | − + − (−1) | ||
| 1101 | 0 + 0 (+1) | − 0 − (−2) | ||
| 1110 | 0 + − (+0) | |||
| 1111 | + + 0 (+2) | 0 0 − (−1) | ||
Для кодирования, например, последовательности 1111 можно, в принципе, использовать любой из двух вариантов. Но у 4B3T есть интересная особенность — он позволяет удерживать средний ток через канал связи приблизительно нулевым: если передано много положительных тритов, он начинает передавать много отрицательных. Делается это так.
Переменной-сумматору (accumulated DC offset) присваиваем какое-нибудь начальное значение (например, 2). Закодировав 1111 как 00−, вычитаем из сумматора 1, получаем 1. И следующая четвёрка 1111 будет закодирована ++0, а сумматор примет значение 3.
Таблица декодирования
Декодирующая таблица представлена следующим образом:
| Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 0 0 | н/д | − 0 0 | 0101 | + − − | 1010 |
| + 0 + | 0000 | − + + | 0110 | + 0 − | 1011 |
| 0 − 0 | 0000 | − − + | 0110 | + + + | 1100 |
| 0 − + | 0001 | − 0 + | 0111 | − + − | 1100 |
| + − 0 | 0010 | + 0 0 | 1000 | 0 + 0 | 1101 |
| 0 0 + | 0011 | 0 − − | 1000 | − 0 − | 1101 |
| − − 0 | 0011 | + − + | 1001 | 0 + − | 1110 |
| − + 0 | 0100 | − − − | 1001 | + + 0 | 1111 |
| 0 + + | 0101 | + + − | 1010 | 0 0 − | 1111 |
При поступлении на входное устройство приёмника, данные поступают на декодирующее устройство, согласно таблице декодирования формируется четырехбитная последовательность исходных данных. Комбинация состоящая из 000 является недопустимой.
Пример
На передающей стороне передается информация, представленная в цифровом виде, в двоичном коде: 0100101010011101
Согласно правилу кодирования 4B3T, каждые 4 бита данных представляются 3 уровнями потенциала (см. таблицу кодирования MMS43):
Т.е. на выходе кодирующего устройства формируется сигнал с потенциалами: «-+0++-+-+0+0» (см. рисунок)
На приёмной стороне восстанавливаются данные согласно декодирующей таблицы, т.е. при поступлении комбинации смены потенциалов «-+0++-+-+0+0» декодер преобразует:
Соответственно, приёмник получает данные: «0100101010011101» и восстанавливает информацию, представленную в цифровом виде.
Модуляция pam 3 кодирование 4b3t
4B3T (4 Binary 3 Ternary, когда 4 двоичных символа передаются с помощью 3 троичных символов) — один из способов линейного кодирования (физического кодирования, канального кодирования, импульсно-кодовая модуляция, манипуляция сигнала). Способ преобразования данных, представленных в цифровом виде, в виде сигнала, с целью передачи данных по физическому каналу связи (такому как оптическое волокно, витая пара, коаксиальный кабель, инфракрасному излучению). Сигнал на выходе кодирующего устройства, согласно коду 4B3T, является трехуровневым, т.е. на выходе кодирующего устройства формируется сигнал с тремя потенциальными уровнями. Код формируется, например, согласно таблице кодирования MMS43. Каждые четыре битовые комбинации представляются трехуровневой (с тремя отличающимися потенциалами) комбинацией.
Таблица кодирования
Для кодирования, например, последовательности 1111 можно, в принципе, использовать любой из двух вариантов. Но у 4B3T есть интересная особенность — он позволяет удерживать средний ток через канал связи приблизительно нулевым: если передано много положительных тритов, он начинает передавать много отрицательных. Делается это так.
Переменной-сумматору (accumulated DC offset) присваиваем какое-нибудь начальное значение (например, 2). Закодировав 1111 как 00−, вычитаем из сумматора 1, получаем 1. И следующая четвёрка 1111 будет закодирована ++0, а сумматор примет значение 3.
Таблица декодирования
Декодирующая таблица представлена следующим образом:
При поступлении на входное устройство приёмника, данные поступают на декодирующее устройство, согласно таблице декодирования формируется четырехбитная последовательность исходных данных. Комбинация состоящая из 000 является недопустимой.
Пример
На передающей стороне передается информация, представленная в цифровом виде, в двоичном коде: 0100101010011101
Согласно правилу кодирования 4B3T, каждые 4 бита данных представляются 3 уровнями потенциала (см. таблицу кодирования MMS43):
Т.е. на выходе кодирующего устройства формируется сигнал с потенциалами: «-+0++-+-+0+0» (см. рисунок)
На приёмной стороне восстанавливаются данные согласно декодирующей таблицы, т.е. при поступлении комбинации смены потенциалов «-+0++-+-+0+0» декодер преобразует:
Соответственно, приёмник получает данные: «0100101010011101» и восстанавливает информацию, представленную в цифровом виде.
Модуляция pam 3 кодирование 4b3t
Принцип формирования 4B3T кода
Содержание
Таблица кодирования
Каждая входная последовательность представлена 4 битами данных. Всего входящих комбинаций, состоящих из 4 бит может быть представлено 2 4 = 16 <\displaystyle 2^<4>=16> . При использовании трехуровневой системы передачи данных, представлено 3 значащими интервалами можно представить всего 3 3 = 27 <\displaystyle 3^<3>=27> различных комбинаций.
| Вход | Accumulated DC offset | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 0000 | + 0 + (+2) | 0−0 (−1) | ||
| 0001 | 0 − + (+0) | |||
| 0010 | + − 0 (+0) | |||
| 0011 | 0 0 + (+1) | − − 0 (−2) | ||
| 0100 | − + 0 (+0) | |||
| 0101 | 0 + + (+2) | − 0 0 (−1) | ||
| 0110 | − + + (+1) | − − + (−1) | ||
| 0111 | − 0 + (+0) | |||
| 1000 | + 0 0 (+1) | 0 − − (−2) | ||
| 1001 | + − + (+1) | − − − (−3) | ||
| 1010 | + + − (+1) | + − − (−1) | ||
| 1011 | + 0 − (+0) | |||
| 1100 | + + + (+3) | − + − (−1) | ||
| 1101 | 0 + 0 (+1) | − 0 − (−2) | ||
| 1110 | 0 + − (+0) | |||
| 1111 | + + 0 (+2) | 0 0 − (−1) | ||
Для кодирования, например, последовательности 1111 можно, в принципе, использовать любой из двух вариантов. Но у 4B3T есть интересная особенность — он позволяет удерживать средний ток через канал связи приблизительно нулевым: если передано много положительных тритов, он начинает передавать много отрицательных. Делается это так.
Переменной-сумматору (accumulated DC offset) присваиваем какое-нибудь начальное значение (например, 2). Закодировав 1111 как 00−, вычитаем из сумматора 1, получаем 1. И следующая четвёрка 1111 будет закодирована ++0, а сумматор примет значение 3.
Таблица декодирования
Декодирующая таблица представлена следующим образом:
| Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 0 0 | н/д | − 0 0 | 0101 | + − − | 1010 |
| + 0 + | 0000 | − + + | 0110 | + 0 − | 1011 |
| 0 − 0 | 0000 | − − + | 0110 | + + + | 1100 |
| 0 − + | 0001 | − 0 + | 0111 | − + − | 1100 |
| + − 0 | 0010 | + 0 0 | 1000 | 0 + 0 | 1101 |
| 0 0 + | 0011 | 0 − − | 1000 | − 0 − | 1101 |
| − − 0 | 0011 | + − + | 1001 | 0 + − | 1110 |
| − + 0 | 0100 | − − − | 1001 | + + 0 | 1111 |
| 0 + + | 0101 | + + − | 1010 | 0 0 − | 1111 |
При поступлении на входное устройство приёмника, данные поступают на декодирующее устройство, согласно таблице декодирования формируется четырехбитная последовательность исходных данных. Комбинация состоящая из 000 является недопустимой.
Пример
На передающей стороне передается информация, представленная в цифровом виде, в двоичном коде: 0100101010011101
Согласно правилу кодирования 4B3T, каждые 4 бита данных представляются 3 уровнями потенциала (см. таблицу кодирования MMS43):
Т.е. на выходе кодирующего устройства формируется сигнал с потенциалами: «-+0++-+-+0+0» (см. рисунок)
На приёмной стороне восстанавливаются данные согласно декодирующей таблицы, т.е. при поступлении комбинации смены потенциалов «-+0++-+-+0+0» декодер преобразует:
Соответственно, приёмник получает данные: «0100101010011101» и восстанавливает информацию, представленную в цифровом виде.
Виды и способы кодирование данных
Общее
Кодирование на двух нижних каналах характеризует метод представления информации сигналами, которые распространяются по среде транспортировки. Кодирование можно рассматривать как двухступенчатое. И ясно, что на принимающей стороне реализуется симметричное декодирование.
Логическое кодирование данных изменяет поток бит созданного кадра МАС-уровня в последовательность символов, которые подлежат физическому кодированию для транспортировки по каналу связи. Для логического кодирования используют разные схемы:
Таблица 1 — Кодирование 4В/5В
| Входной символ | Выходной символ |
|---|---|
| 0000 (0) | 11110 |
| 0001 (1) | 01001 |
| 0010 (2) | 10100 |
| 0011 (3) | 10101 |
| 0100 (4) | 01010 |
| 0101 (5) | 01011 |
| 0110 (6) | 01110 |
| 0111 (7) | 01111 |
| 1000 (8) | 10010 |
| 1001 (9) | 10011 |
| 1010 (A) | 10110 |
| 1011 (B) | 10111 |
| 1100 (C) | 11010 |
| 1101 (D) | 11011 |
| 1110 (E) | 11100 |
| 1111 (F) | 11101 |
| Служебный символ | Выходной символ |
|---|---|
| Idle | 11111 |
| J | 11000 |
| K | 10001 |
| T | 01101 |
| R | 11001 |
| S | 11001 |
| Quiet | 00000 |
| Halt | 00100 |
Избыточность логического кодирования разрешает облегчить задачи физического кодирования — исключить неудобные битовые последовательности, улучшить спектральные характеристики физического сигнала и др. Физическое/сигнальное кодирование пишет правила представления дискретных символов, результат логического кодирования в результат физические сигналы линии. Физические сигналы могут иметь непрерывную (аналоговую) форму — бесконечное число значений, из которого выбирают допустимое распознаваемое множество. На уровне физических сигналов вместо битовой скорости (бит/с) используют понятие скорость изменения сигнала в линии которая измеряется в бодах (baud). Под таким определением определяют число изменений различных состояний линии за единицу времени. На физическом уровне проходит синхронизация приемника и передатчика. Внешнюю синхронизацию не используют из-за дороговизны реализации еще одного канала. Много схем физического кодирования являются самосинхронизирующимися — они разрешают выделить синхросигнал из принимаемой последовательности состояний канала.
Скремблирование на физическом уровне разрешает подавить очень сильные спектральные характеристики сигнала, размазывая их по некоторой полосе спектра. Очень сильные помеха искажают соседние каналы передачи. При разговоре о физическом кодирировании, возможное использование следующие термины:
Популярные схемы кодирования, которые применяются в локальных сетях
AMI/ABP
MAMI — Modified Alternate Mark Inversion, или же ASI — модифицированная схема AMI, импульсами чередующейся полярности кодируется 0, а 1 — нулевым потенциалом. Применяется в ISDN (S/T — интерфейсы).
B8ZS — Bipolar with 8 Zero Substitution, схема аналогичная AMI, но для синхронизации исключает цепочки 8 и более нулей ( за счет вставки бит).
HDB3 — High Density Bipolar 3, схема аналогичная AMI, но не допускает передачи цепочки более трех нулей. Вместо последовательности из четырех нулей вставляется один из четырех биполярных кодов. (Рис.2)
Манчестерское кодирование
Дифференциальное манчестерское кодирование
Differential manchester encoding — двухфазное полярное/униполярное самосинхронизирующиеся код. Текущий бит узнается по наличию перехода в начале битового интервала (рис. 4.1), например 0 — есть переход (Вертикальный фрагмент), 1 — нет перехода (горизонтальный фрагмент). Можно и наоборот определять 0 и 1.В середине битового интервала переход есть всегда. Он нужен для синхронизации. В Token Ring применяется измененная версия такой схемы, где кроме бит 0 и 1 определенны также два бита j и k (Рис. 4.2). Здесь нет переходов в середине интервала. Бит К имеет переход в начале интервала, а j — нет.
NRZ и NRZI
NRZ — Non-return to zero (без возврата к нулю), биполярная нетранзиктивная схема (состояния меняются на границе), которая имеет 2 варианта. Первый вариант это недифференциальное NRZ (используется в RS-232) состояние напрямую отражает значение бита (рис. 6.а). В другом варианте — дифференциальном, NRZ состояние меняется в начале битового интервала для 1 и не меняется для 0. (рис.6.Б). Привязки 1 и 0 к определенному состоянию нету.
NRZI — Non-return to zero Inverted, измененная схема NRZ (рис. 6.в). Тут состояния изменяются на противоположные в начале битового интервала 0, и не меняются при передаче 1. Возможна и обратная схема представления. Используются в FDDI, 100BaseFX.
RZ — Return to zero (с возвратом к нулю), биполярная транзитивная самосинхронизирующаяся схема. Состояние в определенный момент битового интервала всегда возвращается к нулю. Имеет дифференциальный/недифференциальный варианты. В дифференциальном привязки 1 и 0 к состоянию нету. (рис. 7.а).
FM 0 — Frequency Modulation 0 (частотная модуляция), самосинхронизирующийся полярный код. Меняется на противоположное на границе каждого битового интервала. При передаче 1 в течение битового интервала состояние неизменное. При передаче 0, в середине битового интервала состояние меняется на противоположное. (рис. 8). Используется в LocalTalk.
PAM 5
PAM 5 — Pulse Amplitude Modulation, пятиуровневое биполярное кодирование, где пара бит в зависимости от предыстории оказывается одним из 5 уровней потенциала. Нужен неширокая полоса частот (вдвое ниже битовой скорости). Используется в 1000BaseT.
Здесь пара бит оказывается одним четверичным символом (Quater-nary symbol), где каждому соответствует один из 4 уровней сигнала. В табллице показано представление символов в сети ISDN.
| Биты | Четверичный символ | Уровень, В |
|---|---|---|
| 00 | -3 | -2,5 |
| 01 | -1 | -0,883 |
| 10 | +3 | +2,5 |
| 11 | +1 | +0,883 |
| Двоичный код | S1 | Переход | S2 | Переход | S3 | Переход | S4 | Переход |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0001 | 0 — + | S1 | 0 — + | S2 | 0 — + | S3 | 0 — + | S4 |
| 0111 | — 0 + | S1 | — 0 + | S2 | — 0 + | S3 | — 0 + | S4 |
| 0100 | — + 0 | S1 | — + 0 | S2 | — + 0 | S3 | — + 0 | S4 |
| 0010 | + — 0 | S1 | + — 0 | S2 | + — 0 | S3 | + — 0 | S4 |
| 1011 | + 0 — | S1 | + 0 — | S2 | + 0 — | S3 | + 0 — | S4 |
| 1110 | 0 + — | S1 | 0 + — | S2 | 0 + — | S3 | 0 + — | S4 |
| 1001 | + — + | S2 | + — + | S3 | + — + | S4 | — — — | S1 |
| 0011 | 0 0 + | S2 | 0 0 + | S3 | 0 0 + | S4 | — — 0 | S2 |
| 1101 | 0 + 0 | S2 | 0 + 0 | S3 | 0 + 0 | S4 | — 0 — | S2 |
| 1000 | + 0 0 | S2 | + 0 0 | S3 | + 0 0 | S4 | 0 — — | S2 |
| 0110 | — + + | S2 | — + + | S3 | — — + | S2 | — — + | S3 |
| 1010 | + + — | S2 | + + — | S3 | + — — | S2 | + — — | S3 |
| 1111 | + + 0 | S3 | 0 0 — | S1 | 0 0 — | S1 | 0 0 — | S3 |
| 0000 | + 0 + | S3 | 0 — 0 | S1 | 0 — 0 | S2 | 0 — 0 | S3 |
| 0101 | 0 + + | S3 | — 0 0 | S1 | — 0 0 | S2 | — 0 0 | S3 |
| 1100 | + + + | S4 | — + — | S1 | — + — | S2 | — + — | S3 |
Схемы, которые не являются самосинхронизирующими, вместе с логическим кодированием и определением фиксированной длительности битовых интервалов разрешают достигать синхронизации. Старт-бит и стоп-бит служат для синхронизации, а контрольный бит вводит избыточность для повышения достоверности приема.
Модуляция pam 3 кодирование 4b3t
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Принцип формирования 4B3T кода
Содержание
Таблица кодирования [ править | править код ]
Каждая входная последовательность представлена 4 битами данных. Всего входящих комбинаций, состоящих из 4 бит может быть представлено 2 4 = 16 <\displaystyle 2^<4>=16> . При использовании трехуровневой системы передачи данных, представлено 3 значащими интервалами можно представить всего 3 3 = 27 <\displaystyle 3^<3>=27> различных комбинаций.
| Вход | Accumulated DC offset | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 0000 | + 0 + (+2) | 0−0 (−1) | ||
| 0001 | 0 − + (+0) | |||
| 0010 | + − 0 (+0) | |||
| 0011 | 0 0 + (+1) | − − 0 (−2) | ||
| 0100 | − + 0 (+0) | |||
| 0101 | 0 + + (+2) | − 0 0 (−1) | ||
| 0110 | − + + (+1) | − − + (−1) | ||
| 0111 | − 0 + (+0) | |||
| 1000 | + 0 0 (+1) | 0 − − (−2) | ||
| 1001 | + − + (+1) | − − − (−3) | ||
| 1010 | + + − (+1) | + − − (−1) | ||
| 1011 | + 0 − (+0) | |||
| 1100 | + + + (+3) | − + − (−1) | ||
| 1101 | 0 + 0 (+1) | − 0 − (−2) | ||
| 1110 | 0 + − (+0) | |||
| 1111 | + + 0 (+2) | 0 0 − (−1) | ||
Для кодирования, например, последовательности 1111 можно, в принципе, использовать любой из двух вариантов. Но у 4B3T есть интересная особенность — он позволяет удерживать средний ток через канал связи приблизительно нулевым: если передано много положительных тритов, он начинает передавать много отрицательных. Делается это так.
Переменной-сумматору (accumulated DC offset) присваиваем какое-нибудь начальное значение (например, 2). Закодировав 1111 как 00−, вычитаем из сумматора 1, получаем 1. И следующая четвёрка 1111 будет закодирована ++0, а сумматор примет значение 3.
Таблица декодирования [ править | править код ]
Декодирующая таблица представлена следующим образом:
| Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код | Троичный код | Двоичный код |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 0 0 | н/д | − 0 0 | 0101 | + − − | 1010 |
| + 0 + | 0000 | − + + | 0110 | + 0 − | 1011 |
| 0 − 0 | 0000 | − − + | 0110 | + + + | 1100 |
| 0 − + | 0001 | − 0 + | 0111 | − + − | 1100 |
| + − 0 | 0010 | + 0 0 | 1000 | 0 + 0 | 1101 |
| 0 0 + | 0011 | 0 − − | 1000 | − 0 − | 1101 |
| − − 0 | 0011 | + − + | 1001 | 0 + − | 1110 |
| − + 0 | 0100 | − − − | 1001 | + + 0 | 1111 |
| 0 + + | 0101 | + + − | 1010 | 0 0 − | 1111 |
При поступлении на входное устройство приёмника, данные поступают на декодирующее устройство, согласно таблице декодирования формируется четырехбитная последовательность исходных данных. Комбинация состоящая из 000 является недопустимой.
Пример [ править | править код ]
На передающей стороне передается информация, представленная в цифровом виде, в двоичном коде: 0100101010011101
Согласно правилу кодирования 4B3T, каждые 4 бита данных представляются 3 уровнями потенциала (см. таблицу кодирования MMS43):
Т.е. на выходе кодирующего устройства формируется сигнал с потенциалами: «-+0++-+-+0+0» (см. рисунок)
На приёмной стороне восстанавливаются данные согласно декодирующей таблицы, т.е. при поступлении комбинации смены потенциалов «-+0++-+-+0+0» декодер преобразует:
Соответственно, приёмник получает данные: «0100101010011101» и восстанавливает информацию, представленную в цифровом виде.