1

6. KOD SAMOSYNCHRONICZNY
Kod menchester nie ma sygnałów nadmiarowych, kiepskie
widmo, dobra synchronizacja. Jest to kod samo
synchronizujący następuje zmiana stanu w każdym 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 żeby regenerator
dostrajał się do częstotliwości sygnału wejściowego
B) wydłużenie 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 że sygnał taktowania
zależy od struktury sygnału liniowego oraz od szumów i
zakłóceń

1. ZALETY I WADY KWANTOWANIA
ROWNOMIERNEGO I NIEROWNOMIERNEGO

Przy kwantyzacji równomiernej różnica 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 niż w innych, jest mu przypisywane odpowiednio
więcej poziomów kwantyzacji, dzięki czemu błąd kwantyzacji
maleje.

Istnieje

możliwość

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 dużej 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 bieżącą sumę cyfrową, której
nie można przekroczyć. Przejście między alfabetami liczy się
na podstawie bieżącej 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 możliwości na 3 symbolach, czyli możliwe
do przedstawienia 27 kombinacji, 2^4 = 16, czyli pozostaje 11
możliwości, nadmiar może 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 poniżej wartości
krytycznej (zanik w którym stopa błędów spada poniżej
zamierzonej)
- sygnatura powrotu transmisji – powrót powyżej wartości
krytycznej
- sygnatura dynamiczna - wobulowanie (przemiatanie)
wszystkich n częstotliwości. Jeżeli 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 należy podejmować w czasie tm,
wtedy gdy S/N osiąga wartość max.

Warunki cyfrowego odbioru optymalnego:
- amplituda sygnału 10x większa niż 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 uniezależnia 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 żadnego wpływu na
poprawność przesyłanej informacji. Sygnał cyfrowy jest tak
samo tłumiony jak sygnał analogowy. Dlatego też tory o
odpowiednio dużej długości muszą być wyposażone w
urządzenia wzmacniające. Regeneracja przebiegów cyfrowych
jest

znacznie

prostsza

niż

przebiegów

analogowych.

Regenerator - zadanie jego jest wygenerowanie nowego
przebiegu o identycznej strukturze logicznej Układ regeneratora
sygnału cyfrowego można 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 może być dowolnie duży przy jednoczesnym braku
pogorszenia jej jakości Sygnał zregenerowany jest obarczony
zniekształceniami położenia impulsów w stosunku do sygnału
idealnego

(fluktuacja

fazy

-

jitter).

Fluktuacje

fazy

spowodowane szumami zakłóceniami nakładającymi się na
sygnał mogą się sumować wzdłuż traktu, ogranicza to zasięg i
zakres stosowania systemu

Stosowane w celu uzyskania pożądanych (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

•

umożliwić synchronizację

•

umożliwić nadzór nad jakością transmisji -
wykrywanie błędów

•

Dla systemów przewodowych nie może 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 dużej 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 różnej
szybkości rozchodzenia się modów,
-mieszanie 4falowe- fale o różnych długościach oddziaływają na
siebie i powstają nowe długości fal, które mogą interferować z s.
użytecznymi.
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 dużo 1 (w przeciwieństwie do
miedzi), dążymy do kodów w których suma
cyfrowa jest najmniejsza

•

pasmo nas nie interesuje w światłowodzie.

Wybór alfabetu zależy od sumy cyfrowej kodu.

5. CO TO JEST JITTER I PRZENIKI
MIEDZYELEMENTOWE
Jitter są to szybkozmienne fluktuacje fazy, czyli takie w
których częstotliwość jest powyżej 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 może również powstać na skutek interferencji
międzysymbolowej,

czyli

zależeć

będzie

ś

ciśle

od

następujących po sobie symboli danych. Następujący przykład
pomoże 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 możliwe otrzymanie spadku idealnie pionowego, lecz
będzie on miał pewne nachylenie. Sygnał nie zdąży więc
uzyskać pożądanego poziomu przed kolejną zmianą. W ten
sposób otrzymujemy gwałtowne skoki fazy, na krótkim
odcinku czasu.
Jitter systematyczny powstaje także 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 zależność pomiędzy impulsami
wzrasta, może 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 może stać się przyczyna groźnego zjawiska (
akumulacji Jittera). Jitter systematyczny reprezentuje główny
składnik fluktuacji, a wiec odgrywa ważna role w determinacji
i jakości transmisji.

2

Im większa prędkość lub im większa długość toru to większe
przeniki międzyelementowe.

6. JAK DZIALA I GDZIE UZYWAMNY JEST
KORELATOR CZASOWY

7. ROLA UKLADU WEJŚCIOWEGO W
REGENERATORZE

W układzie wejściowym:
- linia wydłużająca, dwójnik symulujący odcinek, aby dodać
tłumienność do linii gdy długość linii mniejsza od 2 km
(wydłuża odległość do długości znormalizowanej 2 km)
- wzmacniacz – małe pasmo i likwidacja przeników
międzyelementowych.

Regenerator – odzyskiwanie taktu i kształtu.
Odległość między regenatorami dla E1 (2Mb/s) jest równa ok.
2km. Końcowy regenerator na odległości 1km (połowa
długości standardowego odcinka).

8. CZAS ODZYSKIWANIA SYNCHRONIZACJI W PDH

PDH – plezjochroniczna hierarchia teletransmisyjnych
systemów cyfrowych.

9. METODY ZABEZPIECZENIA TRANSMISJI W
RADIU
Metody poprawy i utrzymania wysokiej jakości:
- rozdzielenie częstotliwości - te same dane nadawane są w
jednym kierunku na 3 różnych częstotliwościach, odbiornik
wybiera najlepszą jakość,
- rozdzielenie przestrzenne – nadawanie danych
w 3 różnych kierunkach, a odbiór na 2 lub trzech antenach
odbiorczych odpowiednio rozmieszczonych (odległość między
antenami większa niż 100 długości fali), z każdego odbiornika
analizuje się sygnał i wybiera najlepszy,
- metody adaptacyjne w dziedzinie czasu i częstotliwości -
odtworzenie sygnału impulsu i synchronizmu (adapter
czasowy) i poprawianie właściwości częstotliwości (adapter
częstotliwościowy).
Modulacje (wielopoziomowe): kluczowanie częstotliwości,
fazy(koherentna, różnicowa). Aby nie było przesłuchu odstęp
miedzy kanałami wynosi 1,5-2 szerokości pasma C
(E1=3MHz; odstęp 3-4 MHz). Błędy na trasie mogą się
pojawiać z powodu: złej synchronizacji modulatora i
demodulatora, interferencji międzykanałowych, nieliniowości
wzmacniaczy na trasie, atmosfery. Normy dotyczą transmisji
dźwięku mówią o niezawodności transmisji.
Dodatek:
TWORZENIE STRUMIENIA E1. System E1 umożliwia
przesłanie 30 kanałów telefonicznych. Stanowi on podstawę
dla hierarchii systemów wyższego rzędu ze zwielokrotnianiem
kanałów. E1 wykorzystuje modulację PCM. Sygnał mowy(0,3-
3,4kHz) jest próbkowany (8kHz). Jako kompander w systemie
E1 stosowany jest układ o charakterystyce odcinkami liniowej,
zapewniający w przybliżeniu logarytmiczne prawo A(87,6).
Używany jest8-bitowy kwantyzer nieliniowy. Przy fp=8kHz
każda ramka zwielokrotnionego sygnału zajmuje 125us. Składa
się ona z 30 słów 8bitowych(kanały 64kbit/s) i 2 szczelin
przeznaczonych na synchronizację i sygnalizację. Zatem
32*8=256bitów, czas trwania 1 bitu= 125us/256bit = 488ns,
zatem szybkość transmisji VT=1/488ns = 2,048Mbit/s

Filtr dopasowany – układ max stosunek S/N i minimalizujący
stopę błędów.