TRANSMISJA  W PAŚMIE PODSTAWOWYM
MODULACJA
MODULACJA
W PAŚMIE
W PAŚMIE
PODSTAWOWYM
PODSTAWOWYM
TYPOWY TOR TRANSMISYJNY ??
(digital baseband transmission)
(digital baseband transmission)
1 2
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA
MODULACJA
MODULACJA
PASMOWA
PASMOWA
TYPOWY TOR TRANSMISYJNY ??
3 4
CYFROWA TRANSMISJA PASMOWA
MODULACJA
MODULACJA
PASMOWA
PASMOWA
5 6
KODOWANIE SYGNAA
ÓW
KODOWANIE SYGNAA
ÓW
óĄ
óĄ
7 8
Rodzaje kodów liniowych
Kody transmisyjne-wymagania
Kody transmisyjne-wymagania
NRZ ???
Kod transmisyjny powinien posiadać następujące cechy:
brak składowej stałej
KODY
RZ ???
niski poziom widma gęstości mocy w pobliżu częstotliwości w =0
SAMOSYNCHRONIZUJ
CE
- te dwa ograniczenia wynikają z faktu, że urządzenia transmisyjne z
le przenoszą
AMI I AMI II AMIII 1B2B
składowe o niskich częstotliwościach
2B3B 3B4B 5B6B PST HDB-
koncentracja widma gęstości mocy w jak najwęższym paśmie
3 1B2T 3B4T 2B1Q
- zapewnia niski poziom pozapasmowych składowych widma co obniża poziom
przesłuchów międzykanałowych, a także pozwala podnieść szybkość transmisji
KODY SAMOKORYGUJ
CE
ponad jej wartość teoretyczną, przy niewielkim poziomie interferencji
międzysymbolowej (niewielkim pogorszeniu jakości transmisji) KODY HAMINGA
możliwość odtworzenia elementowej podstawy czasu
KODY SPLOTOWE
- wynika z faktu, iż do odbioru jest konieczna synchronizacja z nadajnikiem.
Jest to ułatwione jeżeli w sygnale momenty taktu są zaznaczone przez zmianę
???????????? Itd..
polaryzacji impulsów. Zatem jest pożądane aby widmo kodu zawierało prążki.
9 10
Przykłady Przykłady
Przykłady Przykłady
Kod duobinarny
Kod TTL (unipolarny, RZ)
p=0,5
 1 - sygnał,  0 -brak sygnału
Kod duobinarny zmodyfikowany
Kod bipolarny (NRZ)
p=0,5
 1 - sygnał,  -1 -brak sygnału
Kod AMI
Bipolarny kod różnicowy
0 to zerowy poziom sygnału,  1 to przemienne impulsy dodatnie i ujemne
 1 - zmiana sygnału,  0 -brak zmiany
Kod HDB-3
Kod Millera
Każdy ciąg czterech zer 0000 zastępowany jest 000V lub B00V, tak by pomiędzy
0-> impulsu prostokątne zmieniające polaryzację dla kolejnych 0; 1->bipulsy,
sąsiednimi impulsami V znajdowała się nieparzysta liczba impulsów B (V  impuls
obowiązuje zasada zachowania polaryzacji przy przejściu 1->0 lub 0->1
o polaryzacji zgodnej z poprzednim impulsem, B  impuls o polaryzacji przeciwnej
z ostatnim impulsem) Widmo jest takie samo jak w kodzie AMI
Manchester (Kod bifazowy)
 1  para impulsów, dodatni i ujemny, oba o tej samej amplitudzie
CMI
i połówkowym czasie trwania,  0  polaryzacje tych impulsów są przeciwne.
 1 poziom przeciwny do poprzedniej  1 ;  0 zmiana poziomu w połowie
11 taktu od A1 do A2 12
FORMATY PODST. KODÓW LINIOWYCH SYSTEM TRANSMISJI  W PAŚMIE
PODSTAWOWYM
13 14
Sygnał + szum
Sygnał + szum
WA
ASNOŚCI FILTRÓW
15 16
NRZ
NRZ
SZUM I ROLA FILTRÓW
17 18
Kody liniowe
Kody liniowe
Różnorodność
Różnorodność
kodów
kodów
liniowych
liniowych
19 20
Kod pierwotny RZ
RZ  (Return to Zero - powrót do zera)
Własności :
1. Szerokość impulsu = Ż czas trwania bitu.
2. Logiczne zero  impuls ujemny - poziom niższy (-) i poziom zero (0).
3. Logiczna jedynka  impuls dodatni - poziom wyższy (+) i poziom (0).
4. Każdy bit określają dwa przejścia (jedno ujemne i drugie dodatnie).
Widma
Widma
Zalety :
1. Przy ustalonej różnicy poziomów to wysokość impulsów w sygnale kodu
kodów
kodów
RZ jest dwa razy niższa niż w NRZ, co daje odstęp S/N o 6dB mniejszy niż w
NRZ
Wady:
1.Składowa stała w ciągach bitów o jednakowej wartości (wada)
2.Składowa zmienna o częstotliwości dwukrotnie większej od
częstotliwości składowych sygnału w kodzie NRZ, wymagany więc
do transmisji kanał o dwukrotnie większym paśmie
21 22
Kody wielopoziomowe (Kod 2B-lQ)
Kod NRZ wady i zalety
u W wielopoziomowych kodach transmisyjnych są wykorzystywane więcej niż dwa
NRZ (Non Return to Zero) ciąg I (zer i jedynek) przedstawiony
poziomy sygnału. Przykładem jest kod 2B - 1 Q. Jest on czteropoziomowym kodem
w postaci sygnału o określonym, stałym w okresie T, poziomie.
pozbawionym nadmiarowości. Kodowanie kodem 2B - 1Q polega na przypisaniu
Mamy zatem K=1, q=2 i dostajemy K=R= 1/T.
każdym dwóm bitom sygnału binarnego jednego z czterech symboli. Pierwszy bit
Własności : określa polaryzację symbolu (1 - dodatnia, 0 - ujemna), a drugi jego amplitudę (1 -
szerokość impulsu = czas trwania bitu
mała, 0 - duża). Poszczególnym parom sygnał binarnego nadano oznaczenia: -3, -1,
logiczne zero  poziom niższy (-) napięcia, prądu, mocy sygnału optycznego
1, 3. Początkowe pogrupowanie sygnału powoduje dwukrotne zmniejszenie
logiczna jedynka poziom wyższy (+)napięcia, prądu, mocy sygnału optycznego
częstotliwości (przesunięcie widma sygnału w zakres niższych częstotliwości).
brak przejścia z poziomu + do  lub na odwrót oznacza taki sam poziom kolejnego bitu
u Sygnał kodowy 2B - 1Q posiada następujące własności:
Wady :
6 nie posiada nadmiarowości,
1. możliwość powstania ciągu tych samych bitów.
2. widmo sygnału kodu zawiera szerokie pasmo składowych częstotliwości (prążków)
6 obniża dwukrotnie częstotliwość taktowania w torze,
od składowej stałej do najwyższych częstotliwości fmax odpowiadającej
6 posiada dobre właściwości synchronizacyjne,
naprzemiennemu ciągowi zer i jedynek.
3. Największa koncentracja energii w dolnym zakresie częstotliwości.
6 składowa stała wynosi 0,
4. Konieczność przeniesienia do dekodera impulsów taktujących (zegarowych)
6 nie ma widma prążkowego,
Zaleta:
6 jest kodem stosowanym w ISDN na styku U, gdzie swoimi własnościami wspomaga
Dwukrotnie mniejsze pasmo przenoszenia niż w kodzie RZ
mechanizmom kasowania echa w łączach jednotorowych.
23 24
Kod PST
Kody HDBn
Kod PST jest kodem dwualfabetowym. Zmiana alfabetu następuje po
wystąpieniu słowa binarnego 01 lub 10. Ze względu na zastosowaną regułę
kodowania, w kodzie niemożliwe jest wystawienie długich ciągów zer
u Kod HDB3 posiada następujące własności:
(maksymalnie dwa zera następujące po sobie), a wahanie sumy cyfrowej
u kod dopuszcza możliwość występowania długich sekwencji
jest ograniczone i wynosi 3.
zerowych w sygnale binarnym, a dzięki zastosowaniu wstawek nie
Wady kodu PST:
ma zagrożenia utraty synchronizacji,
u konieczność stosowania synchronizacji słowa
u średnie zwielokrotnienie błędów dla kodu HDB3 wynosi 1,18 - 1,26
u wzrost o 50% mocy sygnału zakodowanego w porównaniu z sygnałem
u kodowanie sekwencji zerowych według opisanego w powyższej
binarnym, co powoduje wzrost przeników mocy, która musi być
tabeli schematu zapewnia przemienność polaryzacji dostarczona przez układy zdalnego zasilania.
występujących w sygnale kodowym impulsów V, co nie powoduje Własności kodu PST są następujące:
wzrostu wartości średniej. " maksimum mocy składowej ciągłej znajduje się w połowie pasma,
" znormalizowane widmo mocy jest słabo zależne od parametru q,
u nadmiarowość kodu wynosi 58%
" narażony jest na powielanie błędów,
u wahanie sumy cyfrowej wynosi 2
" wahanie bieżącej sumy cyfrowej wynosi 3,
u wartość średnia sygnałów kodowych wynosi O, nie ma składowej " w sygnale kodowym PST maksymalna liczba zer występujących po sobie wynosi
2,
stałej i znika widmo prążkowe
" składowa stała jest równa O,
" charakteryzuje się dobrymi właściwościami synchronizacyjnymi
25 26
Wymagania stawiane sygnałom cyfrowym
Kod 4B - 3T
przesyłanym liniami światłowodowymi
u Powyższy kod zaliczany jest do grupy kodów alfabetowych. Sygnał binarny, mający
być zakodowany kodem typu 4B - 3T jest dzielony na czteroelementowe słowa
Jednoznaczność struktury ??? Składowa stała ???
binarne, które są zamieniane na trzyelementowa słowa ternarne.
W związku z tym częstotliwość sygnału zakodowanego wynosi 0,75 wartości Energia, częstotliwość max. min. ??? Sygnał liniowy
częstotliwości sygnału binarnego, co sprawia, że szerokość pasma częstotliwości w
Sygnał wejściowy ??? Długie sekwencje zer ???
torze transmisyjnym maleje. Wraz ze zmniejszaniem pasma zakodowany sygnał
napotyka na mniejszą tłumienność toru (możliwość tworzenia dłuższych odcinków
Sygnały przesyłane liniami światłowodowymi muszą spełniać następujące
regeneracyjnych).
warunki:
u Ogólnie kody 4B - 3T charakteryzują się następującymi właściwościami:
a) zawierać w swojej strukturze informację umożliwiającą jednoznaczne
nadmiarowość wynosi 19,8%,
przetworzenie w urządzeniu odbiorczym na kod binarny
u zmieniają częstotliwość taktowania,
b) utrzymywać niezmienną, ale możliwie małą składową stałą w widmie
u składowa stała i wartość średnia kodu wynoszą odpowiednio 0,
energetycznym,
u dla parametru q =0,5 zanikają prążki składowej dyskretnej,
c) skupiać maksimum energii przy najmniejszych częstotliwościach,
u maksimum składowej ciągłej widma mocy skupia się w połowie pasma (przy q = 0,5),
d) zapewniać jak najmniejszy wzrost przepływności sygnału liniowego w stosunku
u pozwalają na zwiększenie stosunku sygnału do szumu.
do przepływności binarnej sygnału wejściowego;
u W zależności od rodzaju kodu 4b - 3T występuje różna ilość alfabetów w kodzie (od 2
e) eliminować długie sekwencje zawierające elementy zerowe,);
do 4). Alfabety zostały tak utworzone, aby możliwa była minimalizacja bieżącej sumy
f) cechować się taką zasadą występowania określonych sekwencji, aby wykrycie
cyfrowej. Aktualna wartość DSV wpływa na wybór alfabetu cząstkowego i jest
określona następująco: jest zwiększana o jeden jeżeli element kodowy przyjmuje zaburzeń spowodowanych błędami w regeneracji nie wymagało znajomości
wartość  +',
struktury sygnału binarnego.
u jest zmniejszana o jeden, jeżeli element kodowy przyjmuje wartość  -", .
u nie zmienia się w przypadku, kiedy element kodowy przyjmuje wartość  0''.
27 28
SZUM - AWGN BA

D ZWI
ZANY Z SZUMEM
29 30
INTERFERENCJE MI
DZYSYMBOLOWE TEORIA NYQUIST A
31 32
IDEALNY KANAA
NYQUIST A FILTR COSINUSOIDALNY
33 34
KODOWANIE DUOBINARNE
35 36
KODOWANIE KORELACYJNE
37 38
KODOWANIE WIELOPOZIOMOWE (PAM) WYMAGANIA DLA KODÓW LINIOWYCH
39 40
KODOWANIE SPECJALNE !!! WYKRESY OCZKOWE - ETAP PRAKTYCZNY
41 42
Wykresy oczkowe
Wykresy oczkowe
Wykresy  oczkowe
Wykresy  oczkowe
UWAGA !!!
UWAGA !!!
43 44
Rodzaje Transmisji Cyfrowej
Rodzaje Transmisji Cyfrowej
45 46
Rodzaje Transmisji Cyfrowej
Rodzaje Transmisji Cyfrowej
47 48
49 50
51 52
53 54
Kody różnicowe
Kody różnicowe
55 56
KODY BINARNE KODY HUFFMANNA
KODY BINARNE KODY HUFFMANNA
57 58
KODY HUFFMANNA Standardy kodowania obrazów
KODY HUFFMANNA Standardy kodowania obrazów
59 60
Kod z przetwarzaniem Generowanie sumy kontrolnej
Kod z przetwarzaniem Generowanie sumy kontrolnej
61 62
Generowanie sumy Skuteczność zabezpieczenia
Generowanie sumy Skuteczność zabezpieczenia
kontrolnej przykład z 16-bitową sumą kontrolną
kontrolnej przykład z 16-bitową sumą kontrolną
63 64
Kodowanie korekcyjne  w przód Przykład kodera
Kodowanie korekcyjne  w przód Przykład kodera
(kodowanie kanałowe) splotowego (1/2)
(kodowanie kanałowe) splotowego (1/2)
65 66
Schemat blokowy kodera
Schemat blokowy kodera
Turbo-Kody
Turbo-Kody
i dekodera kodów HAMMINGA
i dekodera kodów HAMMINGA
Informacja
(4bity)
4
4+3 4+3 3 7 7
Dkoder Dekoder
Zakłóczac
Koder Sumator
3x4 syndromu błedu
7
3x4 3x7
Macierz
kodująca
Macierz
Tablica
dekodująca
dekodowania
67 68
wektor
wektor
informacjii Macierz
kodu c
generująca
Generacja kodu
Generacja kodu
G
z kontrolą parzystości
z kontrolą parzystości
wektor
Macierz
kodu Wektor zerowy 0
kontroli
porzystości H
Wejście
m4 m3 m2 m1
a1 a6 a5 a4 a3 a2 a1
Wyjscie
69