Сигнали цифрового лінійного тракту

Контрольная работа - Компьютеры, программирование

Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Сигнали цифрового лінійного тракту

 

Для передачі цифрових сигналів у сучасних цифрових ВОСП використовується виключно імпульсно-кодова модуляція, яка відзначається високою завадостійкістю, слабким накопичуванням шумів.

Характеристики джерел оптичного випромінювання, особливості його модуляції, особливості волоконно-оптичного тракту зумовлюють використання спеціальних лінійних цифрових сигналів (світловодних кодів).

При виборі коду лінійного сигналу ВОСП потрібно враховувати такі вимоги:

1. Спектр лінійного сигналу повинен бути досить вузьким та обмеженим за частотою. Обмеження смуги частот потребує меншої широкосмуговості приймального пристрою, що веде до зменшення потужності шумів.

Обмеження верхньої частоти спектра сигналу дозволяє використовувати більш дешеві вузькосмугові волоконні світловоди (багатомодові із ступінчастим профілем показника заломлення). Обмеження нижньої частоти спектра сигналу усуває флуктуації рівня НЧ-складових сигналу, що приймається.

Мінімальний вміст НЧ-складових дозволяє також забезпечити сталу роботу схем стабілізації вихідної потужності джерела випромінювання у ПОМ. Вузька смуга частот сигналу, що передається, спрощує вимоги до всіх електронних компонентів системи: кодера, декодера, перетворювачів сигналів, пристрою вирішування, а також спрощує процес виділення тактової частоти.

Слід зазначити, що швидкість передачі та смуга частот однозначно повязані співвідношенням

 

Fmax=B, де В швидкість передачі.

2. Код лінійного сигналу повинен забезпечувати можливість виділення коливань тактової частоти, що необхідно для пристрою тактової синхронізації, яка управляє прийняттям рішення у електронному регенераторі.

Найбільш надійно синхронізація підтримується, коли кількість переходів рівнів типу 1 0 та 0 1 у цифровому сигналі є досить великою, тобто відсутні довгі послідовності нулів та одиниць. В найбільш сприятливому випадку спектр лінійного сигналу вміщує спектральну лінію тактової, або кратної їй частоти, в цьому разі це коливання досить просто виділяється вузькосмуговим фільтром. Виділення частоти синхронізації безпосередньо із оптичного сигналу (перетвореного в електричний) сприяє сталій роботі системи синхронізації.

Якщо у коді бінарні посилання використовуються для передачі інформації, а символи 0 та 1 є рівноймовірними, то ймовірність появи підряд N однакових символів дорівнює 2-N. Ряд з великої кількості N однакових символів не містить інформації про тактову частоту і приймальний пристрій може помилитися при прийманні посилань, якщо система синхронізації не є досить стабільною.

Крім того, в цифрових системах передбачається, що повинен пройти певний час для входження в синхронізм після довгої послідовності однакових посилань, за цей час інформація губиться.

3. Код лінійного сигналу повинен мати максимальну завадостійкість, яка дозволить одержати найбільшу довжину дільниці регенерації.

4. Код лінійного сигналу повинен забезпечувати можливість контролю якості передачі (коефіцієнта помилок) в процесі експлуатації. Для цього на практиці використовуються коди, в яких у вихідну інформаційну послідовність вводяться додаткові символи, що розміщуються на регулярних та логічно обґрунтованих позиціях. При цьому мінімізується або зменшується кількість можливих послідовних ідентичних символів та знижується вміст у коді низькочастотних компонентів.

5. Код лінійного сигналу повинен бути достатньо простим для схемотехнічної реалізації перетворювачів коду. Код лінійного сигналу повинен бути дворівневим.

Для лінійних сигналів ВОСП використовуються декілька кодів, які можна поділити на два різновиди: з поверненням до нуля та без повернення до нуля. На рис. 1 наведені приклади деяких лінійних кодів.

Найбільш простим є код, в якому одиниця передається імпульсом, а нуль паузою код NRZ. Це код без повернення до нуля на тактовому інтервалі. Недоліками коду є наявність постійної складової, яка залежить від кількості нулів та одиниць в імпульсній послідовності, що передається, неможливість виявлення помилки, високий вміст низькочастотних компонентів.

Код RZ код з поверненням до нуля на тактовому інтервалі. Одиниця передається комбінацією 10, а 0 комбінацією 00. Повернення до нуля при передачі кожної одиниці покращує синхронізацію при наявності великої кількості одиниць, але при наявності довгих послідовностей нулів можливий зрив синхронізації.

Для усунення вказаних недоліків кодів NRZ та RZ використовується скремблювання цифрового сигналу.

Скремблювання це таке перетворення бінарного цифрового сигналу, внаслідок якого без зміни швидкості передачі сигнал набуває якостей випадкової послідовності символів 1 та 0 незалежно від статистичних властивостей джерела повідомлення.

В цьому разі у перетвореному цифровому сигналі символи 1 та 0 передаються на усіх тактових інтервалах незалежно та рівноймовірно, а ймовірність передачі послідовності однакових символів довжиною m дорівнює (1/2)m, тобто вона тим менша, чим більша довжина m.

Рис. 1

 

Скремблювання цифрового сигналу поліпшує роботу пристрою тактової синхронізації, але потребує встановлення на кінцевих станціях ВОСП спеціальних пристроїв скремблера та дескремблера.

Незважаючи на вказані недоліки коди NRZ та RZ через свою простоту використовуються у цифрових ВОСП з відносно великою швидкістю передачі інформації.

Досить

s