Тема 1 (774408), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В зависимости от системы счисления, используемой при кодировании, различают двоичные и и-ичные (недвоичные) коды. Коды, у которых все комбинации имеют одинаковую длину, называют равномерными. Для равномерного кода число возможных комбинаций равно т". Примером такого кода является пятизначный код Бодо, содержащий пять двоичных элементов (т = 2, и = 5). Число возможных кодовых комбинаций равно 25 = 32, что достаточно для кодирования всех букв русского алфавита. Однако этого недостаточно для передачи сообщения, содержащего буквы, цифры, различные условные знаки (точка, запятая, сложение, умножение и т.п.). Поэтому в настоящее время используется "Международный код М2" (МТК-2). В коде МТК-2 используется регистровый принцип, согласно которому одна н та же пятиэлементная кодовая комбинация может использоваться до трех раз в зависимости от положения регистра: русский, латинский, цифровой.
Общее число различных знаков при этом равно 84, что достаточно для кодирования телеграммы. Для передачи данных рекомендован семнэлементный код МТК-5. Коды МТК-2 и МТК-5 являются первичными (простыми). Основными параметрами кодов являются: основание кода т, длина кодовой комбинации н, расстояние между кодовыми комбинациями а» и вес кодовой комбинации а.
Расстояние Ы» характеризует различие между двумя кодовыми 19 комбинациями и определяется по Хеммингу числом несовпадаюпщх в них разрядов, т.е. числом единиц в сумме двух комбинаций по модулю 2. Число ненулевых элементов в кодовой комбинации определяет ее вес а. Применение равномерных кодов упрощает построение автоматических буквопечатающих устройств н не требует передачи разделительных символов между кодовыми комбинациями. Неравномерные коды характерны тем, что у них кодовые комбинации отличаются друг от друга не толъко взаимным расположением символов, но н их количеством. Это приводит к тому, что различные комбинации имеют различную длителъность.
Такие коды требуют либо специалъных разделителъных знаков, указывающих конец одной н начало другой кодовой комбинации, либо же должны стронтъся так, чтобы никакая кодовая комбинация не являлась началом другой. Коды, удовлетворяющие этому условию, называются непрнводнмыми или лрефиксныма. Заметим, что равномерный код также является неприводимым. Строение кода удобно представлягь в виде гра4а (кодового дерева), в котором нз каждого узла исходит число ветвей, равное основанию кода (для двоичного кода, например, шаг вверх означает О, шаг вниз — 1). Типичным примером неравномерных кодов является код Морзе, в котором символы 0 и 1 используются толъко в двух сочетаниях — как одиночные (1 и 0) или как тройные (111 и 000).
Сигнал, соответствующий одной единице, называется точкой, трем единицам — тире. Символ 0 используется как знак, отделяющий точку от тире, точку от точки и тире от тире. Совокупность 000 нсполъзуется как разделительный знак между кодовыми комбинациями. По признаку помехозащищенности коды делят на примитивные (первичные) и корректирующие.
Коды, у которых все возможные кодовые комбинации использу1отся для передачи информации, называются простыми или кодами без избыточности (примитивными). В простых равномерных кодах превращение одного символа комбинации в другой, например 1 в О или О в 1, приводит к появлению новой разрегиенной комбинации, т.е. к ошибке. Корректирующие коды строятся так, что для передачи сообщения используются не все кодовые комбинации, а лишь некоторая их часть (разрешенные кодовые комбинации). Тем самым создается возможность обнаружения и исправления ошибки при неправильном воспроизведении некоторого числа символов.
Корректирующие свойства кодов достигаются введением в кодовые комбинации дополнительных (избыточных) символов (см. гл. 7). Декодирование состоит в восстановлении сообщения по принимаемым кодовым символам. Устройства, осуществляющие кодирование и декодирование, называют соответственно кодером и декодером. Как правило, зто логические устройства. На рис. 1.5 изображена структурная схема системы передачи дискретных сообщений, а на рис. 1.6 поясняется процесс преобразования дискретного сообщения в сигнал. Передаваемое сообщение обозначено буквой аь, кодированное сообщение (или первичный цифровой сигнал) — Ь„(г), его компоненты Ь,'" (1 — номер последовательно передаваемого символа, 1 — номер позиции кода, 1=0,т-1). Сигнал, поступающий в линию связи обозначен иф принятое колебание — х(Г), восстановленная последовательность кодовых символов — Ь,(г) (ее компоненты Ь,"') и декодированное (восстановленное) сообщение — й„.
Обозначения принятых сигналов, кодовых символов и восстановленного соойцения выбраны иными, чем передаваемых. Этим подчеркивается то обстоятельство, что из-за влияния помех принятый сигнал отличается от переданного, а восстановленное сообщение может не совпадать с исходным. В современных системах передачи дискретных сообщений принято различать две группы относительно самостоятельных устройств: кодеки и модемы. Кодеком называются устройства, преобразующие сообщение в код (кодер) и 20 1 Ц Г 1 Кодер Ко ек 1 Деищер 1 з и> г 1 и(г) Модулятор 1 Моем Демодулятор 1 1 1 Аналоговый канал Получатель Рис.1ть Струкзурная схема системы перецачи дискретных сообщений Сообщение Код Первичный сигнал Вторичный (ВЧ) сигнал %-% й ь,(г) Принятый Регенерироваапый Кп Сообщены первичный сигнал сигнал Принятый ВЧ сигнал й ч>>)рщ ~~~ >=> г1 О ля и(з) ьа (!) Рас.).6.
Процесс преобразования дискретного сообщения в сигнал а сигнала в дискретное сообщение Следует иметь в виду, что в системах радиосвязи после передатчика посредством передающих антеым образуется пространствеыыо-временыой сигнал и(б г) (электромагнитная волна), который завысит не только от времени б ыо и пространственных координат точки маблюдеыия г = х, у, я '>. Сигнал, зависящий от многих координат, называют полемз>. В месте приема (иа выходе радиоканала) для анализа поступает поле или пространственно-временыой сигнал г(!, г) = фг, г) + л(г, г). Чаще всего оыо сыачала посредством приемной антенны превращается в чисто временной сигнал г(!), который в дальнейшем подвергается чисто временной обработке.
Вопросы формирования и обработки пространственно-времеыных сигналов в настоящем учебнике не рассматриваются, т.е. будем считать, что устройства преобразования времеыной сигнал — поле на передаче и поле — временной сигнал на приеме включены выугри заданной "линии связи", Этм вопросы рассматриваются в специальных курсах. При передаче непрерывного сообщения (рис. 1.6) а его сначала преобразуют в непрерывный первичный электрический сигнал Ь(г), а затем, как правило, с помощью модулятора формируют канальный сигнал и(г), который и посьиают в линию связи. Принятое колебание я(г) подвергается обратным преобразованиям, в результате которых выделяется первичный сигнал Ь (г). По нему затем восстанавливается с той или иной точностью сообщение а. Общий принцип модуляции состоит в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания (нереносчика) ~(г, а, !1, ...) в соответствии с передаваемым сообщением.
Так если в качестве переносчика выбрано гармони- '> Помимо декартовых, можно ввести иные пространственные координаты, например, поляр- ные координаты. з> Поле и(г,г) следует, вообще говоря, рассматривать как векторное поле п(бг), если учесть поляризацию электромагнитной волны [141. 21 код в сообщение (декодер), а модемом — устройства, преобразующие код в сигнал (модулятор) и сигнал в код (демодулятор). Канальные устройсгпва (полосовые усилители передатчика и приемника, корректоры и т.п.) вместе с линией связи образуют непрерывнь)й канал, а последний вместе с модемом— дискретный канал. Непрерывный канал обозначен на рис.
1.2 и 1.4 блоком "линия связи". код ! о о ! ! о б еЯ~) = ис (,г+ф), ° можно образовать три вида модуляции: амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ). Если переносчиком является периодическая последовательность импульсов ~(г) =У, ~ч(г — (Т-г,), то при заданной / о форме импульсов ч(г) можно образовать четыре основных вида импульсной мо- ь„(г) Наконец, иа п актике п отличие от ФМ, п и ОФМ ц, практике применяют систему оотносительиой филовой модуля ии (ОФМ). В р фазу сигналов отсчитывают не от некоторого эталона, а от фазы ляиии чальной й п ес предыдущего элемента сигнала.