Цифровое кодирование дискретной информации

Опубликовано в Основные технические характеристики компьютерных сетей

В цифровых линиях связи передаваемые сигналы в форме прямоугольных импульсов имеют конечное число состояний, обычно 2, 3, иногда 4. Такими сигналами передаются компьютерные данные и оцифрованная речь и изображения.

За один такт работы передающей аппаратуры передается один элементарный сигнал — 1 бит. Промежуточная аппаратура улучшает форму импульсов и восстанавливает длительность периода их следования.

Она также осуществляет уплотнение низкоскоростных каналов абонентов в общий высокоскоростной канал, работая по принципу их разделения во времени так называемого временного мультиплексирования каналов TDM (от Time Division Multiplexing), когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени (квант или тайм-слот) высокоскоростного канала.

Цифровое кодирование дискретной информации

Полярное кодирование: положительное напряжение — логический «0», отрицательное — логическая «1». Этот метод прост и логичен, но имеет существенный недостаток — необходимость синхронизации.

Когда двоичный код включает две или более следующие друг за другом единицы (или нулей), то на протяжении двух и более бит не происходит изменения напряжения. При обмене информацией двух вычислительных систем, не имеющих синхронизированных с большой точностью таймеров, невозможно правильно определить количество переданных бит.

Поэтому полярное кодирование применяется в ВС со сверхскоростной передачей информации и сопутствующим внешним синхросигналом, синхронизирующим взаимодействующие ВС.

Поскольку большинство информационных сетей использует узкополосную среду передачи, которая разрешает единовременную посылку только одного сигнала, то такие сети используют способ кодирования, имеющий свойство самосинхронизации (self-timing).

Один из видов самосинхронизирующихся кодов — манчестерский код, применяемый в сетях Ethernet: уровень сигнала изменяется по центру каждого бита, что позволяет принимающей ВС точно отметить границы бита.

Логические 0 и 1 определяются, исходя из направления изменения полярности: нулю соответствует переход от положительного значения к отрицательному, единице — от отрицательного к положительному.