ВУЗы по физике Готовые работы по физике Как писать работы по физике Примеры решения задач по физике Решить задачу по физике онлайн

Изучение методов логического и физического кодирования


Цель работы: изучение методов логического и физического кодирования, используемых в цифровых сетях передачи данных.
1. Формирование сообщения
Исходное сообщение: Н. С.С.
В шестнадцатеричном коде: CD 2E D1 2E D1 2E
В двоичном коде: 1100.1101.0010.1110.1101.0001.0010.1110.1101.0001.0010.1110.
Длина сообщения: 6 байт (48 бит)
2. Физическое кодирование исходного сообщения
C = 100 Мбит/с
1 bt = 1/100 Мбит/с = 10 нс
2.1.1. Потенциальный код (без возврата к нулю – NRZ)

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(3*2*10*10-9) 16,7
1/(1*2*10*10-9) 50
7*50 350
f4 1/(2*2*10*10-9) 25
fср 106*(11*50+6*25+3*16,7)/32 23,44
S (350-16,7)*106 333,3

2.1.2. Манчестерский код

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(2*10*10-9) 50
1/(1*10*10-9) 100
7*100 700
fср 106*(19*100+26*50)/32 110,94
S (700-50)*106 650

2.1.3. Биполярный импульсный код (с возвратом к нулю – RZ)

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(2*10*10-9) 50
1/(1*10*10-9) 100
7*100 700
fср 106*(19*50+26*100)/32 110,94
S (700-50)*106 650

2.2. Анализ рассмотренных способов кодирования

NRZ Манчестерский код RZ
Наличие уровней потенциала 2 2 3
Наличие постоянной составляющей есть отсутствует имеет меньшее значение
Частота основной гармоники (fо) 50 МГц 100 МГц 100 МГц
Нижняя граница частоты (fн) 16,7 МГц 50 МГц 50 МГц
Ср. значение частоты сообщения (fср) 23,44 МГц 110,94 МГц 110,94 МГц
Ширина спектра (S) 333,3 МГц 650 МГц 650 МГц
Самосинхронизация отсутствует есть есть
Распознаваемость ошибок хорошая хорошая есть
Реализация простая простая Требуется увеличение мощности передатчика для обеспечения достоверности приема

Таким образом, двумя наилучшими способами кодирования для передачи исходного сообщения являются: Манчестерский код и NRZ.
3. Логическое (избыточное) кодирование исходного сообщения
Логическое кодирование исходного сообщения по методу 4В/5В.
В двоичном коде:
11010. 11011. 10100. 11100. 11011. 01001. 10100. 11100. 11011. 01001. 10100. 11100.
В шестнадцатеричном коде: D6E9C DA69C DA69C
Длина сообщения: 7,5 байт (60 бит)
Избыточность: 25%
3.1 Физическое кодирование
3.1.1. Потенциальный код (без возврата к нулю – NRZ)

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(3*2*10*10-9) 16,7
1/(1*2*10*10-9) 50
7*50 350
f4 1/(2*2*10*10-9) 25
fср 106*(10*50+8*25+2*16,7)/32 22,92
S (350-16,7)*106 333,3

3.1.2. Манчестерский код

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(2*10*10-9) 50
1/(1*10*10-9) 100
7*100 700
fср 106*(19*50+26*100)/32 110,94
S (700-50)*106 650

3.2. Анализ рассмотренных способов кодирования

NRZ Манчестерский код
Частота основной гармоники (fо) 50 МГц 100 МГц
Нижняя граница частоты (fн) 16,7 МГц 50 МГц
Ср. значение частоты сообщения (fср) 22,92 МГц 110,94 МГц
Ширина спектра (S) 333,3 МГц 650 МГц

Для логического избыточного кодирования лучшими характеристиками обладает сообщение закодированное физическим кодированием NRZ.
4. Скремблирование исходного сообщения
Полином для скремблирования исходного сообщения: Bi = Ai ⊕ Bi-3 ⊕ Bi-5.
В двоичном коде: 1101.0001.1001.0000.0101.1000.1111.0111.1001.1110.0001.1101.
В шестнадцатеричном коде: D290 58F7 9E2D
Полином для скремблирования исходного сообщения: Bi = Ai ⊕ Bi-5 ⊕ Bi-7.
В двоичном коде: 1100.1010.1110.1100.0110.1010.1010.1110.1111.1011.0000.0000.
В шестнадцатеричном коде: CAEC 6AAE FB00
Для физического кодирования будем использовать сообщение, полученное с помощью полинома для скремблирования: Bi = Ai ⊕ Bi-3 ⊕ Bi-5, т. к. результат скремблирования содержит меньшие последовательности одинаковых битов в отличие от сообщения-результата, для которого использовался полином: Bi = Ai ⊕ Bi-5 ⊕ Bi-7.
4.1. Физическое кодирование
4.1.1. Потенциальный код (без возврата к нулю – NRZ)

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(5*2*10*10-9) 10
1/(1*2*10*10-9) 50
7*50 350
f8 1/(4*2*10*10-9) 12,5
f6 1/(3*2*10*10-9) 16,7
f4 1/(2*2*10*10-9) 25
fср 106*(1*10+6*50+1*12,5+3*16,7+4*25)/32 14,77
S (350-10)*106 340

4.1.2. Манчестерский код

Рассчитываемая частота Расчет Полученное значение, МГц
1/(2*10*10-9) 50
1/(1*10*10-9) 100

Наташа

Автор

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Другие статьи


Похожая информация


Распродажа дипломных

Скидка 30% по промокоду Diplom2020

А ты боишься COVID-19?

Пройди опрос и получи промокод