Таблица 5.2. Правило проверки контрольных битов

А если ошибочно принят не информационный, а один из контрольных битов? Нетрудно убедиться, что обнаружена будет и эта ошибка. В самом деле, для принятой комбинации 1011,000 (ошибка в шестом разряде) двоичное число составит 110, что соответствует десятичному числу 6.

До сих пор речь шла о двоичном кодировании, т.е. о представлении цифровой информации числами двоичной системы счисления. Но можно применять системы счисления и с другими основаниями. Например, в ИКМ-аппаратуре успешно работает троичная система счисления, в которой используются три цифры: -1, О и +1. Цифре +1 соответствует импульс положительной полярности. О, как и ранее, -отсутствие импульса и, наконец, -1 представляется импульсом отрицательной полярности. Поскольку цифровой поток первоначально состоял из чередования двоичных символов О и 1, то осуществляется переход от двоичной системы счисления к троичной. В зависимости от правила перехода получаются различные коды.

Первый троичный код был изобретен в 1952 г. инженерами американской компании Ве11 . Преобразование двоичных чисел в троичные происходило в нем по довольно простому алгоритму: нули оставались без изменения, а единицы изменялись поочередно то на +1, то на -1. Например, цифровая двоичная последовательность 1100111001 приобретала после преобразования вид: +1 -100 +1 -1 +100 -1. Заметьте, данный алгоритм не удовлетворяет правилам перехода из двоичной системы счисления в троичную. Поэтому такой код называют квазитроичным (квази означает как бы, почти). У него есть еще одно название - код с чередованием полярности импульсов (ЧПИ).

Достоинством кода оказалось то, что наличие в нем избыточности, заложенной не в добавочных символах, как это наблюдалось в двоичных кодах, а в большем основании кода, не требует снижения скорости передачи цифрового потока: какой она была, такой и осталась. В то же время структура кода позволяет обнаруживать ошибки и подсчитывать их вероятность. Действительно, допустим, в троичной последовательности, приведенной выше, был неверно принят четвертый символ: вместо О восстановлена 1. Таким образом, на выходе регенератора имеется последовательность +1 -10 +1 +1 -1 +100 -1. Вы обратили внимание, что нарушилось правило чередования полярностей импульсов? Ведь в соответствии с принятым алгоритмом

Таблица 5.3. Кодирование сигналов троичным кодом

формирования кода в нем не могут следовать подряд два импульса одной полярности. Значит, для определения вероятности ошибок на приемной станции следует подсчитать количество нарушений за время передачи чередования полярностей.

Этот простейший троичный код, изобретенный почти 40 лет назад, и по сей день является наиболее распространенным в ИКМ-системах передачи. В регенераторах таких систем добавляется еще один компаратор, который принимает решение о наличии или отсутствии отрицательного импульса, сравнивая его с отрицательным порогом. Впрочем, можно без переделки использовать и регенераторы двоичных сигналов, поскольку троичный код очень легко превратить в двоичный с помощью обычного выпрямителя. В подобном выпрямителе отрицательные импульсы переворачиваются и становятся положительными.

Добавим, что описанное преобразование двоичных цифр в троичные не является единственным. В табл. 5.3 показано, как 4-разрядные слова двоичного алфавита (т.е. алфавита, состоящего всего из двух символов О и 1) можно закодировать 3-разрядными словами на основе алфавита с тремя символами -1, О и +1. Заметьте, что теперь вместо каждых четырех импульсов нужно передавать в линию только три. Появляется возможность на месте каждого четвертого импульса цифрового потока передать дополнительные символы, т.е. увеличить объем передаваемой информации.

Мы ограничились рассмотрением лишь простейших кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. Существует множество более сложных кодов, которые могут исправлять в принятой комбинации цифр не одну, а сразу несколько ошибок.

Контрольные вопросы

1. С какой целью осуществляется мультиплексирование цифровых потоков в системах передачи?

Список литературы

1. Крук Б.И., Попов Г.Н.... И мир загадочный под занавесом цифр: Цифровая связь. -2-е изд., испр. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2001. - 264 с.

2. Системы электросвязи: Учеб. для вузов / Г.П. Катунин, Б.И. Крук, В.П. Шувалов и др.; Под ред. В.П. Шувалова. - М.: Радио и связь, 1987. - 512 с.

3. Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982.-216 с.

4. Аппаратура ИКМ-30 / Под ред. Ю.П. Иванова, Л.С. Левина. - М.: Радио и связь, 1983.-184 с.

2. В чем заключается лринцил чередования битов при объединении цифровых потоков?

3. В чем заключается лринцил чередования кодовых комбинаций при объединении цифровых потоков?

4. Зачем применяются тактовая и цикловая синхронизации в цифровых системах передачи?

5. По какому принципу осуществляется регенерация цифрового сигнала?

6. Зачем используется помехоустойчивое кодирование?