ТКЖ элементтерін синхронизациялау.

Синхронизациялау – бұ л байланыс протоколының бө лігі. Байланыс синхронизациясы процесінде қ абылдағ ыш пен таратқ ыш жұ мысын синхрондау қ амтамасыз етіледі, сонда қ абылдағ ыш кірісімен келіп тү сетін ақ параттық биттердің таң дауды жү зеге асырады.

Синхронизациялау мә селесін шешу тә сіліне байланысты синхронды беріліс, асинхронды беріліс жә не автоподстройкалы беріліс болып бө лінеді.

Синхронды беріліс тұ рақ ты желіліктегі импульстерді синхрондағ ыш (ИС) беріліс ү шін байланыстың қ осымша желісінің болумен ө згешеленеді. Таратқ ышпен байланыс желісіне бит деректерді беру жә не қ абылдағ ышпен ақ параттық сигналдарды таң дау ИС пайда болғ ан сә ттен жасалады. Синхронды берілісте синхрондау сенімді тү рде жү зеге асырылады, алайда ол қ ымбаттау тү седі – байланыстың қ осымша желісінің қ ажеттілігімен.

Асинхронды берілісте қ осымша байланыс қ ажет емес. Мұ нда деректердің берілісі фиксирленген ұ зындық та (ә детте байттермен) ү лкен емес блоктармен жү зеге асады. Қ абылдағ ышты синхрондауғ а ә рбір берілетін байт алдында қ осымша бит жіберіледі – стартбит, сосын берілген байттан кейін – тағ ы бір қ осымша бит – стопбит. Синхрондау ү шін стартбит пайдаланады.

Автоподстройкалы беріліс дерек берудің қ азіргі жоғ ары жылдамдық ты жү йесінде қ олданылады. Синхрондаудың ө зі синхрондау коды (Ө К) пайдалану есебінен жү ргізіледі. Ө К кө мегімен берілетін деректерді кодирлеу мә ні, каналдағ ы сигнал дең гейін тұ рақ ты жә не жиі ө згертуді қ амтамасыз етуде. Сигнал дең гейінің жоғ арыдан тө менге немесе керісінше ә рбір ө туі қ абылдағ ышты подстройкілеу (ү йлестіру) ү шін пайдаланылады. Ең жақ сысы деп уақ ыты аралығ ында бір мә ртеден кем емес сигнал дең гейінен ө туді қ амтамасыз ететін Ө К есептеледі.

Ең кө п тарағ андарғ а мынадай ө зі синхрондағ ыш кодтар жатады:

· NRZ – коды (нольге қ айтпайтын код):

· RZ – коды (нольге қ айтатын код);

· Манчестер коды;

· Дең гейді кезегімен инверсиялайтын биполярлы код (мысалы, код AMI);

1. Ө зі синхрондау коды кө мегімен байланысты кодирлау схемасы.

Сурет - 1 осы Ө К кө мегімен 0101100 байланысын кодирлеу схемасы берілген.

Ө К сипаттау мен салыстырмалы бағ алау ү шін мынадай кө рсеткіштер пайдаланылады:

· Синхрондау дең гейі (сапасы):

· Қ абылданатын ақ параттық биттерді тану мен бө лектеу сенімділік;

· Ө К пайдаланғ анда байланыс желісінде сигнал дең гейінің ө згеруінің талапты жылдамдығ ы, егер желістің ө ткізу қ абілеті берілген болса;

· Ө К жұ мсайтын жабдық тың кү рделілігі (жә не, демек, бағ асы);

NRZ – коды кодирлеудің қ арапайымдылығ ымен жә не тө мен бағ асымен

ө згешеленеді. Алайда, бір аттас биттердің серияларын беруде (бірлік немесе нольдер) сигнал дең гейі ә рбір серия ү шін ө згеріссіз қ ала береді, бұ л елеулі тү рде синхрондау сапасын жә не қ абылданатын ьиттерді тану сенімділігін тө мендетеді (келіп тү сетін сигналғ а қ атысты қ абылдағ ыш таймерінің келіспеуі болуы мү мкін). Осы код ү шін арақ атынас орныда бар: V1< = V2; max = V2 мұ нда V1 – желістегі сигнал дең гейі ө згерісінің жылдамдығ ы;

V2 – байланыс желісінің ө ткізу қ абілеті, бит/с.

RZ – коды бір ақ параттық бит берілісі уақ ытында сигнал дең гейі екі рет ө згеруімен ө згешеленеді. Бұ л код синхрондаудың жақ сы қ асиетіне ие, бірақ оны жү зеге асыру бағ асы едә уір жоғ ары, ө ә ткені V1 = 2V2 арақ атынасын қ амтамасыз ету қ ажет.

Манчестерлі коды ә рбір битті ұ сынғ анда сигнал дең гейін ө згертуді, ал бір аттас биттер сериясын бергенде – қ осарлы ө згерісті қ амтамасыз етеді. Жақ сы синхрондағ ыш қ асиетке ие. Магнитті таспағ а ақ паратты жазуда, ақ паратты коаксильді жә не оптоталшық ты желісімен бергенде қ олданылады.

Осы кодтар ү шін жылдамдық арақ атынасы былай: V1< = V2; max = 2V2.

Биполярлы коды бірлік серияларын беруде жақ сы синхрондағ ыш қ асиетке ие. Нольді беруде синхрондау жоқ. Жү зеге асыруда қ арапайым. Бұ л коды ү шін V1< = V2; V1; max = 2V2.

Байланыстың цифрлі желісі (БЦЖ). Соң ғ ы жылдары ТВЖ – де байланыстың цифрлі желісі мен таратуда, оларда цифрлі технология пайдаланылады.

Желісте цифрлі технологияның таралу себептері:

· БЦЖ – де пайдаланатын цифрлі қ ұ рылғ ылар жоғ ары интеграциялы интегральды схема негізінде жасалады; аналогтық қ ұ рылғ ымен салыстырғ анда ү лкен сенімділікпен жұ мыстағ ы тұ рақ тылық пен ө згешеленеді; пайдаланумен жасап шығ аруда арзан;

· Цифрлі технологияны бір канал бойынша кез – келген ақ парат беру ү шін пайдалануғ а болады (акустикалық сигналдар, телевизиялық бейнедерек, факсимильді деректер);

· Цифрлі ә дістер беріліс пен сақ тау шектеулерінің кө бін жең іп шығ ады;

БЦЖ – де ақ паратты бергенде аналогты сигналдарды тізбекті цифрлі мә ндерге

тү рлендіру жү зеге асырылады, қ абылдағ анда – кері тү рлендіру;

Аналогты сигнал уақ ыты ішінде амплитуданың ү немі ө згерісі ретінде кө рінеді. Мысалы, телефонмен сө йлескенде ауаның механикалық тербелісі (жоғ ары мен тө мен қ ысымның кезектесуі) электрлі сигналғ а, сондай айналып шығ у амплитудасын сипаттайтынғ а тү рленеді. Алайда аналогты электрлі сигналдың кемшілігіне: сигналдың бұ рмалануы, орта арқ ылы берілетін сигналдың сө нуі жатады.

БЦЖ – де бұ л кемшіліктерді жең уге болады. Мұ нда аналогты сигналдың формасы цифрлі (қ осарлы) қ алыпта (образ), цифрлі мә нде кө рінеді.

Цифрлі сигналдар канал арқ ылы ө ткенде ә лсіздену мен шуылғ а да ұ шырағ ыш, алайда қ абылдау пунктінде тек қ осарлы цифрлі импульстің болуы немесе болмауын белгілеу қ ажет, ал оның абсолютті мә нін қ ажет емес, ол аналогты сигнал жағ дайында маң ызды. Демек, цифрлі сигналдарды сенімді қ абылданады, оларды толық қ алпына келтіруге болады.

Аналогты сигналдарды цифрліге тү рлендіру ә ртү рлі ә дістермен жү зеге асады.

Оның бірі – импульсті – кодты модуляция (ИКМ). ИКМ – ді пайдаланғ анда тү рлендіру процесіне ү ш кезең кіреді: отображение (бейнелеу), кванттау жә не кодирлеу (сурет 2).

Сурет 2. 8 – элементті цифрлі кодты аналогты сигналғ а тү рлендіру.

Бірінші кезең (бейнелеу) Найквистің бейнелеу теориясының негізделген. Бұ л теорияның негізгі ережесі: “Егер аналогты сигнал каналдағ ы бастапқ ы сигналдан максимальді жиіліктен екі реттен кем болмай жоғ ары жиілікпен тұ рақ ты аралық та бейнеленсе, онда бейнелеу бастапқ ы сигналды қ алпына келтіру ү шін жеткілікті ақ паратты ұ стайтын болады”. Телефонды каналда олардың электрлі сигналдары болып кө рінетін акустикалық сигналдарды беру кезінде 300 – ден 3300 Гц жиілік жолын алып жатады. Сондық тан БЦЖ – де секундына 800 мә ртеге тең бейнелеу жиілігі қ абылданғ ан. Импульсті – амплитудалы модуляция (ИАМ) сигналы деп аталатын ә рбір бейнелеулер есте сақ талады, сосын қ осарлы қ алыпта (образ) трансформирленеді.

Кванттау этапында ИАМ – ның ә рбір сигналына квантты мә н беріледі. БЦЖ – де ИАМ сигналының амплитуда ө згерісінің бар диапазоны 128 немесе 256 кванттау дең гейіне бө лінеді. Кванттау дең гейі жоғ ары болғ ан сайын ИАМ амплитудасы дә лірек бола тү седі.

Кодирлеу этапында ә рбір квантталғ ан бейнелеуге 7 разрядты (егер кванттау дең гейінің саны 128 тең болса) немесе 8 – разрядты (256 – адымда кванттауда) қ осарлы кодқ а лайық ты қ ойылады. Сурет 2. 8 элементті қ осарлы кодтың 00101011 сигналдары кө рсетілген, дең гейі 43 квантты сигналғ а лайық ты. 7 элементті кодпен кодирленгенде деректі беру жылдамдығ ы 56 Кбит/с қ ұ руы тиіс, ал 8 – элементті кодты кодирлегенде – 64 Кбит/с.