Закодировать последовательность из 32 бит следующим образом: 1. Используя кодирование NRZ. 2. Применяя кодирование

Закодирование последовательности из 32 бит

1. Используя кодирование NRZ (Non-Return-to-Zero):
При использовании кодирования NRZ, каждому биту в последовательности ставится в соответствие некоторый уровень сигнала. Обычно для передачи логического "1" используется высокий уровень сигнала, а для передачи логического "0" - низкий уровень сигнала. Таким образом, все биты последовательности будут закодированы прямым образом без изменения исходной последовательности.

2. Применяя кодирование AMI (Alternate Mark Inversion):
При использовании кодирования AMI, принятая последовательность может содержать только два уровня сигнала - положительный и нулевой. Логический "1" представляется через чередование сигналов положительного и нулевого уровней, а логический "0" представляется нулевым уровнем. Таким образом, для последовательности из 32 бит сначала выбирается знак сигнализации, а затем чередуются сигналы в зависимости от значения бита.

3. Используя кодирование NRZI (Non-Return-to-Zero Inverted):
При использовании кодирования NRZI, значение каждого следующего бита в последовательности определяется по изменению уровня сигнала относительно предыдущего бита. Если текущий бит равен "1", то уровень сигнала не меняется, если текущий бит равен "0", то уровень сигнала меняется. Таким образом, для каждого бита в последовательности определяется его значение относительно предыдущего бита.

4. Применяя кодирование 2B1Q (Two Binary One Quaternary):
При использовании кодирования 2B1Q каждое четырехбитное значение в последовательности кодируется двумя битами на четыре бита. Четырехбитное значение делится на два двухбитных значения, которые затем кодируются и передаются. Таким образом, для каждого четырехбитного значения в последовательности используется два двухбитных значения.

5. Применяя кодирование MLT-3 (Multi-Level Transmit-3):
При использовании кодирования MLT-3 каждому трехбитному значению в последовательности сопоставляется один из трех уровней сигнала: положительный, нулевой или отрицательный. Значение текущего бита определяет, какой из трех уровней сигнала будет использован. Таким образом, для каждого трехбитного значения в последовательности используется один из трех уровней сигнала.

6. Используя кодирование биполярным импульсным кодом:
При использовании кодирования биполярным импульсным кодом каждому биту в последовательности сопоставляется один из трех уровней сигнала: положительный, нулевой или отрицательный. Логический "1" может быть представлен положительным или отрицательным уровнем сигнала, а логический "0" - нулевым уровнем.

7. Используя кодирование манчестерским кодом:
При использовании кодирования манчестерским кодом каждый бит в последовательности разделяется на две временные половины: высокий уровень сигнала соответствует логическому "0", а низкий уровень сигнала - логическому "1". Таким образом, каждый бит в последовательности кодируется парой уровней сигнала, которые чередуются в зависимости от значения бита.

8. Выполнив скремблирование исходного кода и представив кодирование по AMI HDB3 (High-Density Bipolar of Order 3):
Для выполнения скремблирования исходного кода используется алгоритм AMI HDB3. Этот алгоритм выполняет модификацию кода AMI для обеспечения равномерного распределения кадров и увеличения плотности кодирования. Результирующая последовательность после скремблирования кодируется обычным кодом AMI.

9. Выполнив преобразование исходного кода по B8ZS (Binary Eight Zero Substitution) и представив кодирование:
Для выполнения преобразования исходного кода используется алгоритм B8ZS. Этот алгоритм заменяет каждую последовательность восьми нулей двоичным значением, сопровождающим вызов соответствующего уровня сигнала. Результирующая последовательность после преобразования кодируется обычным кодом AMI.

Пример: Пусть у нас есть последовательность из 32 бит: 11011001001111010010101100010110. Давайте закодируем его различными способами, используя описанные выше методы.

Совет: Для более лучшего понимания каждого кодирования, стоит ознакомиться с его особенностями и принципами работы. Рекомендуется изучить их практическое применение и преимущества, чтобы лучше понять, какие виды кодирования могут быть наиболее эффективными в конкретных ситуациях.

Дополнительное упражнение: Закодируйте следующую последовательность 10101010101010101010101010101010 с использованием кодирования MLT-3.

Кодирование последовательности из 32 бит

1. Кодирование NRZ (Non-Return to Zero):
При использовании кодирования NRZ единицы представляются как уровень логической единицы, например, высокий уровень, а нули - как уровень логического нуля, например, низкий уровень. Продолжительность каждого бита остается неизменной. Такое кодирование может быть представлено следующим образом: 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1.

2. Кодирование AMI (Alternate Mark Inversion):
При кодировании AMI единицы представляются как уровни чередующихся положительной и отрицательной полярностей сигнала, нули - как нулевой уровень или отсутствие сигнала. Каждый бит кодируется со следующими значениями: 1, 0, -1, 1, 0, -1, 1, 1, -1, 0, 0, -1, 1, -1, 0, 1, 0, -1, -1, 0, 1, -1, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 1, 1, 0, -1.

3. Кодирование NRZI (Non-Return to Zero Inverted):
При кодировании NRZI уровень сигнала меняется только при появлении единицы, а при нуле сигнал остается на прежнем уровне. Таким образом, каждый следующий бит будет определен тем, изменился ли уровень сигнала на единицу или нет: 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1.

4. Кодирование 2B1Q (Two Binary, One Quaternary):
При использовании кодирования 2B1Q каждые два бита исходной последовательности представляются одним символом в кватернарном коде. Символы в кватернарном коде для каждой пары битов 00, 01, 10, 11 соответствуют уровням сигнала -3, -1, +1, +3. Таким образом, исходная последовательность 10110100110010100110101111001101 будет представлена следующим образом: +1, +3, +1, -1, -3, +1, +3, -1.

5. Кодирование MLT-3 (Multi-Level Transmit 3):
При кодировании MLT-3 используются три уровня сигнала: положительная полярность (P), отрицательная полярность (N) и нулевой уровень (Z). Каждый следующий бит будет определять новый уровень сигнала в зависимости от значения бита: 1, N, P, N, Z, P, Z, Z, N, P, Z, Z, P, Z, N, Z, Z, N, P, P, Z, N, Z, Z, P, N, N, P, P, Z, N.

6. Кодирование биполярным импульсным кодом (Bipolar Alternate Mark Inversion):
При использовании кодирования биполярного импульсного кода единицы представляются чередующимися импульсами положительной и отрицательной полярностей, а нули - отсутствием импульса или нулевым уровнем. Каждый бит кодируется со следующими значениями: +, 0, -, +, 0, -, +, +, -, 0, 0, -, +, -, 0, +, 0, -, -, 0, +, -, 0, -, 0, 0, 0, -, +, +, 0, -.

7. Кодирование манчестерским кодом (Manchester Encoding):
При использовании кодирования манчестерским кодом каждый бит исходной последовательности разделяется на две части, где первая половина периода обозначает инвертированное значение бита, а вторая половина - значение бита. Таким образом, исходная последовательность 10110100110010100110101111001101 будет представлена следующим образом: 0 1, 1 0, 0 1, 1 1, 0 0, 1 1, 0 1, 0 0, 0 1, 1 1, 0 0, 1 1, 0 1, 0 0, 1 1, 0 0, 0 1, 1 1, 0 1, 0 0, 0 0, 1 1, 1 0, 0 0, 1 1, 0 0, 0 0, 0 0, 0 1, 1 1.

8. Скремблирование и кодирование по AMI HDB3 (High-Density Bipolar 3-Zero Substitution):
При скремблировании исходной последовательности используется алгоритм HDB3, который заменяет последовательности нулей определенной длины на специальные символы (+00-, -00+ или +000). Затем производится кодирование полученной последовательности по AMI. Пример скремблирования и кодирования: исходная последовательность 10000001111111000000011111110000, скремблированный код 10-00+0-0-+-+0000-+00+ 0-00-+0-+--0-0+00--, кодирование по AMI + - 0 - + 0 - - + 0 - + - - 0 - + +.

9. Преобразование исходного кода по B8ZS (Bipolar with 8-Zero Substitution) и представление кодирования:
При преобразовании исходной последовательности по B8ZS последовательности нулей длиной в 8 бит заменяются специальными символами (+000−000, +000+000, −000+000 или −000−000). Затем полученная последовательность кодируется с использованием AMI. Пример преобразования и кодирования: исходная последовательность 10000001111111000000011111110000, преобразованный код +000−000−000−000+000+000−000−000+000−000−000+000+000−000+000, кодирование по AMI + - - - + + - - + - - + + - +.

Совет для лучшего понимания:
Чтобы лучше понять кодирование, рекомендуется просмотреть примеры графического представления каждого типа кодирования. Диаграммы помогут визуализировать, как изменяются уровни сигнала и как информация закодирована в каждом случае.

Дополнительное упражнение:
Дана последовательность 10100110101011101101101010101100. Закодируйте эту последовательность с использованием кодирования Manchester. Какую последовательность символов вы получите?