Дослідження фізичного та логічного кодування

Міністерство  освіти  і  науки України

Вінницький національний технічний університет

Факультет інформаційних технологій та комп’ютерної інженерії

Кафедра КН

Лабораторна робота №9

з дисципліни «Комп’ютерні мережі та хмарні технології»

Виконала: ст. гр.3КН-21б.                                                       Степанюк К.М.

Перевірив асистент:                                                             Денисюк В.О.

Вінниця, 2021р.

Лабораторна робота №9

Тема:  Дослідження фізичного та логічного кодування.

      Мета: Вивчення основних принципів фізичного та логічного кодування.

Засвоєння основних кодів та їх властивостей.

Хід роботи

Завдання 1. Дана комбінація А (таблиця 3), представлена у шістнадцятковому коді. З таблиці виберіть код згідно варіанту. Переведіть код у двійкову систему числення. Наведіть осцилограми сигналів, що будуть отримані в результаті її кодування за допомогою: а) потенційного коду без повернення до нуля NRZ; б) біполярного коду з альтернативною інверсією AMI; в) біполярного імпульсного коду; г) манчестерського коду; д) потенційного коду 2В1Q. Порівняйте Отриманий результат за допомогою програми canal.exe. Вкажіть на переваги та недоліки кожного коду з відповідними поясненнями.

Завдання 2. Дана комбінація А, представлена у шістнадцятковому коді (таблиця 4.2). Розв’яжіть задачі скремблювання та дескремлювання інформації: а) знайдіть код В, який буде отримано як результат проходження цієї комбінації через скремблер. Скремблер реалізує функцію Bi = Ai ⊕ Bi-k ⊕ Bi-n. Значення k та n відповідно до номера варіанту наведені у таблиці 3; б) знайдіть код С, який буде отримано в результаті проходження отриманого у попередній здачі (а) комбінації В через дескремблер. Переконайтесь, що вихідна кодова комбінація А і кодова комбінація С, отримана в результаті дескремблювання коду В збігаються. Завдання 3. Дана комбінація А, представлена у шістнадцятковому коді (див. табл. 3), яка надходить до передавача, що застосовує техніку біт-стаффінгу з параметром S (S – послідовність одиниць, для якої спрацьовує біт-стаффінг). Наведіть код R, який буде надіслано даним передавачем у лінію.

Виконання завдання

Варіант №20

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Контрольні запитання

1. З якою метою використовують цифрове кодування інформації?

Коди використовуються для стиснення даних, криптографії, знаходження і виправлення помилок, передачі та зберігання даних, і від недавнього часу — для мережевого кодування. ... Зазвичай процес кодування включає усунення надлишку даних та виправлення або виявлення помилок у даних, що передаються. При використанні прямокутних імпульсів для передачі дискретної інформації необхідно вибрати такий спосіб кодування, який задовольняв би таким вимогам: ∙ мав при одній і тій же бітовій швидкості найменшу ширину спектру результуючого сигналу; ∙ дозволяв розпізнавати помилки; ∙ забезпечував синхронізацію між передавачем і приймачем; ∙ мав низьку вартість реалізації. ∙ мав мінімальну постійну складову;

2. Перарахуйте відомі Вам методи цифрового кодування. В чому принципова різниця між цими методами?

Потенційний код без повернення до нуля, Метод біполярного кодування з альтернативною інверсією, Потенційний код з інверсією при одиниці, Біполярний імпульсний код, Манчестерський код, Потенційний код 2В1Q

3. Охарактеризуйте та порівняйте такі коди як: NRZ, AMI, NRZI, манчестерський, 2B1Q. Наведіть приклади такого кодування.

В ЛКМ донедавна найпоширенішим методом кодування був манчестерський код (рис. 1,г). Він застосовується у технологіях Ethernet і Token Ring. В цьому коді для кодування одиниць і нулів використовується фронт імпульсу. Тут кожен такт поділяється на дві частини і інформація кодується перепадами потенціалу, що відбуваються в середині кожного такту. Це код 2B1Q, назва якого відображує його суть – кожні два біти (2В) передаються за один такт сигналом, що має чотири стани (1Q). Парі біт 00 відповідає потенціал −2,5 В, парі 01 – потенціал −0,833 В, парі 11 – потенціал +0,833 В, а парі 10 − потенціал +2,5 В.