4.3.3 Лінійні коди зі збереженням тактової частоти

Можливі два варіанти лінійних кодів зі збереженням тактової частоти. Перший з них припускає перетворення двійкового коду (RZ або NRZ) з пасивною паузою у двійково-симетричний код з активною паузою, у якому «1» і «0» відображуються імпульсами взаємопротилежної полярності (елементи  і ). Недоліком такого коду є зміна постійної складової в часі (плавання «базової» лінії) через появу довгих послідовностей “нулів” і “одиниць”.

Другий варіант припускає перетворення уніполярного двійкового коду в квазітрійковий код (код з чергуванням полярності імпульсів – ЧПІ). У цьому трирівневому коді одиниці передаються імпульсами з полярністю, що чергуються, (елементи / ), а нулі передаються у вигляді пробілів (пасивних пауз елемент ). Тривалість імпульсів звичайно вибирається такою, щоб дорівнювала половині тактового інтервалу ( ,   ).

Перевагами коду ЧПІ є:

-   відсутність у його спектрі постійної складової;

-   концентрація спектра в області , що забезпечує для сигналу з ЧПІ в порівнянні з уніполярним двійковим сигналом зниження міжсимвольних перекручувань;

-   спроможність виявляти помилки за ознакою порушення чергування полярності імпульсів;

-   простота перетворення уніполярного двійкового коду в ЧПІ і коду ЧПІ в уніполярний двійковий код RZ. Перетворення коду ЧПІ в код RZ здійснюється шляхом двонапівперіодного випрямлення.

Функціональна схема перетворювача двійкового коду в код ЧПІ, що використовувалася в перших зразках ЦСП ІКМ-30, наведена на рис. 4.6.

 

Рисунок 4.6

 

Груповий уніполярний двійковий сигнал у коді RZ подається на вхід тригера з рахунковим входом ( ). Цей тригер переключається з появою на його вході чергового «1» ІКМ-сигналу і тим самим по черзі відмикає схеми І1 і І2 по одному з входів (входи 1). На входи 2 схем I1 і I2 подається напруга з прямого (на І1) і з інверсного (на І2) виходів тригера Т2, початковий стан якого може бути довільним. Припустимо, що він зведений. Тоді на вхід 2 схеми I1 із прямого виходу Т2 надходить високий потенціал, що відмикає I2 по входу 2, а на вхід 2 схеми I2 з інверсного виходу Т2 надходить низький потенціал, що замикає I2 по входу 2.

Під час надходження на вхід ТТ1 «1» у ІКМ-сигналі тригер зводиться і відмикає I1 по входу 1. У результаті один з імпульсів послідовності ТI-1, що випливають з тактовою частотою (у ЦСП ІКМ-30 ), проходить через I1 і зводить тригер Т3.

Слідом за імпульсом послідовності ТI-1 на скидальні входи тригерів Т3 і Т4 надходить імпульс з послідовності ТI-2. Ця послідовність аналогічна послідовності ТI-1 і лише зміщена щодо неї на величину тривалості формованого імпульсу ( ) на виходах тригерів  і  ( ). Імпульсом з послідовності ТI-2 тригер Т3 скидається. У результаті на його виході формується імпульс, що надходить на формувач (ФІ-1). Сформований імпульс через трансформатор надходить у лінію зв'язку. У процесі переключення тригер Т3 переключає тригер Т2, у результаті чого до моменту надходження чергової «1» у ІКМ сигналі до роботи підготовлена нижня частина схеми перетворювача. Далі нижня частина схеми спрацьовує аналогічно верхній. Оскільки струми навантаження в первинній обмотці лінійного трансформатора мають зустрічні напрямки, то у вторинній обмотці формується лінійний сигнал з полярністю імпульсів, що чергується, (ЧПІ).

Оскілки  в спектрі коду ЧПІ відсутня постійна складова, то зникають і дискретні складові. Наслідком цього є відсутність у спектрі лінійного коду ЧПІ складової тактової частоти. Цей недолік легко усунемо. Шляхом випрямлення код ЧПІ перетвориться у двійковий код RZ, спектр якого містить постійну складову, а, отже, і складову тактової частоти (і її гармоніки).

Істотним недоліком коду ЧПІ є можливість збою тактової синхронізації з появою довгих серій пропусків. Одним з методів зменшення імоправильності появи довгих послідовностей «нулів» є інверсія непарних (або парних, як це має місце в ЦСП ІКМ-30) розрядів кодових комбінацій, формованих кодером.

Іншим методом зменшення імовірності появи довгих серій «нулів» є скремблювання вихідного двійкового сигналу.