Коды с высокой плотностью единиц.

Недостаток кода ЧПИ – возможность появления длинных последовательностей «нулей» и связанная с этим возможность сбоя тактовой синхронизации устраняется в так называемых кодах с высокой плотностью единиц (КВП-n), которые являются модификациями кода ЧПИ (МЧПИ). В коде КВП-n количество нулей, следующих подряд, не должно превышать n. Обычно величина n=2 (код КВП-2) и n=3 (код КВП-3). Если в преобразуемой последовательности число подряд следующих «нулей» не превышает n, то последовательность символов линейного кода формируется по правилу формирования кода ЧПИ. При появлении числа «нулей» больше n каждая группа из n+1 нулей заменяется определенной кодовой комбинацией той же длины (n+1), состоящей из «единиц» и «нулей». Структура этой комбинации выбирается такой, чтобы она обеспечивала чередование полярностей импульсов в ней и обеспечивала нарушение биполярности в формируемом линейном коде. Это позволяет сбалансировать код и, как следствие, снизить плавание базовой линии до допустимой величины, а так же позволяет на приемной стороне восстановить нарушенные последовательности «нулей».

Из семейства кодов с высокой плотностью единиц наиболее широко используются КВП-3. В частности, этот код используется в первичных, вторичных и четверичных ЦСП  (ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480). В этом коде (английская аббревиатура HDB-3) группа из 4-х «нулей» замещается кодовой комбинацией B00V или 000V. Импульс B формируется, если между соседними группами их 4-х «нулей» число «единиц» четное, т.е. импульс В дополняет число «единиц» между двумя «паузами» из 4-х «нулей» до нечетного числа. Полярность импульса В всегда противоположна полярности предыдущего импульса. Импульс V формируется постоянно при обнаружении группы из 4-х нулей, а его полярность совпадает с полярностью предыдущего импульса. Последовательное изменение полярности импульса V, нарушающего чередование полярности импульсов в кодовой последовательности, выравнивает число положительных и отрицательных импульсов в линейном коде. На рис.4.8 приведен пример формирования кода КВП-3. Воздействие любой одиночной ошибки приводит либо к нарушению правила чередования полярности импульсов, либо уничтожает ранее введенное нарушение закона чередования полярности. В обоих случаях ошибка обнаруживается по нескомпенсированности нарушения полярности импульсов.

 

 

Рисунок 4.8

 

Вместе с тем, коду КВП-3 свойственно явление размножения ошибок. Случайные ошибки могут вызывать в процессе преобразования линейного кода КВП-3 в двоичный код появление дополнительных ошибок. Например, если в переданной группе +1 0 -1 +1 искажается символ -1, то на приеме группа +1 0 0 +1 будет воспринята как комбинация B00V, которая будет замещена на 0000. Таким образом, вместо одной ошибки появятся три. Считается, что значение коэффициента размножения ошибок в процессе декодирования может составлять от 1,18 до 1,26.