Манчестерское кодирование
Сигнал синхронизации включается передатчиком в данные => требуется только один канал.
Нарастающий фронт в биимпульсном коде=1, а спадающий фронт=0. Переходы возникают в середине битового времени.
Приемник извлекает встроенный сигнал синхронизации.
Применеие: 10BASE-T, Ethernet (IEEE 802.3), ИК-протоколы, RFID-метки.
Кадры синхронной передачи
Преамбула – предупреждение приемника о начале кадра и синхронизации тактов приемника с тактами передатчика.
Поля адреса – содержат адреса отправителя и получателя.
Контрольное поле – идентифицирует тип отправляемых данных (установка соединения передача файлов, размер данных).
Поле данных – содержит фактическую отправляемую информацию.
Проверка кадра – для проверки ошибок (четность, CRC-циклическая проверка избыточности, контрольная сумма).
Конец кадра – предупреждение о завершении кадра.
Скорость передачи данных
Битрейт = [бит/с].
Битрейт = число битов в сиволе × Бод
Бод – количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду, полная емкость канала со служебными битами => всегда Битрейт ≥ Бод.
Эффективность канала передачи данных – отношение битов данных к общим битам в пакете:
Эффективность = Биты данных/Общее число битов
Режимы передачи данных
Симплекс – данные передаются только в одном направлении от датчика к приемнику.
Полудуплекс – данные передаются в обоих направлениях, но не одновременно в одном и том же канале.
Дуплекс – данные передаются в обоих направлениях одновременно по одному и тому же каналу, ширина полосы канала делится между двумя направлениями.
Модуляция аналоговых сигналов цифровыми данными
Передача данных путем изменения свойств радиочастотного сигнала-носителя (обычно синусоидального) с целью передачи цифровой информации по беспроводной среде.
Классы методов модуляции:
Амплитудная манипуляция (amplitude-shift keying, ASK);
Частотная манипуляция (frequency-shift keying, FSK);
Фазовая манипуляция (phase-shift keying, PSK);
Квадратурная амплитудная модуляция (quadrature amplitude modulation, QAM).
Амплитудная манипуляция
Форма модуляции, при которой цифровой сигнал изменяет амплитуду синусоидальной волны более высокой (несущей) частоты => включается и выключается сигналом данных, ключ включения-выключения (on-off keying, OOK).
Чувствителен к шумовым помехам, не используется для беспроводной передачи данных.
В волоконной оптике: наличие света=1, отсутствие=0.
Частотная манипуляция
Форма модуляции, при которой цифровой сигнал модулирует частоту синусоидальной (несущей) волны более высокой частоты.
Сигнал несущей с более низкой частотой обычно=0, с более высокой частотой=1.
Квадратурная амплитудная модуляция
Комбинация амплитудной и фазовой манипуляции для передачи информации.
Квадратура – разность фаз на 90°.
Каждая комбинация фазы и амплитуды называется состоянием модуляции или символом и представляет собой комбинацию двух или более битов.
Телекоммуникации, цифровое кабельное телевидение.
M-QAM
8-QAM – 2 разные амплитуды с квадратурной разностью фаз между парой + 4 квадратуры по 90° (360°) => 8 комбинаций амплитуд/фаз или состояний модуляции (М=8), 3-хбитовая комбинация.
64-QAM – 16 уровней амплитуды и 4 фазы, 6-битные двоичные группы.
265-QAM – 32 уровней амплитуды и 8 фазы, 8-битные двоичные группы.