Правильное определение перехода в линейном кодировании

1. -1 представляет собой логическую 1, а +1 представляет собой логический 0 - прочитайте вопрос (в своем вопросе) и подумайте об этом еще немного.
2. да вы правы
3. Ответ заключается в том, что NRZ может создавать длинные последовательности, в которых нет переходов. Это не обязательно относится к изображению в вашем вопросе, но все зависит от того, что произошло до и после.

.

Для справки, вот график сигнала:

Полярность определяется как + для 0 и - для 1. Таким образом, на этом графике показана последовательность битов 11110000. Обратите внимание, что полярность является одним из вариантов конструкции. это можно было бы сделать и так, и так, но в этом примере ясно сказано, что отрицательное напряжение соответствует 1, а положительное — 0. В этом нет ничего плохого.

Важно отметить, что во время длинной последовательности одного и того же бита сигнал является плоским. На приведенной выше диаграмме показаны линии, обозначающие границы битов, но на самом деле их нет в сигнале.

Подумайте о том, как приемник должен декодировать этот сигнал. Когда есть переход, как в середине приведенного выше примера, он знает, что это начало бита. Однако единственный способ узнать, где находятся последующие биты без дальнейших переходов, — это синхронизация. Независимо от того, насколько хороши часы передатчика и приемника, в конечном итоге они рассинхронизируются более чем на ½ бита. Когда это происходит, приемник фактически производит выборку линейного уровня для каждого бита в соседнем бите.

Приведем к этому несколько цифр. Предположим, что и передатчик, и приемник используют кварцевые кристаллы для синхронизации, хорошо работающие до 50 PPM. Это очень легко получить. Таким образом, общая ошибка между ними может достигать 100 частей на миллион. 100 PPM (частей на миллион, 10 ^-6 ) - это 1 часть на 10 ⁴ = 10 000.

½ бита времени — это гарантированный отказ от перекоса. Допустим, вы никогда не хотите, чтобы перекос превышал половину этого или ¼ битного времени. С временной ошибкой 1 бит на 10 000 бит это означает, что вы можете отправить не более 2500 бит без повторной синхронизации и при этом сказать, что в пределах спецификации. Если вы готовы потребовать, чтобы обе стороны использовали кристаллы, то теоретически вам это может сойти с рук.

Если вы хотите, чтобы ваша линия связи работала, когда обе стороны используют RC-генераторы с точностью до 2 %, то общее несоответствие может составлять 4 %, или 1 часть из 25. Ошибка времени ¼ бита может возникнуть только после 6 ¼ последовательных битов такая же полярность. Поскольку в этом протоколе биты поступают целыми порциями, это означает, что вы не можете последовательно отправлять более 6 битов одной и той же полярности. К 7-му биту приемник уже мог сэмплировать неправильный бит.

Кажется, этот пример был предназначен для того, чтобы вы поняли, что строгое кодирование NRZ не работает в произвольном случае.

Следующий урок может быть о том, как настроить NRZ, чтобы сделать его полезным на практике. Я не собираюсь писать здесь книгу, поэтому дам вам две вещи для поиска:

1. UART-протокол. Это отправляет биты порциями (обычно) по 8. Это позволяет повторно синхронизировать каждую порцию, имея начальный бит перед порцией, а затем стоповый бит после порции. Стоповый бит гарантирует состояние линии, так что начало следующего стартового бита является переходом.

2. Немного начинки. Это распространенный термин, я уверен, вы найдете там много о нем. По сути, вы никогда не отправляете более некоторого максимального количества одинаковых битов подряд. Когда вы достигаете этого числа, вы искусственно добавляете противоположный бит в поток. Это вызывает переход, который позволяет приемнику повторно синхронизировать свои часы. Получатель знает алгоритм заполнения, поэтому может удалить лишние биты после приема.

Там будет много об этих двух примерах модифицированного NRZ в реальном использовании.