Veri Kodlama Teknikleri

Encoding verilerin güvenli bir şekilde iletilmesi için verinin veya belirli bir karakter, sembol, alfabe vb. dizisinin belirli bir formata dönüştürülmesi işlemidir. Decoding bilgiyi dönüştürülmüş formattan çıkarmak için ters kodlama işlemidir.

Veri Kodlama

Kodlama, temsil etmek için çeşitli voltaj veya akım seviyeleri modellerini kullanma işlemidir. 1s ve 0s iletim bağlantısındaki dijital sinyallerin

Yaygın hat kodlama türleri Unipolar, Polar, Bipolar ve Manchester'dır.

Kodlama Teknikleri

Veri kodlama tekniği, veri dönüştürme türüne bağlı olarak aşağıdaki türlere ayrılır.

Analog data to Analog signals - Analog sinyallerin Genlik Modülasyonu, Frekans Modülasyonu ve Faz Modülasyonu gibi modülasyon teknikleri bu kategoriye girer.
Analog data to Digital signals- Bu işlem, Darbe Kod Modülasyonu (PCM) ile yapılan sayısallaştırma olarak adlandırılabilir. Dolayısıyla, dijital modülasyondan başka bir şey değildir. Daha önce tartıştığımız gibi, örnekleme ve niceleme bunda önemli faktörlerdir. Delta Modülasyonu, PCM'den daha iyi bir çıktı verir.
Digital data to Analog signals- Genlik Kaydırmalı Anahtarlama (ASK), Frekans Kaymalı Anahtarlama (FSK), Faz Kaymalı Anahtarlama (PSK) vb. Gibi modülasyon teknikleri bu kategoriye girer. Bunlar sonraki bölümlerde tartışılacaktır.
Digital data to Digital signals- Bunlar bu bölümde. Dijital verileri dijital sinyallerle eşlemenin birkaç yolu vardır. Bazıları -

Sıfıra Dönmez (NRZ)

NRZ Kodları, 1 Yüksek voltaj seviyesi için ve 0Düşük voltaj seviyesi için. NRZ kodlarının ana davranışı, voltaj seviyesinin bit aralığında sabit kalmasıdır. Bir bitin sonu veya başlangıcı gösterilmez ve önceki bitin değeri ile mevcut bitin değeri aynıysa, aynı voltaj durumunu koruyacaktır.

Aşağıdaki şekil NRZ kodlama kavramını açıklamaktadır.

Yukarıdaki örnek dikkate alınırsa, uzun bir sabit voltaj seviyesi dizisi olduğundan ve bit aralığının olmaması nedeniyle saat senkronizasyonu kaybolabileceğinden, alıcının 0 ile 1 arasında ayrım yapması zorlaşır.

NRZ'de iki varyasyon vardır:

NRZ - L (NRZ - SEVİYE)

Yalnızca gelen sinyal 1'den 0'a veya 0'dan 1'e değiştiğinde sinyalin polaritesinde bir değişiklik olur. Bu NRZ ile aynıdır, ancak giriş sinyalinin ilk bitinde bir polarite değişikliği olmalıdır.

NRZ - I (NRZ - TERS)

Eğer bir 1gelen sinyalde oluşur, ardından bit aralığının başlangıcında bir geçiş olur. Bir0 gelen sinyalde, bit aralığının başlangıcında geçiş yoktur.

NRZ kodlarında disadvantage bir dizi olduğunda, verici saatinin alıcı saatiyle senkronizasyonunun tamamen bozulduğu 1s ve 0s. Bu nedenle, ayrı bir saat hattının sağlanması gerekir.

İki fazlı Kodlama

Sinyal seviyesi hem başlangıçta hem de ortada her bit zamanı için iki kez kontrol edilir. Dolayısıyla, saat hızı veri aktarım hızının iki katıdır ve bu nedenle modülasyon hızı da iki katına çıkar. Saat, sinyalin kendisinden alınır. Bu kodlama için gereken bant genişliği daha fazladır.

İki tür İki Aşamalı Kodlama vardır.

İki aşamalı Manchester
Diferansiyel Manchester

İki aşamalı Manchester

Bu tür kodlamada, geçiş bit aralığının ortasında yapılır. Sonuç darbesi için geçiş, aralığın ortasında, giriş biti 1 için Yüksek'ten Düşük'e doğrudur. Geçiş, giriş biti için Düşük'ten Yüksek'e iken0.

Diferansiyel Manchester

Bu tür kodlamada, her zaman bit aralığının ortasında bir geçiş meydana gelir. Bit aralığının başlangıcında bir geçiş meydana gelirse, giriş biti0. Bit aralığının başlangıcında geçiş olmazsa, giriş biti1.

Aşağıdaki şekil, farklı dijital girişler için NRZ-L, NRZ-I, İki-fazlı Manchester ve Diferansiyel Manchester kodlamasının dalga biçimlerini göstermektedir.

Blok Kodlama

Blok kodlama türleri arasında en ünlüleri 4B / 5B kodlama ve 8B / 6T kodlamadır. Bu işlemlerin her ikisinde de bit sayısı farklı şekillerde işlenir.

4B / 5B Kodlama

Manchester kodlamasında, verileri göndermek için NRZ kodlaması yerine iki kat hızlı saatler gereklidir. Burada, adından da anlaşılacağı gibi, 4 bitlik kod, minimum sayıda 5 bit ile eşlenir.1 gruptaki bitler.

NRZ-I kodlamadaki saat senkronizasyon problemi, 4 ardışık bitlik her bloğun yerine 5 bitlik eşdeğer bir kelime atanarak önlenir. Bu 5 bitlik kelimeler bir sözlükte önceden belirlenmiştir.

5 bitlik bir kod seçmenin temel fikri şudur: one leading 0 ve olmalı no more than two trailing 0s. Bu nedenle, bu kelimeler, bit bloğu başına iki işlem olacak şekilde seçilir.

8B / 6T Kodlama

Tek bir sinyal üzerinden tek bir bit göndermek için iki voltaj seviyesi kullandık. Ancak 3'ten fazla voltaj seviyesi kullanırsak, sinyal başına daha fazla bit gönderebiliriz.

Örneğin, tek bir sinyalde 8 biti temsil etmek için 6 voltaj seviyesi kullanılırsa, bu tür bir kodlama 8B / 6T kodlama olarak adlandırılır. Dolayısıyla bu yöntemde, sinyal için 729 (3 ^ 6) kombinasyona ve bitler için 256 (2 ^ 8) kombinasyona sahibiz.

Bunlar, dijital verilerin güvenilir veri aktarımı için sıkıştırılarak veya kodlanarak dijital sinyallere dönüştürülmesinde çoğunlukla kullanılan tekniklerdir.