Кодирование сигналов.


Под кодированием измерительной информации понимают процесс преобразования измерительных сигналов в комбинации из дискретных сигналов .  При этом правила, в соответствии с которыми производятся данные преобразования, называются кодом. Элементами кодовых комбинаций могут быть буквы и цифры, а в технических устройствах в качестве элементов кода могут быть использованы различные импульсные сигналы.

       Использование кодирования измерительных  сигналов позволяет представлять сигналы в форме, удобной либо для их восприятия, либо для ввода в вычислительные устройства; передавать больший объем информации; согласовывать параметры измерительной информации и передающих каналов; повышать помехоустойчивость передачи, хранения и обработки информации.

       Метод кодирования определяется такими факторами, как объем измерительной информации; количество используемых кодовых признаков; параметры передающих каналов; возможности технических средств и т.д.

       Коды классифицируют в соответствии с  такими критериям, как структурные характеристики самого кода (число кодовых признаков – единичные, двоичные многопозиционные; количество разрядов кодовой комбинации – равномерные  и неравномерные; способ образования кодовой комбинации – избыточные и неизбыточные, разделимые и неразделимые; соответствие постоянного числа символов кодовой комбинации передаваемому числу – блочные и неблочные  и т.д.)  и характеристики сигналов (элементов) кода (рис.14).

        К числовым характеристикам кода относят:

-  основание кода m  - число цифр, букв, из которых строится код;

-  длину кода  n – число разрядов кодовой комбинации;

- мощность кода , т.е. число кодовых комбинаций, используемых для передачи информации;

-  число информационных разрядов k; 

 - полное число кодовых комбинаций  , т.е. число всех возможных комбинаций;

- число проверочных разрядов ;

- избыточность кода R , для разделимых блочных кодов ;

- кодовое расстояние между кодовыми комбинациями d–число разрядов с различными символами;

- минимальное кодовое расстояние ;

- характеристики помехоустойчивости избыточных кодов;

- вероятности необнаружения ошибки и т.д.

       Наиболее распространена классификация кодов по числу используемых кодовых признаков. В соответствии с этой классификацией различают единичные, двоичные, многопозиционные коды.

        Единичный код является число- импульсным непозиционным, в нем используется один элемент, например, цифра 1. Код отличается простотой, его применение ограничено рамками промежуточных преобразований.        Двоичный код используется чаще, в нем используют два символа 0 и 1, количество разрядов может быть постоянным и непостоянным, является позиционными, т.к. числовое значение символа определяется его местом в комбинации. В соответствии с этим кодом любое целое число может быть выражено как , где n – число разрядов кодовой комбинации; - число данной системы счисления, стоящее в определенном разряде. Например, кодовая комбинация 1101 соответствует числу

       Максимальное число, которое может быть представлено двоичным кодом .

       В десятичных кодах каждая десятичная цифра представляется в виде , например, . Такой  код легко реализуется техническими средствами и воспринимается человеком.

       В двоично- десятичных кодах каждая десятичная цифра представляется группой цифр, состоящей из четырех двух- позиционных разрядов. Например, кодовая комбинация 1001 0000 0010 также соответствует числу 902.

       В двоичных кодах при переходе от одного числа к другому может происходить одновременно изменение цифр в нескольких разрядах, что приводит к значительным ошибкам при кодировании. Чтобы устранить ошибки такого рода, используют специальные отраженные коды, в них при таких переходах в числах кодовые комбинации отличаются только цифрой одного разряда.



Предыдущие материалы: Следующие материалы: