на выходе формирователя не отличается от записываемого сигнала (см. рис. 8.8а). Декодирование осуществляется определением полярности сигнала в середине тактового интервала. При поло-\ жительной полярности на выходе декодера появляется символ /, Ьпри отрицательной - 0. Если в процессе формирования произой-(дет сбой, например, из-за выпадения воспроизводимого импульса (заштрихованного на рис. 8.96), форма сигнала на выходе формирователя исказится (рис. 8.9б) и декодирование будет произг водиться с ошибками (рис. 8.9г). При этом искаженным оказывается не только тот символ, которому соответствует пропавший импульс, но и вся идущая вслед за ним цифровая последователь ность. Для борьбы с этим явлением разработан другой код - модифицированный БВН (БВНМ). В отличие от ВВП код БВНМ является не абсолютным, а относительным. Записываемый сигнал (см. рис. 8.86) представляет собой импульсную последователь ность, полярность которой изменяется при приходе символа 1, в то время как приход О на полярности сигнала в тактовый момент не отражается. Детектирование цифрового кода производится пу-t тем сравнения полярности сигнала в i-й и i- 1-й тактовые мО-г менты. Смена полярности означает передачу 1, совпадение полярности- передачу 0. Поэтому сбой (например, в точке а), превращающий после формирования сигнал, показанный на рис. 8.86, в сигнал, показанный на рис. 8.8б, при декодировании поражает только один символ в последовательности. Способ БВНМ менее чувствителен к ошибкам в канале, чем БВН, и поэтому по-j лучил большее распространение. Сигнал БВН (БВНМ) не са-держит информации о тактовых интервалах, не является самосинхронизирующимся и при его использовании необходима дорожка синхронизации. Спектр БВН (БВНМ) сигнала показан на рис. 8.10. Основная энергия спектра сигнала расположена в области от

ВВН(БВт1) .„Г(ОФПГ)

Рис. 8.10. Спектры сигналов при разных способах цифровой записи

нулевых частот до тактовой частоты Ютакт- БВН сигнал имеет значительную низкочастотную составляющую, из-за чего его спектр плохо согласуется с полосой пропускания тракта записи - воспроизведения. Низкочастотные составляющие через тракт не проходят, что приводит к колебаниям базовой линии воспроизводимого сигнала, смещению моментов формирования и увеличению, L Вероятности ошибки при декодировании-

L 141

Требование выделения тактовой синхронизации непосредственно из воспроизводимого сигнала привело к использованию в ТМз фазовой и относительной фазовой манипуляции (ФМ). При фазовой манипуляции фаза несущего колебания гармонической (см. рис. 8.8г) или прямоугольной (см. рис. 8.8е) формы скачком меняется на 180° в соответствии с приходом символов О или 1. Символу О соответствует одна фаза, символу 1 - другая. При декодировании ФМГ и ФМП сигналов фаза каждой посылки на тактовом интервале сравнивается с фазой опорного колебания (см. рис. 8.8д) и в случае их совпадения на выходе декодера появляется О, в случае несовпадения - 1. Способы ФМГ и ФМП являются абсолютными, так как информация о передаваемом сигнале закладывается в каждую посылку. Поэтому если произойдет случайное изменение фазы опорного колебания из-за действия помех (точка а на рис. 8.8д), то появятся ошибки декодирования, которые будут продолжаться до тех пор, пока фаза опорного колебания не изменится еще раз на п. Это явление известно из фазовой телеграфии под названием «обратной работы». Для борьбы с ним применяется относительная фазовая манипуляция. Вид ОФМ-сигнала для случая гармонической (ОФМГ) и прямоугольной (ОФМГ) несущих показана на рис. 8.8ж и з.

Правило манипуляции состоит в том, что фаза несущего колебания меняется скачком на 180° всякий раз при приходе символа 1 и остается неизменной при приходе О. В декодере происходит сравнение фаз соседних посылок й выносится решение о передаче О, если фазы совпадают, и решение о передаче 1, если фазы противоположны. Появление случайного скачка фазы приводит при ОФМ к одиночному сбою и не вызывает искажения всей передаваемой последовательности.

Фазоманипулированные сигналы могут быть получены перемножением двух колебаний - БВН или БВНМ сигналов и несущих непрерывной или прямоугольной формы:

5фМГ - "БВИ <»такт ! офм - -БВИМ такт у 5фМП = БВН (О > ОфМП = БВНМ „ (/),

(8.5)

где Sn(i)=- V;-зшоЗтакт, и= 1, 3, 5... - несущее колеба-л aJ п

ние прямоугольной формы.

Выражения (8.5) описывают балансную AM. Поэтому энергетический спектр фазоманипулированных сигналов с гармоническим несущим колебанием состоит из двух боковых полос, расположенных вокруг частоты сотакт и совпадающих по форме со спектром БВН (БВНМ) сигнала, а спектр ФМП(ОФМП) сигналов содержит, кроме того, аналогичные составляющие на гармониках тактовой частоты. Эти спектры показаны на рис. 8.10. Из-за наличия второго и последующих максимумов в спектре БВН сигнала форма спектров ОФМГ и ОФМП сигналов совпадает и представ-142

яет собой периодически чередующиеся максимумы и минимумы. Отличие состоит в том, что при прямоугольной форме несущего колебания уровень составляющих, расположенных в районе гар- оник тактовой частоты, больще, чем при гармонической. Спектр [зазоманипулированных сигналов в 2 раза шире спектра БВН згнала, но он лучше согласуется с полосой пропускания тракта, эскольку в нем отсутствует постоянная составляющая. Из фазо-анипулированного сигнала может быть выделена тактовая час-га синхронизации, что также является его достоинством. В то е время при фазовой манипуляции требуется для передачи од-Эй двоичной единицы записать и воспроизвести два перепада "намагниченности на носителе записи, в то время как при способе БВН - один перепад. Поэтому возможность самосинхронизации и лучшее согласование с трактом при фазовой записи достигается за счет снижения информационной плотности записи по сравнению с той, что потенциально реализуема при использовании способа БВН.

Более эффективной с этой точки зрения является модуляция задержкой (МЗ), называемая также кодом Миллера. Правило кодирования этим кодом состоит в следующем: при приходе символа 1 происходит изменение полярности сигнала в середине тактового интервала; при приходе символа О, за которым следует также О, полярность меняется в конце тактового интервала, а при риходе О, за которым следует 1, полярность сигнала не изменя-ся. Форма сигнала, сформированного по этому правилу, показа-•аа на рис. 8.6и.

При МЗ на каждый такт приходится не более одного перепада намагниченности и с этой точки зрения МЗ не уступает БВН-за-лиси. С другой стороны, при МЗ имеется принципиальная возмож-" юсть осуществления самосинхронизации, что сближает ее с фазо-ой манипуляцией. В то же время в спектре сигнала, кодироваи-[ого по способу МЗ, содержится, хотя и ослабленная по сравнению с БВН, постоянная составляющая. Кроме того, при МЗ значительно повышены требования к системам обработки и демодуляции сигнала, которые, в отличие от аналогичных систем фазовой записи, должны различать три, а не два значения длительности импульса - Го, 3/2 Го и 2 Го. Причем при МЗ одна и та же длительность импульса может соответствовать различным сочетаниям символов. Длительность Го появляется при передаче О и /, длительность 3/2 Го-при. последовательностях 01 и 10. Отличие Же состоит в разных моментах синхронизации при передаче этих импульсов. Поэтому сбой в канале синхронизации при МЗ приводит к ошибочному декодированию. Защита от сбоев при МЗ основана на том, что импульс длительностью 2Го появляется только при сочетании символов 101 с перепадами в середине тактового интервала. К этим моментам осуществляют привязку синхросигнала и устраняют тем самым возможную неоднозначность декодирования. .