Цифровое физическое кодирование

Цифровое кодирование– представление информации прямоугольными импульсами.

Почему именно этот способ кодирования стал основным для локальных сетей? Почему мы оставили аналоговую модуляциюи перешли к изучению методовцифрового кодирования?

Именно благодаря своей простоте и дешевизне реализации цифровое кодированиезавоевало очень большую популярность при передаче данных. В виду своей малой чувствительности к помехам на линиицифровое кодированиев последнее время применяют даже там, где раньше использовали только аналоговые передачи. И даже в этих случаях, когда нужно применять более сложные технические решения и дляцифрового кодирования, дешевле использовать оборудование, которое реализуетцифровое кодирование, чем оборудование, которое реализует модуляцию. Поэтомуаналоговая модуляцияосталась «жить» только там, где без нее совсем нельзя обойтись.

Как осуществляется цифровое кодирование, какие оно дает преимущества и недостатки при передаче дискретных данных в линиях связи, мы увидим в конце этого раздела, когда изучим работу основных методовцифрового кодирования.

Для начала, давайте, сразу определим, какую форму результирующего сигнала предлагает нам цифровое кодирование. Для цифрового кодирования используютпотенциальныеиимпульсныекоды.

Потенциальные коды

В потенциальных кодах для представления логических единиц и нулей используются только значение потенциала сигнала в период такта, а его перепады, формирующие законченные импульсы, во внимание не принимаются. Важно только какое значение в период такта имеет результирующий сигнал.

Импульсные коды

Импульсныекоды представляют логический ноль и логическую единицу либо импульсами определенной полярности, или частью импульса – перепадом потенциала определенного направления. В значение импульсного кода включается весь импульс вместе с его перепадами.

Итак, данные можно «закодировать» потенциальными или импульсными кодами, чтобы передать по линии связи от приемника к источнику. Конечно, на самом деле под словом «закодировать» скрывается большое количество возможных методов цифрового кодирования, которые позволяют проводить кодирование данных с тем или иным результатам.

Давайте посмотрим, как самым простым способом можно закодировать дискретные данные. Очевидно, что самый простой способ: закодировать логическую единицу одним уровнем напряжения (высоким), а логический ноль другим (низким), то есть применить для кодирования последовательности двоичных данных обыкновенный потенциальный код.

Какие требования должны быть к закодированным сигналам, чтобы с минимальными потерями доставить информацию по линии связи от источника к приемнику?

Итак, нам необходимо произвести передачу дискретных данных с выхода одного компьютера – источника – последовательность логических нулей и единиц ко входу другого компьютера – приемника по линии связи.

С одной стороны, для передачи данных мы имеем линии связи, которые не пропускают все частоты, они имеют определенные пропускные способности в зависимости от своего типа. Поэтому при кодировании данных нужно учитывать, чтобы в закодированные данные «пропускались» линией связи.

Поэтому эти последовательности необходимо закодировать в виде цифровых импульсов определенной частоты. При этом, конечно лучше всего добиться:

а) чтобы частоты закодированных сигналов будут низкими, чтобы обеспечивать в общем случае соответствие полосам пропускания линий связи.

б) чтобы закодированные сигналы обеспечивали высокую скорость передачи. А что значит высокая скорость? Это означает способность передавать много бит за секунду.

Таким образом, мы можем сказать первое требование: хороший код должен иметь меньше Герц и больше бит за секунду.

С другой стороны, данные, которые необходимо передавать – это непредсказуемо изменяющиеся последовательности логических нулей и единиц.

Пусть мы определенным способом закодируем эти данные цифровыми импульсами. Каким образом нам определить какая частота результирующего сигнала? Мы, конечно, можем рассматривать результирующие сигналы для всех вариантов последовательностей. Во всех случаях, используя какой–либо определенный метод кодирования, мы получим результирующий сигнал определенной формы. Затем ничто нам не помешает найти частоту сигнала, для любого сигнала с помощью его спектра. Спектр – это характеристика всех методов кодирования. Но поскольку такой подход явно избыточный, этого нам не нужно делать. Для того, чтобы определить нам максимальную частоту цифрового кода достаточно рассмотреть результирующий сигнал при кодировании частных последовательностей:

последовательность логических нулей

последовательность логических единиц

чередующаяся последовательность логических нулей и единиц

Ну а дальше, подход нам известен: нужно разложить сигнал методом Фурье, найти спектр, определить частоты каждой гармоники... найти суммарную частоту сигнала. Но мы не будем проделывать все эти сложные математические вычисления. Что для нас важно? Важно, чтобы основной спектр сигнала попадал в полосу пропускания линии связи. А что является самой важной характеристикой спектра – его основная гармоника. Можем ли мы попытаться определить основную гармонику спектра сигнала? Конечно же, можем.

Достаточно по форме сигнала угадать первую синусоиду, которая повторяет его контур его формы, затем найти период этой синусоиды. Период – это расстояние между двумя изменениями сигнала. Затем можно определить и частоту основной гармоники спектра сигнала как

F = 1/T, где F – частота, Т – период сигнала.

Для определенности примем для удобства дальнейших расчетов,

что битовая скорость изменения сигнала равна N.

Такие расчеты можно провести для каждого метода цифрового кодирования, чтобы определить частоту результирующего сигнала.

Если говорить о результирующем сигнале в цифровом кодировании, то мы понимаем, что, в общем случае, это определенная последовательность прямоугольных импульсов.

Очевидно, что чтобы представить последовательность прямоугольных импульсов в виде суммы синусоид для нахождения спектра, необходимо большое количество таких синусоид. В следствии этого, спектр последовательности прямоугольных сигналов, в общем случае, будет достаточно широким, по сравнению с модулированными сигналами.

Если применить цифровой код для передачи данных на канале тональной частоты, то верхняя граница при потенциальном кодировании достигается для скорости передачи данных в 971 бит/с, а нижняя неприемлема для любых скоростей, так как полоса пропускания канала начинается с300 Гц.

Поэтому очевидно, что цифровые кодына каналах тональной частоты просто никогда не используются! Но зато они очень неплохо работают в локальных сетях, которые не используют для передачи данных телефонные линии.

Таким образом, мы определили:

цифровое кодирование требует для качественной передачи широкую полосу пропускания.. Если вспомнить то, что мы говорили в предыдущем разделе, когда перечисляли достоинства узкого спектра сигнала, то очевидно, что широкий спектр не даст нам таких достоинств. Поэтому использовать цифровое кодирование на линиях с узкой полосой пропускания не целесообразно.

Но существует еще третья и очень важная сторона передачи информации по линиям связи от узла–источника к узлу–приемнику.

Это необходимость обеспечить такой режим передачи, при котором приемник всегда будет точно знать, в какой момент времени он принимает данные от источника.

Другими словами нужно обеспечить рассинхронизацию источника и приемника. Источник передал код – приемник этот код принял, без всяких задержек. Любая задержка даже на один бит полностью меняет все данные в целом.

Итак, чтобы приемник точно знал, в какой момент времени необходимо считывать новую информацию с линии связи, нужна синхронизацияпередатчика и приемника. В сетях эта проблема решается сложнее, чем при обмене данными между близко расположенными устройствами, например между блоками внутри компьютера или же между компьютером и принтером. На небольших расстояниях хорошо работает схема, основанная на отдельной тактирующей линии связи.

Рисунок 1.18

В такой схеме информация снимается с линии данных только в момент прихода тактового импульса. В сетях использование этой схемы вызывает трудности из-за неоднородности характеристик проводников в кабелях. Такой вариант синхронизации абсолютно не подходит для любой сети.

Поэтому в сетях применяются так называемые самосинхронизирующиеся коды.Самосинхронизирующиеся коды– сигналы, которые несут для передатчика указания о том, в какой момент времени нужно осуществлять распознавание очередного бита (или нескольких бит, если код ориентирован более чем на два состояния сигнала).

Любой резкий перепад сигнала – так называемый фронт– может служить хорошим указанием для синхронизации приемника с передатчиком.

Явным примером самосинхронизирующегося кодаможет быть синусоида. Так как изменение амплитуды несущей частоты дает возможность приемнику определить момент появления входного кода. Но это касается аналоговой модуляции. В цифровом кодировании также существуют методы, которые создаютсамосинхронизирующиеся коды, но об этом позже.

Самое главное, что мы получили еще одно требование к цифровому коду: хороший цифровой код должен обеспечивать синхронизацию. При высоких скоростях обмена данными и длинных последовательностях единиц или нулей небольшое рассогласование тактовых частот может привести к ошибке в целый такт и, соответственно, считыванию некорректного значения бита.

Конечно, это самые основные требования к цифровым кодам. В конце нашего раздела, после знакомства с каждым методом мы узнаем еще о некоторых требований к хорошему цифровому коду. Итак, давайте начнем с самого простого спобоба цифрового кодирования.

Потенциальный код без возвращения к нулю NRZ

Этот код получил такое название потому, что при передаче последовательности единиц сигнал не возвращается к нулю в течение такта (как мы увидим ниже, в других методах кодирования возврат к нулю в этом случае происходит).

Код NRZ (Non Return to Zero) – без возврата к нулю – это простейший двухуровневый код. Результирующий сигнал имеет два уровня потенциала:

Нулю соответствует нижний уровень, единице – верхний. Информационные переходы происходят на границе битов.

Рассмотрим три частных случая передачи данных кодом NRZ: чередующаяся последовательность нулей и единиц, последовательность нулей и последовательность единиц.

Рисунок 1.19

Наибольшая частота для потенциального кода NRZнаблюдается при передаче чередующейся последовательности нулей и единиц и она равнаf₀ = N/2. Эта частота еще хороша, тем, что она низкая, т.е. может пропускаться всеми основными типами линий связи.

Как видно, при такой последовательности этого кода скорость передачи данных вдвое превышает частоту сигнала.

А что же происходит при передаче последовательностей нулей и единиц? Посмотрим на предыдущий рисунок. Сможем ли мы описать эти сигналы синусоидой? Нет. При передаче только единиц, или только нулей результирующий сигнал – постоянный ток.

Итак, при передаче последовательности одинаковых битов частота изменения сигнала равна нулю f₀ = 0.

Помимо этого, если учитывать, что спектр реального сигнала постоянно меняется в зависимости от того, какие данные передаются по линии связи, то следует опасаться передач длинных последовательностей нулей или единиц, которые сдвигают спектр сигнала в сторону низких частот.

Другими словами: код NRZ при передаче длинных последовательностей нулей или единиц имеет постоянную составляющую. К спектру передаваемого сигнала помимо требований к ширине, выдвигают еще одно очень важное требование –отсутствие постоянной составляющей(наличия постоянного тока между приемником и передатчиком), потому как применение различныхтрансформаторных развязокв линии связи не пропускает постоянный ток.

Из-за этого многие линии связи, не обеспечивающие прямого гальванического соединения между приемником и источником, этот вид кодирования не поддерживают. Так, к примеру, одним из условий реализации балансной передачи по витым парам является применение в приемопередатчиках сетевого оборудования развязывающих согласующих трансформаторов, передача постоянной составляющей сигнала через которые невозможна. Следовательно, часть информации просто будет игнорироваться этой линией связи. Поэтому на практике всегда стараются избавиться от присутствия постоянной составляющей в спектре несущего сигнала уже на этапе кодирования.

При передаче последовательности чередующихся единиц и нулей в потенциальном в коде NRZ постоянная составляющая отсутствует.

Следующий момент, который обращает наше внимание при передаче длинной последовательности единиц или нулей – отсутствие синхронизации. И это очень существенный недостаток этого кода.

Итак, несмотря на все трудности и недостатки кода NRZего несомненное достоинство –простота.

К тому же потенциальный сигнал не надо кодировать и декодировать, поскольку такой же способ применяется и для передачи данных внутри компьютера. Но все–таки, эти достоинства не перевешивают его недостатков, разве только один – дешевизна реализации.

В результате в чистом виде код NRZв сетях не используется. Тем не менее, используются его различные модификации, в которых с успехом устраняют как плохую самосинхронизацию кодаNRZ, так и наличие постоянной составляющей.

Итак, дальше все рассматриваемые нами коды – это модификация кода NRZ.

Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией AMI

Метод биполярного кодирования с альтернативной инверсией (Bipolar Alternate Mark Inversion, AMI) является модификацией методаNRZ.

В этом методе используются три уровня потенциала – отрицательный, нулевой и положительный. Три уровня сигнала это недостаток кода.

Почему это недостаток? Дело в том, что для различения трех уровней необходимо лучшее соотношение сигнал/шум на входе в приемник. Дополнительный уровень требует увеличение мощности передатчика примерно на 3 дБ для обеспечения той же достоверности приема бит на линии, что является общим недостатком кодов с несколькими состояниями сигнала по сравнению с двухуровневыми кодами.

Для кодирования логического нуля используется нулевой потенциал, логическая единица кодируется либо положительным потенциалом, либо отрицательным, при этом потенциал каждой новой единицы противоположен потенциалу предыдущей.

Рисунок 1.20.

Но зато, за счет этого недостатка удалось решить некоторые проблемы кода NRZI. Сразу отметим, как видно из верхнего рисунка, кодAMIчастично ликвидирует проблемы постоянной составляющей и отсутствия самосинхронизации, присущие кодуNRZпри передаче длинных последовательностей единиц. Но остается для него проблема постоянной составляющей при передаче последовательностей нулей!

При передаче последовательности единиц сигнал на линии представляет собой последовательность разнополярных импульсов с тем же спектром, что и у кода NRZ, передающего чередующиеся нули и единицы, то есть без постоянной составляющей и с основной гармоникойfo = N/2 Гц .

При передаче чередующихся единиц и нулей основная гармоника fo = N/2 Гц , что в два раза меньше чем у кодаNRZ.

В целом, для различных комбинаций бит на линии использование кода AMIприводит к более узкому спектру сигнала, чем для кодаNRZ, а значит, и к более высокой пропускной способности линии.

Код AMIпредоставляет также некоторые возможности по распознаванию ошибочных сигналов. Так, нарушение строгого чередования полярности сигналов говорит о ложном импульсе или исчезновении с линии корректного импульса. Сигнал с некорректной полярностью называется запрещенным сигналом(signal violation).

Вывод: код AMIликвидирует постоянную составляющую при передаче последовательности единиц, имеет узкий спектр – от N/4 – N/2, частично ликвидирует проблемы синхронизации, по сравнению с кодомNRZ, но он использует не два, а три уровня сигнала на линии и это его недостаток. Но его удалось устранить следующему методу.

Потенциальный код с инверсией при единице NRZI

Этот код полностью похож на код AMI, но только использует два уровня сигнала. При передаче нуля он передает потенциал, который был установлен в предыдущем такте (то есть не меняет его), а при передаче единицы потенциал инвертируется на противоположный.

Этот код называется потенциальным кодом с инверсией при единице (Non Return to Zero with ones Inverted, NRZI) .

Он удобен в тех случаях, когда использование третьего уровня сигнала весьма нежелательно, например, в оптических кабелях, где устойчиво распознаются два состояния сигнала – свет и темнота.

Рисунок 1.21

Итак, как вы заметили, этот код немного отличается по форме результирующего сигнала от кода AMI, но если вычислить основные гармоники, для каждого случая, то окажется, что они такие же.

Для последовательности чередующихся единиц и нулей основная частота сигнала fо=N/4. Для при последовательности единиц –fо=N/2. При последовательности нулей сохраняется тот же недостатокfо=0– постоянный ток в линии. Итак, складывается такая картина:

NRZI– обеспечивает те же возможности, что и кодAMI, но использует для этого только два уровня сигнала и поэтому более приемлем для дальнейшего усовершенствования. Этот код всем хорош, он и быстрый и двухуровневый, осталась только побороть две его проблемы – постоянную составляющую при последовательности нулей, и обеспечить синхронизацию при передаче. Как мы потом убедимся, кодNRZIстал основным при разработке более улучшенных методов кодирования на более высоких уровнях, от физического.

Биполярный импульсный код

Мы уже с вами говорили о том, что в сетях кроме потенциальных кодов используются и импульсные коды, когда данные представлены полным импульсом или же его частью – фронтом.

Наиболее простым случаем такого подхода является биполярный импульсный код, в котором единица представлена импульсом одной полярности, а ноль – другой. Каждый импульс длится половину такта.Биполярный импульсный код– трехуровневый код. Давайте посмотрим результирующие сигналы при передаче данныхбиполярным кодированиемв следующих частных случаях.

Рисунок 1.22

Как видите, во всех этих случаях, особенностью кода является то, что в центре бита всегда есть переход (положительный или отрицательный). Следовательно, каждый бит обозначен. Приемник может выделить синхроимпульс (строб), имеющий частоту следования импульсов, из самого сигнала. Привязка производится к каждому биту, что обеспечивает синхронизацию приемника с передатчиком. Такие коды, несущие в себе строб, (как мы с вами недавно рассматривали) и называют самосинхронизирующимися. И это бесспорное преимуществобиполярного кодирования.

При передаче всех нулей или единиц частота основной гармоники кода fо=N Гц, что в два раза выше основной гармоники кодаNRZи в четыре раза выше основной гармоники кодаAMIпри передаче чередующихся единиц и нулей. Этот недостаток кода не дает выигрыша в скорости передачи данных и явно свидетельствует о том, что импульсные коды медленнее потенциальных.

Например, для передачи данных по линии со скоростью 10 Мбит/с требуется частота несущего сигнала 10 МГц.

При передаче последовательности чередующихся нулей и единиц скорость возрастает, но не намного, частота основной гармоники кода fо=N/2Гц.

Итак, мы выяснили, что биполярный импульсныйкод имеет большое преимущество, по сравнению с предыдущими кодами, – онсамосинхронизирующийся.

Но наряду с этим биполярные импульсныекоды имеют широкий спектр сигнала, и поэтому очень медленные. Кроме этого, есть еще один его существенный недостатокбиполярного кодирования– использование трех уровней.

Из-за своего слишком широкого спектра биполярный импульсныйкод используется редко.

Манчестерский код

Манчестерский кодбыл разработан, как усовершенствованныйбиполярный. Поэтомуманчестерский кодтакже относится к самосинхронизирующимся кодам, но в отличие от биполярного кода имеет не три, а только два уровня, что обеспечивает лучшую помехозащищенность.

В манчестерском кодедля кодирования единиц и нулей используется перепад потенциала, то есть фронт импульса.

При манчестерском кодированиикаждый такт делится на две части. Информация кодируется перепадами потенциала, происходящими в середине каждого такта. Это происходит следующим образом:

Единица кодируется перепадом от низкого уровня сигнала к высокому, а ноль – обратным перепадом. В начале каждого такта может происходить служебный перепад сигнала, если нужно представить несколько единиц или нулей подряд. Снова возьмем наш стандартный прием и рассмотрим частные случаи кодирования, а потом будем определять основные гармоники для каждой из последовательностей: нулей, единиц, чередующихся нулей и единиц.

Рисунок 1.23

Во всех случаях можно заметить, что при манчестерскомкодировании изменение сигнала в центре каждого бита позволяет легко выделить синхросигнал. Поэтомуманчестерский коди обладает хорошимисамосинхронизирующимисясвойствами.

Самосинхронизациявсегда дает возможность передачи больших пакетов информацию без потерь из-за различий тактовой частоты передатчика и приемника.

При передаче, как нулей так и единиц, постоянная составляющая отсутствует. Частота основной гармоники fо=NГц, как и прибиполярномкодировании. Благодаря этому гальваническая развязка сигналов в линиях связи может выполняться простейшими способами, например, с помощью импульсных трансформаторов.

При передаче чередующихся единиц и нулей частота основной гармоники равна fо=N/2Гц.

Таким образом, манчестерский кодэто улучшенный биполярный код, улучшенный за счет использования для передачи данных только двух уровней сигнала, а в не трех, как в биполярном. Но этот код по–прежнему остается медленным по сравнению сNRZI, который в два раза быстрее.

Приведем маленький пример. Возьмем для передачи данных линию связи с полосой пропускания 100 МГци скоростью100 Мбит. Если в предыдущем нашем уроке мы определяли скорость передачи данных при заданной частоте, теперь нам нужно определить частоту сигнал при заданной скорости линии. Исходя из этого определяем, что для передачи данных кодомNRZIнам достаточно диапазона частоты отN/2–N/4– это частоты от25 –50 МГц, эти частоты входят в полосу пропускания нашей линии –100 МГц.

Для манчестерского коданам нужен диапазон частот отN до N/2– это частоты от50 до 100 MГц, в этом диапазоне находятся основные гармоники спектра сигнала. Для кода Манчестера он не удовлетворяет полосе пропускания нашей линии, и, следовательно, такой сигнал линия будет передавать с большими искажениями (такой код нельзя использовать на этой линии).

Дифференциальный манчестерский (Differential Manchester) код.

Как это следует из его названия, является разновидностью манчестерского кодирования. Середину тактового интервала линейного сигнала он использует только для синхронизации, и на ней всегда происходит смена уровня сигнала. Логические 0 и 1 передаются наличием или отсутствием смены уровня сигнала в начале тактового интервала соответственно.

Рисунок 1.24.

Этот код обладает теми же самыми преимуществами и недостатками, что и манчестерский. Но, на практике используется именнодифференциальный манчестерский код.

Итак, не смотря на все недостатки код Манчестерараньше (когда высокоскоростные линии были большой роскошью для локальной сети) очень активно использовался в локальных сетях, из-за своей самосинхронизации и отсутствия постоянной составляющей. Он и сейчас находит широкое применение в оптоволоконных и электропроводных сетях.

Но в последнее время разработчики пришли к выводу, что лучше все–таки применять потенциальное кодирование, ликвидируя его недостатки с помощью средствами так называемого логического кодирования. И мы это с вами докажем в следующем разделе, когда начнем изучение методовлогического кодирования.

Потенциальный код 2B1Q

Код 2B1Q– потенциальный код с четырьмя уровнями сигнала для кодирования данных.

Его название отражает его суть – каждые два бита (2В)передаются за один такт сигналом, имеющим четыре состояния(1Q).

Паре бит 00соответствует потенциал ––2,5 В, паре бит01соответствует потенциал–0,833 В, паре11– потенциал+0,833 В, а паре10– потенциал+2,5 В.

Рисунок 1.25

Как вы заметили, этот способ кодирования требует дополнительных мер по борьбе с длинными последовательностями одинаковых пар бит, так как при этом сигнал превращается в постоянную составляющую. Следовательно, при передаче, как нулей, так и единиц fо=0Гц.

При чередовании единиц и нулей спектр сигнала в два раза уже, чем у кода NRZ, так как при той же битовой скорости длительность такта увеличивается в два раза –fо=N/4Гц.

Таким образом, с помощью кода 2B1Qможно по одной и той же линии передавать данные в два раза быстрее, чем с помощью кодаAMIилиNRZI. Однако для его реализации мощность передатчика должна быть выше, чтобы четыре уровня потенциала (–2,5В, –0,833 В, +0,833 В, +2,5 В) четко различались приемником на фоне помех.

Код MLT3

Код трехуровневой передачи MLT–3 (Multi Level Transmission – 3)имеет много общего с кодомNRZI. Важнейшее его отличие – три уровня сигнала.

Единице соответствует переход с одного уровня сигнала на другой. Изменение уровня линейного сигнала происходит только в том случае, если на вход поступает единица, однако в отличие от кода NRZIалгоритм формирования выбран таким образом, чтобы два соседних изменения всегда имели противоположные направления.

Рисунок 1.26

Опять рассмотрим частные случаи, как и во всех остальных случаях.

При передаче нулей сигнал он имеет также постоянную составляющую, сигнал не меняется –fо = 0Гц.

А вот при передаче всех единиц информационные переходы фиксируются на границе битов, и один цикл сигнала вмещает четыре бита. В этом случае fо=N/4Гц – максимальная частота кодаMLT–3при передаче всех единиц.

В случае чередующейся последовательности код MLT–3имеет максимальную частоту равнуюfо=N/8, что в два раза меньше чем у кодаNRZI, следовательно, этот код имеет узкую полосу пропускания.

Недостаток кода MLT–3, как и кодаNRZI– отсутствие синхронизации. Эту проблему решают с помощью дополнительного преобразования данных, которое исключает длинные последовательности нулей и возможность рассинхронизации.

Общий вывод можно сделать следующий – применение трехуровневого кодирования МLТ–3позволяет уменьшить тактовую частоту линейного сигнала и тем самым увеличить скорость передачи.

Код PAM5

Все рассмотренные нами выше схемы кодирования сигналов были битовыми. При битовом кодировании каждому биту соответствует значение сигнала, определяемое логикой протокола.

При байтовом кодировании уровень сигнала задают два бита и более. В пятиуровневом коде PAM 5используется 5 уровней амплитуды и двухбитовое кодирование. Для каждой комбинации задается уровень напряжения.

При двухбитовом кодировании для передачи информации необходимо четыре уровня (два во второй степени – 00, 01, 10, 11). Передача двух битов одновременно обеспечивает уменьшение в два раза частоты изменения сигнала.

Пятый уровень добавлен для создания избыточности кода, используемого для исправления ошибок. Это дает дополнительный резерв соотношения сигнал/шум.

Рисунок 1.27

Итак, после того как мы с вами познакомились с достоинствами и недостатками методов цифрового кодирования, и особенно недостатками, опираясь на то, что мы узнали об аналоговой модуляции, давайте с вами сейчас сделаем несколько выводов о рациональности использования того или иного способа физического кодирования дискретных данных.