Studierea și Descriere Diferitor Metode de Codificare Digitală și Analogică a Semnalului în Rețele de Calculatoare

INTRODUCERE

La nivel fizic, unitatea de organizare a datelor este bitul. Biţii pot fi reprezentaţi şi transmişi printr-un canal de comunicaţie cu ajutorul semnalelor. Rolul fundamental al nivelului fizic este acela de a transforma semnalul în biţi. Ştiind că la nivel fizic se lucrează doar cu semnale, sunt importante mijloacele prin care biţii pot fi transmişi cît mai eficient.

În cele ce urmează vor fi prezentate diverse tehnici de dispozitive ce fac posibilă optimizarea transferului de biţi printr-un canal fizic.

O clasificare frecventă a semnatelor este cea analogică și ceadigitală. Semnalele digitale sunt discrete şi cuantizate, adică pot fi reprezentate prin numere cu un anumit nivel de precizie prestabilit.

De-a lungul timpului au existat numeroase forme de transport al informaţiei pe distanţe lungi. Fiecare dintre aceste metode avea o anumită formă de codificare a informaţiei. O clasificare a metodelor de codificare ale semnalelor fizice face parte din semnale digitale sunt:

• codul NRZ (Non Return to Zero);

• codul AMI (Alternate Mark Inversion) ;

• codul Manchester;

• codul 2B1Q.

O altă clasificare a metodelor de codificare a semnalelor fizice este codificarea analogică sau mai bine spus modulația analogică. Cîteva dintre aceste modulații sunt:

• Amplitudă;

• Frecvenţă;

• Fază;

• Fază și Frecventă;

• Aplitudine și Frecvenţă;

• Ampitudine și fază.

Scopul tezei de licenţă constă în studierea şi descrierea diferitor metode de codificare digitală și analogică a semnalului în reţele de calculatoare.

Obiectivile tezei anuale sunt:

• studierea literaturii de specialitate;

• clasificarea metodelor de codificarea informatiei;

• compararea si descrierea metodelor de codificarea digitala;

• compararea si descrierea metodelor de codificarea analogică.

Teza de licență este alcătuită din 3 capitole.

În primul capitol numit “nivelul fizic, codificarea informației”, sînt descrise noţiuni generale despre codificarea informatiei la transmitere,clasificarea metodelor de codificare, metoda de codificare digitală care conține subpunctele: codul NRZ (Non Return to Zero), AMI (Alternate Mark Inversion), Manchester, 2B1Q și metoda de codificare analogică care conține subpunctele; modulație de frecvență, modulație de amplitudă, modulație de fază și metode de modulație combinaționale.

În capitolul doi este descrisă principiul de elaborare a aplicației „Codificarea informaţiei”. În paragrafele din capitolul doi este descris mediul de elaborare a aplicaţiei, structura aplicației elaborate în limbajul C# şi principiul de lucru cu graficile codificarii digitale și codificării analogice.

În ultimul capitol a fost descrisă aplicația „Codificarea informaţiei” și anume paragrafele: funcționalitatea de bază a aplicației,posibilitățile adăugătoare a aplicației și in final utilizarea aplicației în studierea disciplinii speciale.

Teza de licență include 43 pagini, 29 figuri şi o listă din 19 surse bibliografice.

1. NIVELUL FIZIC. CODIFICAREA INFOTMAȚIEI

1.1. Codificarea informaţiei la transmitere

Nivelul fizic se ocupă de transmiterea datelor pe canalele (mediile) fizice specificând tipuri şi nivele de semnale, tipuri de modulaţie, coduri de linie, posibilităţi de conectare (mufe), modul de acces la mediu.

Transmiterea informaţiei la nivel fizic se face prin semnale electromagnetice (electrice, radio, microunde, optice). Semnalele pot fi analogice sau numerice, în banda de bază sau modulate (analogic sau numeric).

Un semnal purtător de informaţie este caracterizat de:

• nivelul de tensiune sau putere

• banda de frecvenţă

• tipul de modulaţie etc.

Canalul de transmisie reprezintă mediul fizic prin care are loc propagarea semnalelor informaţionale. Aceste medii pot fi sub formă de ghiduri de undă (cabluri, fibre optice) sau cu propagare în mediu deschis, neghidat (radio, satelit).

Un canal de transmisie este caracterizat de următorii parametrii mai importanţi:

• Banda de frecvenţă (banda de trecere), f, care reprezintă spectrul de frecvenţă în care nivelul semnalului nu scade sub o anumită valoare (de regulă 3dB din valoarea maximă). În unele cazuri banda se poate defini şi în funcţie de alţi parametrii (distorsiuni, eficienţa modulaţiei etc.).

• Zgomotul propriu reprezentând puterea electrică a tuturor perturbaţiilor existente în canal. Ele se manifestă ca nişte semnale aleatoare perturbatoare, care afectează calitatea semnalelor informaţionale. Semnalele utile, purtătoare de informaţie trebuie să aibă o putere mult mai mare decât zgomotele, adică să se asigure un raport semnal – zgomot (RSZ) suficient de mare

• Viteza maximă-de transfer a datelor cu N nivele discrete de tensiune (amplitudine), pe un canal cu banda de trecere f.

• Capacitatea de transmisie a unui canal de comunicaţii depinde de banda de trecere şi de raportul semnal – zgomot şi este dată de ecuaţia lui Shannon: