Сигнал самосинхронизации

В телекоммуникациях и электронике самосинхронизирующийся сигнал — это сигнал, который можно декодировать без необходимости использования отдельного тактового сигнала или другого источника синхронизации . Обычно это делается путем включения в сигнал встроенной информации о синхронизации и добавления ограничений на кодирование полезных данных, чтобы можно было легко обнаружить ложную синхронизацию.

Большинство линейных кодов предназначены для самосинхронизации.

Изохронность и анизохронность

Если тактовый сигнал встроен в передачу данных, есть две возможности: тактовые сигналы отправляются одновременно с данными ( изохронно ) или в другое время ( анизохронно ).

Изохронные самосинхронизирующиеся сигналы

Если встроенный тактовый сигнал изохронен, он отправляется одновременно с данными. Ниже приведен пример сигнала, в данном случае с использованием манчестерского кода сигнала самосинхронизации . Данные и тактовые циклы можно рассматривать как «слагаемые» в комбинацию, где и тактовый цикл, и данные могут быть извлечены из передаваемого сигнала.

Асинхронные сигналы самосинхронизации

Асинхронные сигналы самосинхронизации не объединяют тактовые циклы и передачу данных в один непрерывный сигнал. Вместо этого модулируется передача тактовых импульсов и передача данных. Ниже приведен пример сигнала, используемого в асинхронной последовательной связи , где поясняется, что информация о тактовой частоте передается в другом временном интервале, чем фактические данные.

Реализации

Примеры использования протоколов сигналов с самосинхронизацией включают в себя:

• изохронный
  • Манчестерский код , где тактовые сигналы возникают в точках перехода.
  • плезиохронной цифровой иерархии Сигналы
  • Модуляция от восьми до четырнадцати
  • 4B5B
  • Кодирование 8b/10b
  • Кодировка 64b/66b
  • HDLC
  • Модифицированная частотная модуляция
• анизохронный
  • Азбука Морзе
  • Асинхронный старт-стоп

Большинство этих кодов можно рассматривать как своего рода ограничения длины прогона. код. Эти ограничения на «серии» нулей и «серии» единиц гарантируют, что переходы происходят достаточно часто, чтобы приемник оставался синхронизированным.

Такие самосинхронизирующиеся сигналы могут быть правильно декодированы в поток битов без проскальзывания битов .Для дальнейшего декодирования этого потока битов и определения того, какой бит является первым битом байта, часто самосинхронизирующийся код используется .

Аналоговые примеры

Амплитудная модуляция - модуляция сигнала. $M(t)$ изменяя амплитуду несущей волны, например:

$y(t)=M(t)\cdot \cos(\omega _{c}t),$

является самосинхронизирующимся, поскольку переходы через нуль служат тактовым импульсом .

Можно посчитать этот тактовый импульс избыточной информацией или, по крайней мере, расточительным использованием пропускной способности канала и дуплексировать канал, изменяя фазу, как при полярной модуляции , или добавляя другой сигнал, который сдвинут по фазе на 90 ° (синусоидальная волна), как в квадратурной модуляции . В результате по каналу передается в два раза больше сигналов за счет потери тактовой частоты и, следовательно, ухудшения качества сигнала в случае дрейфа тактовой частоты (аналоговый эквивалент дрейфа битов).

Это демонстрирует, как тактирование или синхронизация кодирования в коде влияет на пропускную способность канала, и иллюстрирует компромисс.

См. также

• Нечувствительная к задержке схема