Пустовар Н. В.
Евразийский национальный университет
им. Л.Н. Гумилева, г. Астана
Кодирование
данных канальными кодами
С целью повышения плотности записи и обеспечения самосинхронизации
в настоящее время широко применяются канальные коды, основанные на применении
кодирования информации. В результате кодирования канальными кодами исходная информационная
последовательность из 
двоичных
символов преобразуется в зависимости от способа преобразования в последовательность
из 
двоичных
символов, содержащей 
избыточных символов.
Преобразованная кодовая последовательность записывается на носитель чаще всего
методом БВНМ (NRZ).
В общем случае преобразование цифрового сигнала в сигнал записи
(передачи) на основе канальных кодов осуществляется в два этапа. На первом
этапе выполняется операция преобразования двоичных сигналов (1 или 0) в последовательность
символов кода, а на втором этане формируется сигнал записи. Преобразование на
втором этапе называют модуляцией или кодированием, а сами кодовые комбинации -
модуляционными или канальными кодами. Дополнительное
преобразование исходной двоичной информации позволяет добиться:
-
согласования преобразованного спектра сигнала с полосой
пропускания канала записи (передачи);
-
сужения электрического спектра сигнала, в частности, устранения
низкочастотных и высокочастотных составляющих сигнала;
-
увеличения отношения сигнал/шум.
Среди канальных кодов в узлах записи магнитных и оптических ЗУ и каналах
связи широкое распространение получили коды (3,2), (5,4), (10,8) и RLL
2.7.
Код (3,2) или код Габора имеет 
к-2, п = 3.
Кодирование кодом Габора осуществляется над непрерывной двоичной
последовательностью в соответствии с таблицей 1 в двух режимах.
Таблица 1 - Преобразование исходной информации в соответствии
с кодом
Габора
|
Исходная группа, |
Преобразованная, группа |
Исходная группа, |
Преобразованная группа, |
|
Режим 1 |
Режим 2 |
||
|
01 10 11 00 00 |
011 101 111 010 110 |
10 01 00 11 |
001 111 101 111 |
Кодирование в режиме 1 осуществляется до тех пор, пока в кодовой
последовательности не встретится группа из двух нулей. При наличии комбинации
00 определяется значение первого символа следующей пары двоичных знаков. Если
он равен 0, то группа 00 кодируется символами 010. В противном случае группа 00
преобразуется в последовательность 110. Следующая за комбинацией 00 группа
двоичных знаков кодируется в режиме 2, а последующие группы кодируются в режиме
1 до обнаружения двух нулей подряд (группы 00) и так далее.
В результате кодирования образуется непрерывная кодовая
последовательность бит, в которой встречается не более одного 0 между двумя
соседними 1 
. Пример кодирования кодом Габора приведен на рисунке 1.
. При этом в необходимых случаях производится замена
информационной комбинации бит служебной комбинацией, в качестве которой принята
комбинация 110. Для исключения в кодовой последовательности символов между
двумя соседними 1 более одного 0 в модифицированном коде Габора предусмотрены
следующие правила замены: 43-51, 44-55, 444-452, 443-451. В рассматриваемом
способе кодирования, в отличие от способа Габора, существует ограничение и на
число следующих подряд единиц (не более 8). Ограничение следующих подряд единиц
достигается за счет следующих правил замены: 111-152, 211-252, 311-352. Пример
кодирования модифицированным кодом Габора приведен на рисунке 2.