Возможно ли сразу отправить несколько бит данных по одному проводу?

Существует ли существующий протокол или способ модуляции, когда несколько бит данных отправляются по одному проводу сразу или, возможно, дополнительная линия заземления (например, последовательная связь)?

Я знаю, что существуют такие методы, как PSK или FSK, где фаза или частота несущей изменены для представления разных битов или состояний сигнала, но эти изменения фазы или частоты передаются один за другим, то есть последовательно, а не сразу.

Существует ли существующий способ или протокол связи или модуляции, которые могут посылать сразу несколько битов данных, а не один за другим, используя сдвиг, выполняемый в PSK или FSK?

12 голосов | спросил CrownedEagle 10 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 10 Sep 2018 21:47:15 +0300 2018, 21:47:15

7 ответов


29

16-QAM передает 4 бита одновременно, модулируя как фазовый угол, так и амплитуду несущей: -

 введите описание изображения здесь>> </a> </p>

<p> На принимающей стороне шум, добавляемый во время распространения передачи, может сделать биты такими: - </p>

<p> <a href= введите описание изображения здесь>> </a> </p>

<p> Но при условии, что между полученными данными и промежуточной точкой между символами вы можете обнаружить пробел. </p>

<p> Итак, если вы понимаете шум в своем канале, и ваша пропускная способность канала является приемлемой, вы сможете отправлять более одного бита одновременно (как предложено <a href = Теория Шеннона-Хартли ): -

 введите описание изображения здесь>> </a> </p></body></html>

ответил Andy aka 10 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 10 Sep 2018 21:55:52 +0300 2018, 21:55:52
18

Конечно. PSK и FSK (и другие методы модуляции, если на то пошло) могут иметь более двух вариантов для фазы или частоты. Если у вас есть четыре варианта, вы можете сразу отправить два бита.

Продвинутые телефонные модемы (до того, как мы все переключились на широкополосную связь) могли кодировать до 8-10 бит за раз, используя 256 - 1024 различных состояния сигнализации.

Диаграмма QAM-256 (от здесь )

ответил Dave Tweed 10 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 10 Sep 2018 21:59:14 +0300 2018, 21:59:14
9
  

Я знаю, что существуют такие методы, как PSK или FSK, где фаза или частота несущей изменены для представления разных битов или состояний сигнала, но эти изменения фазы или частоты передаются один за другим, т.е. последовательно, а не сразу.

Это не обязательно так. Если ваша схема модуляции FSK имеет 4 или 8 или 16 различных частот, которые могут быть переданы вместо двух, вы можете передавать 2 или 3 или 4 бита на символ.

Любая схема модуляции, которая предлагает более 2 различных вариантов символов в каждом интервале бода, передает более 1 бит на символ.

  

Итак, я хочу знать, существует ли какой-либо существующий способ или протокол связи или модуляции, которые могут отправлять сразу несколько битов данных, а не один за другим, используя сдвиг, выполняемый в PSK или FSK?

Например, импульсно-амплитудная модуляция (PAM, в настоящее время горячая тема в волоконно-оптических передачах данных) и квадратурная амплитудная модуляция (QAM) обычно проектируются с более чем 1 бит на бод.

ответил The Photon 10 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 10 Sep 2018 21:54:52 +0300 2018, 21:54:52
9

Это всего лишь своего рода всеобъемлющий мета-ответ, потому что я не заметил, что слово «символ» выделено так сильно, как хотелось бы. В типичных системах связи вы отправляете только один символ за раз, но у вас может быть более 1 бит на символ.

Символ - это логическое понятие, которое отображается на какое-либо физическое проявление. Например, в ответе Dave Chapman есть 4 символа, отображаемые на физические уровни напряжения 0 В 1.25 В 2,5 В и 3,75 В. В примере 16QAM от от Andy aka есть 16 символов, сопоставленных с комбинацией амплитуд и фаз.

Затем вы можете определить свое отображение символов на биты. Если у вас есть простая цифровая полоса с двумя символами: 0 В и 5 В, вы можете сопоставить эти символы на битах 1 и 0. Если у вас есть 4 символа (например, ответ напряжения Дэйва), вы можете сопоставить их на парах бит, 00, 01, 10, 11. Если у вас есть 16 символов, например 16QAM, вы можете сопоставить их с 4-битными группами 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 и 1111.

Таким образом, чем больше символов у вас есть, тем больше бит вы можете передавать одновременно. Разумеется, больше символов также означает, что более сложно определить, какой символ был передан позже.

Также возможно отправить более одного символа на провод, если ваши физические проявления этих символов легко разделить. Например, кабель отправляет данные, символы которых вписываются в очень хорошие узкие полосы частот (по одному на канал). Символы, отправленные по каждому из этих каналов, могут обрабатываться независимо.

ответил Cort Ammon 11 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowTue, 11 Sep 2018 22:37:04 +0300 2018, 22:37:04
7

После написания этого ответа я заметил, что вопрос отмечен как «цифровая электроника»: мой ответ требует аналоговых компонентов, поэтому я не знаю, будет ли это полезно. Я оставлю его независимо от того, на что он способен.


Как инженер систем управления, я хотел бы предложить более простое решение.

Если вы можете контролировать или ваш ток или напряжения в аналоговой моде с высокой точностью, вы можете выбрать высокое и низкое опорное значение, позволяю сказать, 0-16v для простоты. Отсюда, если у вас есть разрешение 1v для вашего управления, вы можете одновременно передавать до 4 бит информации, выбирая десятичное представление битового поля в качестве вашего напряжения.

Например:

0v => 0000
1v => 0001
7v => 0111
etc.

Затем, если вы установите его на часы, вы можете понять, что это значение обновляется с частотой х Гц, чтобы ваши программы могли реагировать, даже если значение не изменилось.

Единственным ограничением для этого является уровень точности, с помощью которого вы можете контролировать передачу напряжения /тока.


Для этого существуют стандартные протоколы, такие как PAM16, который используется в ethernet . Это выбирает 16 значений между -1v и 1v. Благодаря комментариям к этой информации.

ответил Persistence 11 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowTue, 11 Sep 2018 03:46:19 +0300 2018, 03:46:19
4

Существует довольно стандартный метод, называемый «dibit», который отправляет два бита в данном временном интервале. Биты кодируются как аналоговое напряжение, например:

Данные о напряжении

0,00 В - 00

1,25 В - 01

2,50 В - 10

3,75 В - 11

В этой системе используется цифроаналоговый преобразователь для отправки и аналого-цифровой преобразователь для приема. Подобные системы существуют для «трицитов» и квадбитов ». После этого не так хорошо. Проблема, очевидно, в том, что, когда вы идете на все меньшие и меньшие различия между битами, вы становитесь более уязвимыми для шума.

Фактически, именно поэтому цифровая передача данных была изобретена в первую очередь.

В нижней строке вы можете сделать это, но есть компромиссы.

ответил Persistence 11 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowTue, 11 Sep 2018 03:46:19 +0300 2018, 03:46:19
1

Способ передачи нескольких сигналов по одному проводу или к среде - с помощью мультиплексирования, два основных типа: TDM (мультиплексирование с временным разделением ).

В FDM в принципе каждый сигнал модулирует другую несущую, и все сигналы передаются в одном и том же средстве одновременно, со стороны приемника обычно есть какой-то фильтр, который выбирает интересующий частотный диапазон и демодулирует сигнал.

В TDM каждый сигнал передается в разные временные интервалы, представьте линию из 8 сигналов, где каждый сигнал имеет свой собственный поворот, в течение небольшого временного интервала будет передаваться сигнал 1, затем сигнал 2, затем сигнал 3 и так далее, цикл повторится и начнется с сигнала 1 снова.

Также посмотрите CDMA (множественный доступ с кодовым разделением), из Wiki:

  

CDMA представляет собой пример множественного доступа, в котором несколько передатчиков могут отправлять информацию одновременно по одному каналу связи. Это позволяет нескольким пользователям делиться полосой частот (см. Полосу пропускания). Чтобы разрешить это без чрезмерных помех между пользователями, CDMA использует технологию расширенного спектра и специальную схему кодирования (где каждому передатчику назначен код).

Вариант FDM OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением)

ответил S.s. 11 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowTue, 11 Sep 2018 17:22:07 +0300 2018, 17:22:07

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132