Laboratorul 1 Sisteme de înregistrare a datelor pe suport magnetic

 

2.1. Introducere

Constr�ngerile impuse de mediul magnetic sunt de tipul codurilor RLL, care pot fi privite de asemenea si ca tehnici de modulatie.

Cerintele esentiale ale codurilor de adaptare sunt cele ale canalului de �nregistrare�redare pe suport magnetic: fiabilitatea �nregistrarii si eficienta utilizarii mediului magnetic.

Corespondenta �ntre codul de adaptare si realizarea fizica a �nregistrarii este: "1" = exista tranzitie �n magnetizare; "0" = nu exista tranzitie �n magnetizare.

    Notiuni specifice:
  • limitele intervalului fara sincronizare, corespunzatoare codurilor de adaptare (RLL): precizeaza valoarea maxima si minima pe care o poate lua distanta �ntre doua simboluri de �nregistrare "1" pentru a evita interferenta intersimbol (limita minima) si a permite sincronizarea (limita maxima).
  • raportul de densitate DR (density rate) reprezinta eficienta unei proceduri de codare care exprima continutul informatic al fiecarei tranzitii din magnetizarea mediului magnetic. Pentru canalele discrete, stationare ai fara memorie exista doua tipuri de coduri:
    • coduri de translatie a datelor, pentru canalele cu constr�ngeri;
    • coduri de transmitere a datelor, pentru canalele cu zgomot.

Codurile de translatie a datelor transforma secventa de date de la intrare �ntr-o noua secventa care satisface constr�ngerile impuse la intrarea �n canal, rezult�nd astfel coduri de adaptare la canal. Codurile de transmitere a datelor previn aparitia erorilor �n secventa de date, rezult�nd detectia si corectia erorilor.

2.2. Coduri binare

Codul "NRZI" � Non Return to Zero I

Se reprezinta fiecare simbol "1" printr-o celula de tranzitie �n magnetizare; celulele fara tranzitie corespund simbolului "0".


Fig. 2.1. Codul "NRZI" (Non Return to Zero)

Avantaj: raport de densitate bun (DR = 1). Dezavantaj: codul nu permite siruri lungi de simboluri nule din cauza pierderii autosincronizarii.

Codul "FM" � Frequency Modulation

Codeaza un simbol de date �n doua simboluri de cod. Primul simbol este �ntotdeauna o tranzitie, asigur�nd autosincronizarea, iar ultimul corespunde informatiei codate (tranzitie pentru "1").


Fig. 2.2.
Codul "FM" (Frequency Modulation)

Avantaj: se obtine eliminarea componentei de curent continuu Dezavantaje: se dubleaza banda de semnal si se reduce raportul de densitate (DR = 0,5).

Codul "MFM" � Modified Frequency Modulation

Numele sau provine din procedeul de micsorare a redundantei codului FM prin eliminarea tranzitiilor de sincronizare alaturate unei tranzitii de date.


Fig. 2.3.
Codul "MFM" (Modified Frequency Modulation)

Avantaj: raportul de densitate DR = 1.

Codul "M2FM" � Double Modified Frequency Modulation

Este o varianta a codului MFM. Redundanta se micsoreaza fata de MFM prin suprimarea tranzitiei de sincronizare daca �n celula precedenta aceasta exista. Se obtine astfel un cod RLL la care procedura de codare/decodare se aseamana celei de la MFM.


Fig. 2.4. Codul "M2FM" (Double Modified Frequency Modulation)

Avantaje: raportul de densitate ram�ne acelasi ca la MFM si permite o interferenta intersimbol ceva mai redusa. Dezavantaj: distanta maxima �ntre tranzitiile succesive creste.

Codul "PE" � Phase Encoding sau cod Manchester

Un simbol de informatie se codeaza �ntr-o tranzitie de un anumit sens �ntre starile de magnetizare de pe suport, iar la juxtapunerea celulelor corespunzatoare simbolurilor de date de acelasi fel apar tranzitii de ajustare "nesemnificative". Traductorul de lectura evidentiaza simboluri de sincronizare la mijlocul fiecarei celule, iar datele se identifica analiz�nd schimbarile de polaritate ale tranzitiilor "nesemnificative".


Fig. 2.5. Codul "PE" (Phase Encoding)

Avantaje si dezavantaje: aceleasi ca la FM.

2.3. Coduri ternare

Avantaje: reducerea redundantei prin considerarea informatiei de faza continute �n impulsul transmis. Impulsurile sunt bipolare, al treilea "simbol" fiind considerat componenta continua rezultata, a carei valoare trebuie sa fie c�t mai mica. Cele trei coduri ternare studiate sunt codurile TB, DUO si BIP.

Codul "TB" � Twinned Binary

Nu are componenta de curent continuu, prin alternarea polaritatii impulsurilor.


Fig. 2.6. Codul "TB" (Twinned Binary)
    Reguli de generare a simbolurilor de cod:
  • simbolurile "+1" si "-1" alterneaza, indiferent c�te simboluri de "0" sunt intercalate �ntre doua simboluri nenule succesive.
  • un simbol de cod nenul se genereaza la orice schimbare a naturii simbolului de date. Daca b0, b1 sunt simbolurile de informatie, simbolul de cod an se calculeaza astfel:

an = -(1/2)b0 - (1/2)b1

Codul "DUO" � Duobinary

Are o componenta de curent continuu importanta, �nsa nu poseda tranzitii la simbolurile "+1" si "-1" adiacente.
Este complementar codului TB, av�nd legea:

an = -(1/2)b0 + (1/2)b1


Fig. 2.7. Codul "DUO" (Duobinary)
    Reguli de generare:
  • simbolurile "+1" si "-1" nu alterneaza adiacent.
  • �ntre simboluri de informatie de acelasi fel se genereaza simboluri de cod de acelasi fel.

Codul "BIP" � Bipolar


Fig. 2.8. Codul "BIP" (Bipolar)

Se mai numeste si TB modificat. Limiteaza propagarea erorilor, gener�nd simbolurile de cod conform regulilor:

  • "0" se genereaza ca lipsa de impuls.
  • "1" se genereaza ca impuls.
  • impulsurile de cod pozitive "+1" si negative "-1" alterneaza, indiferent de celulele fara impulsuri dintre ele. Decodarea semnalului bipolar se face prin redresare si detectie la 1/2 din amplitudine.

Fig. 2.9. Metode binare si ternare de codare a informatiei pe suport magnetic (comparatie).

Inapoi la Index

TOP ^