Wprowadzenie do kodu CMI
Kod CMI (ang. Coded Mark Inversion) to dwupoziomowy stosowany w cyfrowych systemach transmisyjnych. Zalecenie ITU-T G.703 określa go dla interfejsu E4 o szybkości 139 264 kbit/s. Każdy bit wejściowy zajmuje jeden przedział , a odbiornik analizuje przebieg w całym tym przedziale. Nazwa odnosi się do naprzemiennej polaryzacji kolejnych znaczników binarnych:
- Coded (kodowany): Odwzorowuje wejściowy strumień binarny na określony przebieg dwupoziomowy.
- Mark (znacznik): W terminologii telekomunikacyjnej mark oznacza logiczną
1. - Inversion (inwersja): Poziom używany dla kolejnych bitów
1zmienia polaryzację.
Mapowanie zapewnia przejście w połowie każdego bitu 0 i naprzemienną polaryzację kolejnych bitów 1. Stan polaryzacji zmienia się tylko po przesłaniu kolejnego 1, więc zera występujące pomiędzy nimi go nie resetują. Właściwości te wspierają odzyskiwanie zegara oraz pracę interfejsów ze sprzężeniem transformatorowym lub pojemnościowym.
Zasady kodowania CMI
CMI wykorzystuje dwa poziomy sygnału, oznaczone tutaj jako +V i -V. Bit 0 zmienia poziom z -V na +V w połowie okresu bitowego, natomiast bit 1 zajmuje jeden poziom przez cały okres.
Reguła dla logicznego 0
Logiczne 0 jest kodowane jako przejście z -V na +V w połowie okresu bitowego (). Sygnał utrzymuje się na poziomie -V przez pierwszą połowę czasu trwania bitu i na poziomie +V przez drugą połowę. To przejście dostarcza informacji do odtwarzania zegara.
Reguła dla logicznej 1 (znacznika)
Logiczna 1 jest kodowana jako stały poziom napięcia utrzymywany przez cały okres bitowy (). Polaryzacja tego poziomu zmienia się naprzemiennie dla każdej kolejnej przesyłanej 1. Na przykład:
- Pierwszy bit
1jest wysyłany jako +V. - Drugi bit
1jest wysyłany jako -V. - Trzeci bit
1jest wysyłany ponownie jako +V, i tak dalej.
Analiza właściwości kodu CMI
Kod CMI określa przejścia taktujące, zachowanie składowej stałej, wymagane pasmo oraz kontrolę naruszeń reguł kodowania.
- Przejścia taktujące: Każdy zakodowany bit
0zawiera przejście w połowie okresu. Kolejne zakodowane bity1zmieniają polaryzację, więc ich przejścia także niosą informację o taktowaniu. Odbiornik może wykorzystać te przejścia do . - Zachowanie składowej stałej: Odwzorowanie bitu
0obejmuje równe połowy okresu na poziomie -V i +V. Kolejne bity1mają naprzemienną polaryzację, co ogranicza składową stałą dla kolejnych znaczników. Właściwość ta wspiera systemy ze sprzężeniem transformatorowym lub pojemnościowym. - Wykorzystanie pasma: Przejście w połowie każdego bitu
0zwiększa zawartość wysokoczęstotliwościową. W tym modelu widma główny listek rozciąga się w przybliżeniu do podwójnej częstotliwości zegarowej ( lub ), dlatego CMI wymaga szerszego pasma niż NRZ. - Proste wykrywanie naruszeń: Odbiornik może zasygnalizować niektóre naruszenia, takie jak dwa kolejne bity
1o tej samej polaryzacji albo bit0bez wymaganego przejścia w połowie okresu. Sygnał wskazuje niezgodność przebiegu z mapowaniem CMI, lecz sam nie określa jej przyczyny.