[其他]冗余編碼二進制數據的信道化串行傳輸方法和設備

無效

• 申請號: 87102265
• 申請日: 1987-03-26
• 公開（公告）號: CN87102265A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 厄恩斯特·奧古斯特·芒特
• 申請（專利權）人: 北方電信有限公司
• 主分類號: H04B9/00
• 分類號: H04B9/00;H03M7/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波,杜有文

一般來說本發明涉及脈沖編碼調制（PCM）信息在光纖傳輸設備上的傳輸，更具體地說，涉及一種將二進制字轉換為編碼二進制字的冗余編碼方法，以及實現編碼、譯碼功能和編碼二進制數據通訊的電路。

眾所周知，在用光纖傳輸設備傳輸數據時，希望采用二進制數據而不用諸如雙極性數據，因為這可以簡化光學發射機和接收機電路設計，使它們工作在簡單的開關狀態。然而，為了在接收機實現數據的同步恢復，則原始二進制數據所采用的編碼方式必須能夠提供足夠的邊緣，以便接收機析取時鐘脈沖。

對二進制數據傳輸的另一要求是，信號至少應近似平衡，即：信號中1脈沖和0脈沖的數目應近似相等。這樣，有助于接收機放大器采取交流耦合形式，因而設計簡單。同時，這也意味著平均發射功率將穩定在峰值功率的二分之一，從而可達到LED（發光二極管）或激光驅動器所要求的較高的峰值功率，而不致超出它的技術規范。此外，還希望傳輸系統提供對傳輸錯誤的檢測。

由于當代的遠程通訊系統以數字形式處理語音和數據信息，通常，信息是以信息組或多信道形式處理的。例如，目前遍及北美、正在使用著的這樣一種數字系統，采取10位碼的信道，每個10位碼包括：8位PCM采樣值、1位信號位和1位奇偶校驗位。因此，本發明針對一種二進制數據信息組冗余編碼方法，這種二進制數據適于通過光纖傳輸線進行透明傳輸的形式，以及將二進制數據與編碼二進制數據互相變換和反變換的電路。

已知的多種二進制數據冗余編碼系統，或者不適合PCM二進制數據的信道化串行傳輸、或者對于實現這項功能存在一種或多種重要問題。

一種這樣的系統已在格羅夫（W.D.Grover）于1984年6月22日提交的并已轉讓給現受讓人，其申請號為457，327的加拿大專利中得到描述。在那里，敘述了一種用在光纖傳輸設備上的冗余編碼二進制數據通訊方法。它利用一個只讀存貯器（ROM），將n位二進制數據編碼為m位二進制數據。該ROM中存放2^m個二進制字，這些字已按預定的游程長度標準劃分為若干字集。利用存放在ROM里的轉換表中選取出來的集對，n位字被轉換為對應的m位二進制字，從而在傳輸線上提供直流平衡的信號。利用ROM里的轉換表中不同的預定數據集，使n位字轉換為m位二進制字，從而實現數據的幀同步。通過識別導出m位字的轉換集，接收機可識別幀信息。采用一個或幾個這樣的m位字，從而保證接收機和發射機之間的同步。這樣的系統雖然在某些情況下能符合要求地運行，但是，在另外某些情況下，其同步系統的穩定性卻很不滿意。

因此，本發明的目的之一是為冗余編碼二進制數據通訊提供一個具備穩定的同步特性的系統。

本發明的另一個目的是提供一種編碼方法，將2ⁿ個二進制字集轉換為2^m個二進制字集（這里，m＞n），其中，這兩個字集之間呈現出共同的x個不變位，從而使轉換表的規模壓縮至最小。通過將余下的（m-x）位行代碼字映射到（n-x）位二進制字，也可使得轉換ROM的規模最小化。用本發明方法產生的冗余二進制代碼還提供了符合二進制數據傳輸需要的直流平衡特性和固有時鐘信息。

本發明還給出了一種將2ⁿ個二進制字集冗余編碼為2^m個二進制字的方法，這里，m大于n。這個方法包括從這2^m個字集中選擇第一字子集的步驟，該第一字子集中包含有一個用作同步字（Sync-Word）的m字和該字的m個位距為1的相鄰字。同步字的選取要滿足1位的字內最大游程長度的預定標準和直流平衡的預定標準。從這2^m個字集中還選取符合含1的位數的字首最大游程長度、字尾最大游程長度、整個字內最大游程長度的預定標準的第二字子集;該字子集中不包括第一字子集。然后，通過從第二字子集中消除所有的m個代碼字（這些字可能產生跨信道邊界的、對應于第一字集中任一個字的非對準代碼字），從而產生第三字子集。接著，再從第三字子集中選取出第四字子集，該字子集中的字和2ⁿ個二進制字集的字之間呈現出x個不變位。于是，從具有m個字的第四字子集中的每個字便可賦值給2ⁿ個二進制字集中的一個字，因而使得第四字子集中的（m-x）位單值地映射到2ⁿ個二進制字集中的字的余下的（n-x）位。