3.4. Коды 2/3
Известно две разновидности кодов 2/3, в основе которых лежит преобразование 2-разрядных информационных символов 3-разрядными кодовыми. Оба кода имеют одинаковые или сходные технические характеристики и отличаются только способами альтернативной замены кодовых символов при невозможности основной замены из-за нарушения требований на минимальное количество «нулей» между двумя соседними «единицами», которое обеспечивает повышение плотности записи. Рассмотрим оба варианта кодирования.
3.4.1 Код 2/3 (I)
Данный метод кодирования, как уже говорилось выше, предполагает деление последовательности информационных бит на группы по два бита в каждой (n = 2) и преобразование каждой пары в кодовое слово из трех бит (m = 3) в соответствии с табл. 3.4.
Таблица 3.4
Преобразование 2/3
№ |
Информационное слово |
Кодовое слово |
|||
a1 |
a2 |
b1 |
b2 |
b3 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
В аналитическом виде преобразование выглядит следующим образом:
b1
= a1;
b3
= a2;
,
где a1 – старший, а a2 – младший разряды исходного информационного слова, b1 – b3 – старший, средний и младший разряды кодового слова, а знак «+» обозначает операцию логического сложения (дизъюнкцию).
Если при каскадном соединении полученных трехразрядных кодовых слов в месте их соединения оказываются рядом две единицы (сочетания 2-3, 2-4, 4-3 и 4-4), то преобразование производится по альтернативному варианту в соответствии с табл. 3.5.
Таблица 3.5
Альтернативный вариант преобразования пары информационных слов
Пары |
Информационные слова |
Кодовые слова |
a11 a12• a21 a22 |
b11 b12 b13• b21 b22 b23 |
|
2•3 |
01•10 |
010•000 |
2•4 |
01•11 |
001•000 |
4•3 |
11•10 |
100•000 |
4•4 |
11•11 |
101•000 |
В аналитическом виде:
b11
= a11,
b13
= a22,
и
b21=
b22
=
b23
=
.
Если все соседние разряды, относящиеся к трем подряд следующим группам, равны «единицам», то первые две группы преобразуются по правилу, соответствующему табл. 3.5, а последняя – по правилу, соответствующему табл. 3.4.
После выполнения замен, полученная последовательность модулируется по методу NRZI [16].
Как видно из табл. 3.4 и 3.5, между двумя соседними «единицами» располагается по меньшей мере один «нуль» (d = 1), максимальное же количество «нулей» равно семи (k = 7). Таким образом, после выполнения преобразования по методу NRZI минимальное расстояние между перепадами уровня (минимальная длина пробега) равно двум периодам тактовой частоты (Tmin = 2), максимальное (максимальная длина пробега) – восьми (Tmax = 8), что позволяет повысить плотность записи и обеспечить самосинхронизацию формируемой последовательности бит. Минимальная длина волны записи составит λmin = 4Ткан, максимальная λma x= 16Ткан. Коэффициент повышения плотности записи K = (d+1) · n/m = 4/3 ≈ 1,33. Окно детектирования tw = 2/3T = ± 1/3 Т.
Для того чтобы обеспечить снижение уровня постоянной и низкочастотных составляющих в спектре формируемого сигнала, предусмотрен расширенный алгоритм преобразования, в соответствии с которым последовательность трехразрядных кодовых слов делится на блоки по L кодовых слов в каждом и, либо первое, либо последнее кодовое слово заменяется балансирующей четырехразрядной группой p в соответствии с табл. 3.6. Для первых трех кодовых слов 010, 001 и 100 существует два альтернативных варианта балансирующей группы: p1 и p1, одна из которых содержит четное число «единиц», другая – нечетное. Выбор варианта замены осуществляется следующим образом. Если балансирующая группа расположена в начале блока из L кодовых слов, то рассматриваются знаки DSV в конце предыдущего блока и DSP текущего. Если они совпадают, то выбирается балансирующая группа с нечетным числом «единиц», которая позволит изменить знак DSP текущего блока и, таким образом, минимизировать суммарное значение DSV в момент его окончания. Если знаки DSV в конце предыдущего блока и DSP текущего различны, то выбирается балансирующая группа с четным числом «единиц», которая сохраняет сложившуюся ситуацию, благоприятную для минимизации значения DSV в конце текущего блока.
Таблица 3.6