Fagstoff

Dekoding

Publisert: 05.10.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

PCM-dekoding er grunnleggende sett en form for demultipleksing. På sendersiden ble informasjonen fra forskjellige sensorer tidsmultiplekset sammen til en enkelt datastrøm. På mottakersiden må vi fra den mottatte datastrømmen skille ut de sekvensene som representerer de forskjellige sensorene.

Synkronisering

Det er i hovedsak egenskaper ved nyttelasten, slik som antallet sensorer og deres oppløsning og nødvendige oppdateringsrate, som bestemmer oppbyggingen av PCM-formatet. Utfordringen på mottakersiden er i første rekke å identifisere hvilke bit i datastrømmen som representerer hvilken sensor. Det betyr at vi må kjenne oppbyggingen av formatet til minste detalj, og ikke minst må vi kunne finne starten på hver ramme. For å gjøre dette mulig inneholder formatet noe overhead, informasjon som er nødvendig for rammesynkronisering og ramme- og formatidentifikasjon. For rammesynkronisering settes det inn en synkroniseringskode i starten av hver ramme, mens en rammeteller gir hver ramme unik id innefor ett format. Formattelleren gir hvert format sin unike id.
Synkroniseringskoden må velges slik at det er minst mulig risiko for at et tilsvarende bitmønster skal opptre ellers i ramma. I lenkesamlingen finner du lenke til eksempler på rammesynkroniseringskoder. Under ser du eksempel på et format med 32 rammer med 32 8-bits ord i ramma.
Eksempel på PCM-format.PCM-format
Opphavsmann: Narom

 

Du ser at rammesynkroniseringsordet er bare 16 bit for å begrense overheaden i formatet, men dette anses tilstrekkelig for å unngå feilsynkronisering av betydning. Rammetelleren som gir unik id til ramma innenefor ett format ligger her i ord 02. Formattelleren er ikke vist i denne figuren, men i eksemplet i artikkelen om planlegging av PCM-format, som denne figuren er basert på, lå den i ordene 16 og 17.

Selve rammesynkroniseringen skjer i tre stadier, søk, kontroll og låsing som vist i figuren til venstre.
De tre rammesynkroniseringsstadiene.NAROM
Opphavsmann: Narom


I søkestadiet søkes det etter et bitmønster som passer med den oppgitte rammesynkroniseringskoden og i kontrollfasen kontrolleres det at dette bitmønstret repeteres med nøyaktig en rammelengdes avstand. Er kontrollen vellykket går vi over i låsestadiet, men med kontinuerlig verifisering.


Søk etter synkroniseringskode er vist i animasjonen under. Signalet blir sendt inn i et langt skifteregister. Innholdet i dette registeret blir bit for bit sammenliknet med det korrekte bitmønsteret programmert inn i registret kalt permanent register i animasjonen. Ved treff registreres dette i summeringskretsen til en presatt korrelator-summeringskrets, merket Σ. Nivået i korrelatoren kan settes slik at det kreves flere treff før rett synkronisering kan aksepteres.


You are missing some Flash content that should appear here! Perhaps your browser cannot display it, or maybe it did not initialise correctly. Download player
Rammesynkronisering
Opphavsmann: Narom

 

Pakketelemetri

Mer avanserte systemer, spesielt i forbindelse med satellitter, benytter pakketelemetri.
Dette innebærer at data sendes ned som selvstendige datapakker som blir kontrollert ved mottakelsen.
Datakommunikasjonsprotokollen MIL-1553.MIL-STD 1553
Opphavsmann: Narom

Ett eksempel på en datapakke, MIL-STD 1553, er vist i figuren til høyre. Som navnet antyder var denne utviklet som en militær standard, men er blitt tatt i bruk også sivil luft- og romfart.  Pakken inneholder kode for feilsjekk, og sjekken avgjør om pakken skal aksepteres og videresendes, eller om den skal forkastes.

Andre kommunikasjonsprotokoller kan også brukes, blant annet allment utbredte protokoller for LAN og WAN. I lenkesamlingen finner du to eksempler, en generell skisse av LHDC og den svært gamle, men også svært robuste, protokollen X.25.

Selv om vi som sluttbrukere av pakketelemetri ofte ikke behøver detaljkunnskaper om selve pakkeformatet, må vi fortsatt kjenne formatet til nyttedata i pakkene.




Utstyr for dekoding

De første dekoderne var i sin helhet bygget opp i maskinvare og ble manuelt programmert. Disse ble etter hvert erstattet av enheter hvor programmering og kontroll ble gjort fra en PC. Et slikt system er skissert i figuren ”PCM-dekoding i maskinvare”.
PCM-dekoding i programvare. PCM-dekoding i programvare
Opphavsmann: Narom


Med stadig raskere datamaskiner og stadig bedre DMA-støtte kunne hele prosessen med oppsett av format, dekoding, lagring og presentasjon samles i en arbeidsstasjon slik det er vist i figuren til venstre. Den prosesseringen som ikke kan gjøres i programvare, for eksempel bitsynkroniseringen, gjøres med innstikkskort.