Последовательный стык

Последовательный код организуют из параллельного путем мультиплексирования с тактовой частотой 243 МГц при 8-разрядном кодировании и 270 МГц при 10 разрядном. Каждое 8-битовое слово преобразуют в 9-битовое. Используют инвертированный код без возврата к нулю БВНИ. Этот код изменяет состояние сигнала в середине тактового импульса при передаче единицы; отсутствие изменения означает передачу нуля (рис. 2). Следовательно, передаваемая информация не зависит от полярности сигнала.

Скремблирование позволяет выровнять частоту появления нулей и единиц в исходном коде, что необходимо для надежного восстановления тактовых импульсов, которые при последовательной передаче отдельно не передают. Дополнительно скремблирование позволяет защитить передачу от несанкционированного доступа.

Тактовые импульсы отдельно не передают, а восстанавливают непосредственно из принятого сигнала (рис. 3). Каждому переходу (из ноля в единицу и наоборот) сопоставляют короткий импульс. Далее эти импульсы расширяют и пропускают через узкополосный фильтр, настроенный на тактовую частоту. Затем, после ограничения, получают прямоугольные тактовые импульсы.

Скремблирование осуществляют с использованием псевдослучайной последовательности. Под псевдослучайной последовательностью понимают периодическую последовательность элементов из области значений , где - основание последовательности. Если , то таких элементов два: ноль и единица. Это регулярная периодическая последовательность, длина (период) которой определена как , где - память последовательности. Для формирования ПСП максимальной длины используют неразложимые примитивные полиномы степени с коэффициентами ноль и единица

,

г де коэффициент всегда равен единице.

Существуют таблицы этих полиномов, например, при скремблировании цифровых ТВ сигналов используют порождающий полином девятой степени , где коэффициенты равны единице при степенях 9, и 4, а остальные равны нулю. Память такой последовательности равна девяти, а длина .

Элемент псевдослучайной последовательности находят путем суммирования по модулю 2 предыдущих значащих элементов, определенных использованным полиномом

.

Например, для приведенного выше полинома расчетная формула будет иметь вид:

,

так как только коэффициенты и равны единице, а остальные коэффициенты равны нулю.

Важно понимать, что псевдослучайная последовательность регулярная, сформированная по известному закону и может быть воспроизведена, если известен закон (порождающий полином) и начальное слово. Она обладает всеми свойствами собственно случайной последовательности. Например, вероятность нового значения последовательности

.

Числа нулей и единиц равны.

Для генерирования псевдослучайной последовательности организуют регистр сдвига из девяти разрядов с обратными связями из разрядов 9 и 4 (рис. 2). Чтобы начать расчет, нужно задать начальное слово. Это может быть любая комбинация из нулей и единиц, так как в процессе образования псевдослучайной последовательности участвуют все возможные комбинации.

Скремблирование реализуют на основе формулы суммирования по модулю 2

,

где - входной сигнал, а - выходной.

На приемной стороне имеется точно такой же генератор псевдослучайной последовательности, что позволяет восстановить исходный видеосигнал

,

так как .

Степень порождающего полинома определяет длину псевдослучайной последовательности . Для полинома 9-ой степени псевдослучайная последовательность имеет период 511 элементов. Для усиления эффекта защиты иногда используют порождающий полином 15 степени с длиной псевдослучайной последовательности 32767 элементов.

Эффект защиты достигают тем, что для потенциального взломщика неизвестен ни порождающий полином, ни начальное слово псевдослучайной последовательности, которое может быть фрагментом ПСП из , также выбранного по случайному закону.