Códigos en línea
Códigos en línea
Técnicas de modulación
Técnicas de modulación
Modulación analógica Modulación analógica AMAM FMFM PMPM QAMQAM DSBDSB SSBSSB Modulación digital Modulación digital ASK ASK CPMCPM FSK FSK GMFK GMFK GMSK GMSK MFSK MFSK MSK MSK OOK OOK PPMPPM PSK PSK QAMQAM SC-FDMASC-FDMA TCMTCM Espectro disperso Espectro disperso CSSCSS DSSSDSSS FHSSFHSS THSSTHSS Ver también Ver también
DemodulaciónDemodulación
Códigos en líneaCódigos en línea MódemMódem PAMPAM PCMPCM PWMPWM ΔΣMΔΣM vv dd ee
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Ejemplo de codificación binaria de la señal No retorno a Cero(NRZ)
Ejemplo de codificación binaria de la señal No retorno a Cero(NRZ)
Ejemplo de código BMC.
Ejemplo de código BMC.
En
Entelecomunicacionestelecomunicaciones,, un uncódigo en líneacódigo en línea (modulación en (modulación en banda basebanda base)) es un código es un código
utilizado en un sistema de comunicación para
utilizado en un sistema de comunicación para propósitos de transmisiónpropósitos de transmisión....
Los códigos en línea son frecuentemente usados para el
Los códigos en línea son frecuentemente usados para el transporte digital de datostransporte digital de datos. Estos. Estos
códigos consisten en representar la señal digital transportada respecto a su amplitud respecto
códigos consisten en representar la señal digital transportada respecto a su amplitud respecto
al tiempo. La señal está perfectamente sincronizada gracias a las propiedades específicas de
al tiempo. La señal está perfectamente sincronizada gracias a las propiedades específicas de
la capa física. La representación de la onda se suele realizar mediante un número
la capa física. La representación de la onda se suele realizar mediante un número
determina
determinado de impulsos. Estos impulsos representan los 1s y do de impulsos. Estos impulsos representan los 1s y los 0s los 0s digitales. Los tipos másdigitales. Los tipos más
comunes de codificación en línea son el
comunes de codificación en línea son el unipolar unipolar ,, polar, bipolar y polar, bipolar y Manchester Manchester ..
Después de la codificación en línea, la señal se manda a través de la
Después de la codificación en línea, la señal se manda a través de la capa físicacapa física.. A veces las A veces las
características de dos canales aparentemente muy diferentes son lo suficientemente
características de dos canales aparentemente muy diferentes son lo suficientemente
parecidos para que el mismo código sea usado por ellos.
parecidos para que el mismo código sea usado por ellos.
Índice Índice
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11Campos de uso de códigos en líneaCampos de uso de códigos en línea
22Modos de eliminar la componente continuaModos de eliminar la componente continua
33Sincronismo de la señalSincronismo de la señal
44BibliografíaBibliografía
Campos de uso de códigos en línea
Campos de uso de códigos en línea
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]
Ejemplo de codificación bipolar, o AMI.
Ejemplo de codificación bipolar, o AMI.
La señal en línea codificada puede tener las siguientes utilidades en diversos campos:
La señal en línea codificada puede tener las siguientes utilidades en diversos campos:
Puede ser puesta directamente en una transmisión de línea, en forma dePuede ser puesta directamente en una transmisión de línea, en forma de
variaciones de
variaciones de voltajevoltajeo corriente.o corriente.
Está lo bastante modulada para crear una señal de radiofrecuencia que puede serEstá lo bastante modulada para crear una señal de radiofrecuencia que puede ser
mandada libre en el espacio
mandada libre en el espacio
Puede ser usada para encender y apagar una luz en Redes Inalámbricas ÓpticasPuede ser usada para encender y apagar una luz en Redes Inalámbricas Ópticas
(en inglés Free Space Optics
(en inglés Free Space Optics – – FSO-), más conocidas como FSO-), más conocidas como infrarrojosinfrarrojos..
Puede convertirse en campos magnéticos en unPuede convertirse en campos magnéticos en un disco durodisco duro..
Puede ser impresa para crear Puede ser impresa para crear códigos de barrascódigos de barras..
Modos de eliminar la componente
Modos de eliminar la componente continua
continua[
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]
Codificación de 11011000100 en Código Manchester
Codificación de 11011000100 en Código Manchester
En la transmisión de datos es conveniente que la secuencia de los símbolos transmitidos,
En la transmisión de datos es conveniente que la secuencia de los símbolos transmitidos,
no presente una componente continua. El código en línea más simple, el unipolar, que no
no presente una componente continua. El código en línea más simple, el unipolar, que no
tiene límites en su componente continua, da muchos errores en los sistemas. La mayoría
tiene límites en su componente continua, da muchos errores en los sistemas. La mayoría
de los códigos en línea eliminan la componente continua. Hay dos modos de eliminar la
de los códigos en línea eliminan la componente continua. Hay dos modos de eliminar la
componente continua:
componente continua:
Diseñar cada código transmitido de tal forma que contenga el mismo número deDiseñar cada código transmitido de tal forma que contenga el mismo número de
impulsos positivos que negativos, así se anularía la componente continua. Un
impulsos positivos que negativos, así se anularía la componente continua. Un
ejemplo de este tipo códigos es el Manchester.
Usar un código de Usar un código de disparidades emparejadas o código alternante. En otrasdisparidades emparejadas o código alternante. En otras
palabras, un código en el que algunos o todos los dígitos o caracteres están
palabras, un código en el que algunos o todos los dígitos o caracteres están
representados por dos conjuntos de dígitos, de disparidad opuesta, que se utilizan
representados por dos conjuntos de dígitos, de disparidad opuesta, que se utilizan
en una secuencia de manera que se minimice la disparidad total de una larga
en una secuencia de manera que se minimice la disparidad total de una larga
cadena de dígitos. Ejemplos de este tipo de códigos es el código AMI, 8B10T,
cadena de dígitos. Ejemplos de este tipo de códigos es el código AMI, 8B10T,
4B3T, etc.
4B3T, etc.
Sincronismo de la señal
Sincronismo de la señal
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Ejemplo de código Manchester diferencial.
Ejemplo de código Manchester diferencial.
Código MLT-3.
Código MLT-3.
Los códigos en línea deberían hacer posible que el receptor se sincronice en fase con
Los códigos en línea deberían hacer posible que el receptor se sincronice en fase con
la señal recibida. Si la sincronización no es ideal, entonces la señal decodificada no
la señal recibida. Si la sincronización no es ideal, entonces la señal decodificada no
tendrá diferencias óptimas, en amplitud, entre los distintos dígitos o símbolos usados
tendrá diferencias óptimas, en amplitud, entre los distintos dígitos o símbolos usados
en los códigos en líneas. Esto incrementará la probabilidad de error en los datos
en los códigos en líneas. Esto incrementará la probabilidad de error en los datos
recibidos.
recibidos.
Para que la recuperación del reloj sea fiable en el receptor, normalmente se impone
Para que la recuperación del reloj sea fiable en el receptor, normalmente se impone
un número máximo de ceros o unos consecutivos razonables. El periodo de reloj se
un número máximo de ceros o unos consecutivos razonables. El periodo de reloj se
recupera observando las transiciones en la secuencia recibida, hasta que el número
recupera observando las transiciones en la secuencia recibida, hasta que el número
máximo permitido de 0s o 1s seguidos garantice la recuperación del reloj, mientras
máximo permitido de 0s o 1s seguidos garantice la recuperación del reloj, mientras
que las secuencias sin estas restricciones pueden empeorar la calidad del código.
que las secuencias sin estas restricciones pueden empeorar la calidad del código.
También es recomendable que los códigos en línea tengan una estructura de
También es recomendable que los códigos en línea tengan una estructura de
sincronismo para que sea posible detectar errores.
sincronismo para que sea posible detectar errores.
Bibliografía
Bibliografía[
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editar
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]
http://trajano.us.es/~isabel/publicaciones/nivel1.pdf http://trajano.us.es/~isabel/publicaciones/nivel1.pdf http://webuniversitario.ucol.mx/~al915109/codigos.htmhttp://webuniversitario.ucol.mx/~al915109/codigos.htm http://64.233.183.104/search?q=cache:nBIleLHmyQcJ:neutron.ing.ucv.ve/comunichttp://64.233.183.104/search?q=cache:nBIleLHmyQcJ:neutron.ing.ucv.ve/comunic aciones/Asignaturas/TxDatos/Tdato7.pps+codigo+ami&hl=es&ct=clnk&cd=4&gl=e aciones/Asignaturas/TxDatos/Tdato7.pps+codigo+ami&hl=es&ct=clnk&cd=4&gl=e s s
CODIFICACIÓN DE
CODIFICACIÓN DE
LINEA
LINEA
Teniendo
Teniendo ya ya la la señal señal discretizada discretizada en en tiempo(muestreo) tiempo(muestreo) y y discretizada discretizada enen
amplitud(cuantificación). S
amplitud(cuantificación). Se dispone de e dispone de una señal una señal de M símbolde M símbolos cuya tasa deos cuya tasa de
transmisión
transmisión se mide se mide en baudiosen baudios. . Para convertir Para convertir la señal la señal a digita digital faltaríaal faltaría
convertir
convertir los los símbolos símbolos a bita bits. Ests. Esto io implica mplica que lque los os unos unos y ceros y ceros resultantesresultantes
deben
deben ser ser representados representados con con formas formas de de onda onda especificas especificas que que influirán influirán en:en:
Potencia
Potencia de transmde transmisión, isión, ancho de ancho de banda, fbanda, facilidad acilidad de recuperación de recuperación del reldel reloj enoj en
el
el receptor, receptor, detección detección y y corrección corrección de de errores, errores, etc.etc.
A la
A la asignación de asignación de formas formas de ondas de ondas arbitrarias para arbitrarias para los unos los unos y y ceros ceros se lese le
llama
llama
Codificación de línea
Codificación de línea
. .La transmisión de datos en forma digital a través de cualquier medio de
La transmisión de datos en forma digital a través de cualquier medio de
transmisión implica una cierta codificación. A esta codificación se realiza sin que
transmisión implica una cierta codificación. A esta codificación se realiza sin que
exista una modulación se le conoce como un código de línea en banda base.
exista una modulación se le conoce como un código de línea en banda base.
Entre estos existen varios métodos o esquemas de
Entre estos existen varios métodos o esquemas de codificación los cuales cuentancodificación los cuales cuentan
con diferentes características como un nivel de corriente directa presente, la
con diferentes características como un nivel de corriente directa presente, la
opción de detección de errores, inmunidad a la inversión (por si se invierte
opción de detección de errores, inmunidad a la inversión (por si se invierte
involuntariamente la polaridad).
involuntariamente la polaridad).
Uno de
Uno de los efectos los efectos mas immas importantes de portantes de la cola codificación de dificación de línea línea es el es el ancho deancho de
banda, a continuación deducirem
banda, a continuación deduciremos el espectro de la os el espectro de la señal aleatoria que resultaseñal aleatoria que resulta
al aplicar
al aplicar sobre la sobre la señal muestseñal muestreada reada y cuantificada y cuantificada un proceso un proceso de codifide codificacióncación
de línea.
Observe
Observe las las siguientes siguientes formas formas de de representar lrepresentar los os unos unos y y ceros:ceros:
La primera y segunda se les llama
La primera y segunda se les llama
NRZ
NRZ
(Non Return to Zero) debido a que(Non Return to Zero) debido a queel
el nivel nivel del del uno uno o el o el cero es cero es constante constante durante durante todo todo el iel intervalo ntervalo de de bit bit (No (No bajabaja
a cero).
a cero). Si es Si es polar, el polar, el uno y uno y el cero el cero tienen representacitienen representaciones opuestas. ones opuestas. LaLa
codificación
codificación
RZ
RZ
(Return to (Return to Zero) se Zero) se caracteriza porque caracteriza porque a la a la mitad mitad del intervaldel intervaloode bit el nivel de uno o del cero va a cero. Finalmente el código
de bit el nivel de uno o del cero va a cero. Finalmente el código
AMI
AMI
(Alternate (AlternateMark Inversion) se caracteriza porque los unos van alternando entre +V y
Mark Inversion) se caracteriza porque los unos van alternando entre +V y – – V,V,
mientras que el cero esta asociado a cero voltios de manera fija; este ultimo
mientras que el cero esta asociado a cero voltios de manera fija; este ultimo
código permite detectar algunos errores d
código permite detectar algunos errores de transmisión al detectarse la violacióne transmisión al detectarse la violación
del mismo (2 unos seguidos con un
del mismo (2 unos seguidos con un mismo nivel).mismo nivel).
Para conseguir la densidad espectral de los diferentes códigos de línea la
Para conseguir la densidad espectral de los diferentes códigos de línea la
representaremos como sigue:
Algunas características importantes de cada código se pueden visualizar
Algunas características importantes de cada código se pueden visualizar
fácilmente en su función espectral, tanto al observarlas con ejes lineales. La
fácilmente en su función espectral, tanto al observarlas con ejes lineales. La
transformada rápida de Fourier (fft) será utilizada para analizar los espectros,
transformada rápida de Fourier (fft) será utilizada para analizar los espectros,
utilizando solamente la magnitud de ésta.
utilizando solamente la magnitud de ésta.
Sin embargo, se cuenta con varias
Sin embargo, se cuenta con varias
CODIFICACIONES
CODIFICACIONES
, algunos son:, algunos son:**
**
Retorno a Cero.
Retorno a Cero.
**
**
No retorno a Cero
No retorno a Cero
**
**
AMI
AMI
**
**
Manchester y Manchester Diferencial
Manchester y Manchester Diferencial
**
**
HDB3
HDB3
**
**
4B3T
4B3T
INDICE DE CODIGOS
INDICE DE CODIGOS
CÓDIGO RETORNO A CERO
CÓDIGO RETORNO A CERO
(RZ)
(RZ)
La tran
La transmisión smisión de dade datos de tos de forma forma digital digital a traa través vés de de cualquier cualquier medio medio dede
transmisión implica una cierta codificación.
transmisión implica una cierta codificación.
Uno de estos códigos es el
Uno de estos códigos es el llamadollamado
Retorno a Cero o RZ.
Retorno a Cero o RZ.
RZ
RZ
acrónimo de " acrónimo de "Return to Zero
Return to Zero
" es un código con " es un código con retorno al nivel cero, enretorno al nivel cero, enel cual durante el paso de un bit a otro bit del mismo signo (paso de "1" a "1" ó
el cual durante el paso de un bit a otro bit del mismo signo (paso de "1" a "1" ó
de "0" a "0") se vuelve siempre al nivel cero
de "0" a "0") se vuelve siempre al nivel cero
La grabación de
La grabación de medios magnéticos, utilizando códigosmedios magnéticos, utilizando códigos
RZ (Return to Zero -
RZ (Return to Zero
-Retorno a Cero)
Retorno a Cero)
, consiste en , consiste en grabar dominios de magnetización inversa,grabar dominios de magnetización inversa,mediante impulsos de corriente en sentidos contrarios. De
mediante impulsos de corriente en sentidos contrarios. De este modo seeste modo se
obtienen dos impulsos por cada bit grabado o detectado: un impulso negativo
obtienen dos impulsos por cada bit grabado o detectado: un impulso negativo
seguido de uno positivo si se detecta un cero, o un impulso positivo seguido de
seguido de uno positivo si se detecta un cero, o un impulso positivo seguido de
uno negativo si se detecta un uno. El tamaño de los dominios viene
uno negativo si se detecta un uno. El tamaño de los dominios viene
determinado por el ancho de los impulsos y por la
determinado por el ancho de los impulsos y por la velocidad con la que sevelocidad con la que se
desplace el medio de grabación.
desplace el medio de grabación.
Las ventajas de este código: tiene grabado el reloj
Las ventajas de este código: tiene grabado el reloj de lectura y permitede lectura y permite
diferenciar entre el "1" y el
diferenciar entre el "1" y el "0". Su inconveniente es que se desperdicia mucho"0". Su inconveniente es que se desperdicia mucho
espacio, pues las zonas
espacio, pues las zonas desmagnetizaddesmagnetizadas que existen as que existen entre cada dos dominiosentre cada dos dominios
no guardan información, con lo que la densidad de almacenamiento que es
no guardan información, con lo que la densidad de almacenamiento que es
posible alcanzar, es muy baja
posible alcanzar, es muy baja
El código
El código
RB
RB
(Return to Bias)
(Return to Bias)
es una evolución del códigoes una evolución del códigoRZ
RZ
con la variacióncon la variaciónde que las
representa como en el código
representa como en el código
RZ
RZ
, mientras que la falta de señal se interpreta, mientras que la falta de señal se interpretacomo un "0", del mismo modo que sucede en el código
como un "0", del mismo modo que sucede en el código
NRZI
NRZI
..La codificación
La codificación
RZ
RZ
(Return (Return to to Zero) Zero) se se caracteriza caracteriza porque porque a a la la mitad mitad deldelintervalo de b
intervalo de bit el nivel dit el nivel de uno o dee uno o del cero l cero va a cero.va a cero.
INDICE INDICE
CODIGO NRZ
CODIGO NRZ
NO RETERNO A CERO
NO RETERNO A CERO
La forma más frecuente y fácil
La forma más frecuente y fácil de transmitir señales digitales es mediante lade transmitir señales digitales es mediante la
utilización de un nivel diferente de tensión para cada uno de los bits. Los
utilización de un nivel diferente de tensión para cada uno de los bits. Los
códigos que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de
códigos que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de
tensión se mantiene constante durante la duración del bit, es decir, no hay
transiciones (no hay retorno al nivel cero de tensión). Por ejemplo la
transiciones (no hay retorno al nivel cero de tensión). Por ejemplo la ausenciaausencia
de tensión se puede usar para representar un 0 binario, mientras que un nivel
de tensión se puede usar para representar un 0 binario, mientras que un nivel
constante y positivo de tensión puede representar al 1.
constante y positivo de tensión puede representar al 1.
En las transmisiones en
En las transmisiones en banda base se utilizan directamente señalesbanda base se utilizan directamente señales
digitales de forma directa, por ejemplo 5 voltios indican "1" y
digitales de forma directa, por ejemplo 5 voltios indican "1" y 0 voltios indican0 voltios indican
"0". El método más inmediato se denomina de código de no retorno a cero
"0". El método más inmediato se denomina de código de no retorno a cero
(
(
NZR
NZR
) y ) y asigna un nivel alto de tensión para la representación de un 1 asigna un nivel alto de tensión para la representación de un 1 lógico ylógico ynivel bajo de tensión para el cero
nivel bajo de tensión para el cero lógico. El segundo, denominado código de nológico. El segundo, denominado código de no
retorno a cero invertido (
retorno a cero invertido (
NRZI
NRZI
), representa la información por cambio ), representa la información por cambio dedeniveles. De esta manera, un cambio de nivel se utiliza para representar un 1
niveles. De esta manera, un cambio de nivel se utiliza para representar un 1
lógico y la
lógico y la ausencia de transición representausencia de transición representa la asignación del cero. a la asignación del cero. Los dosLos dos
mantienen
mantienen constante el nivel de constante el nivel de tensión mientras dura un tensión mientras dura un bit. Los datos bit. Los datos sese
codifican mediante la presencia o ausencia de una transición de la señal al
codifican mediante la presencia o ausencia de una transición de la señal al
principío del intervalo de duración del bit. Un 1 se
principío del intervalo de duración del bit. Un 1 se codifica mediante lacodifica mediante la
transición (bajo a alto o alto a bajo) la principio del intervalo del bit, mientras
transición (bajo a alto o alto a bajo) la principio del intervalo del bit, mientras
que un cero se representa por la ausencia de tra
que un cero se representa por la ausencia de transición.nsición.
El
El
NRZI
NRZI
es un es un ejemplo de codificación diferenejemplo de codificación diferencial. En esta codificación encial. En esta codificación enlugar de determinar el valor absoluto, la señal se codifica comparando la
lugar de determinar el valor absoluto, la señal se codifica comparando la
polaridad de los elementos de
polaridad de los elementos de señal adyacentes. Una ventaja de señal adyacentes. Una ventaja de este esquemaeste esquema
es que en presencia de ruido puede ser más seguro detectar una transición en
es que en presencia de ruido puede ser más seguro detectar una transición en
lugar de comparar valor con un umbral. Otra ventaja es
lugar de comparar valor con un umbral. Otra ventaja es que en un sistemaque en un sistema
complicado de transmisión, no es difícil perder la polaridad de la señal.
complicado de transmisión, no es difícil perder la polaridad de la señal.
La principal limitación de las señales
La principal limitación de las señales
NRZ
NRZ
es la presencia de una componente es la presencia de una componentede continua y la ausencia de capacidad de sincronización. Estos métodos no
de continua y la ausencia de capacidad de sincronización. Estos métodos no
ofrecen al receptor un medio para determinar el ritmo con el que el emisor
ofrecen al receptor un medio para determinar el ritmo con el que el emisor
envía los bits, es decir, el ritmo del reloj del emisor.
envía los bits, es decir, el ritmo del reloj del emisor.
Representaremos cada código de línea por una señal y(t) la cual se puede
Representaremos cada código de línea por una señal y(t) la cual se puede
representar matemáticame
representar matemáticamente como la nte como la convolucion de una señal aleatoriaconvolucion de una señal aleatoria
impulsiva(x(t)) con una señal
impulsiva(x(t)) con una señal determinístideterminística que paraca que para
NRZ
NRZ
es un pulso de anchoes un pulso de anchotb y para
Un ejemplo de una señal codificada con
Un ejemplo de una señal codificada con
NRZ
NRZ
, es la , es la siguiente:siguiente:El espectro de la señal es:
INDICE INDICE
CÓDIGO DE LINEA
CÓDIGO DE LINEA
AMI
AMI
Transmisión Bipolar o AMI (Alternate Marks Inverted)
Transmisión Bipolar o AMI (Alternate Marks Inverted)
En
En el el códigocódigo
AMI
AMI
un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1binario
binario por por pulsos pulsos de de polaridad polaridad alternante alternante (positivo (positivo o o negativo). negativo). Este Este tipo tipo dede
esquema ofrece la ventaja de que la sincronización es más fácil, de hecho, sólo la
esquema ofrece la ventaja de que la sincronización es más fácil, de hecho, sólo la
aparición de largas cadenas de
aparición de largas cadenas de ceros la dificulta. Además, no hay componentes deceros la dificulta. Además, no hay componentes de
continua en la señal debido a la alternancia de los pulsos. La alternancia de los
continua en la señal debido a la alternancia de los pulsos. La alternancia de los
unos facilita la detección de errores.
unos facilita la detección de errores.
AMI Bipolar (Alternate Mark Inversion):
AMI Bipolar (Alternate Mark Inversion):
Cero
Cero
--- --- No No hay hay señal.señal.Uno
Es
Es uno uno de de los los códigos códigos más más empleados empleados en en la la transmisión transmisión digital digital a a través través dede
redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su
redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su
potencia
potencia a a frecuencia frecuencia cero cero es es nula. nula. Se Se verifican verifican estos estos requisitos requisitos transmitiendotransmitiendo
pulsos con un ciclo de trabajo del 5
pulsos con un ciclo de trabajo del 50% e invirtiendo alternativament0% e invirtiendo alternativamente la polaridade la polaridad
de los bits 1
de los bits 1 que se transmiten. que se transmiten. Dos valores positivos Dos valores positivos sin alternancia entre ellossin alternancia entre ellos
serán interpretados como un error
serán interpretados como un error en la línea. los 0's son en la línea. los 0's son espacios sin presencia deespacios sin presencia de
voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados (+V, 0,-V).
voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados (+V, 0,-V).
Este tipo de esquema tiene las
Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas:siguientes ventajas:
»
»
E
E
n p
n p
r
r
ime
ime
r
r luga
lugar
r
, no habrá problemas de , no habrá problemas de sincronización en el caso de que sincronización en el caso de que hayahayauna cadena larga de 1(unos). Cada 1 fuerza una transición por lo que el receptor se
una cadena larga de 1(unos). Cada 1 fuerza una transición por lo que el receptor se
puede
puede sincronizar sincronizar en en dicha dicha transición. transición. Una Una cadena cadena larga larga de de ceros ceros todavía todavía es es unun
problema.
problema.
»
»
E
E
n se
n se
g
gund
und
o
o
lug
luga
a
r
r
, ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan , ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternanel nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de banda de
el nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de banda de lala
señal resultante es considerablemente menor que el correspondiente a NRZ.
señal resultante es considerablemente menor que el correspondiente a NRZ.
»
»
Por último,
Por último,
la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla dela alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla dedetectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un
detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un
pilso, significa un incum
pilso, significa un incumplimiento de dicha proplimiento de dicha propiedad.piedad.
BnZs es un esquema de señalización que aumenta las capacidades del
BnZs es un esquema de señalización que aumenta las capacidades del
código
código
AMI
AMI
reemplazando las secuencias de n 0's binarios consecutivos por una reemplazando las secuencias de n 0's binarios consecutivos por unasecuencia preestablecida de símbolos que violan la regla
secuencia preestablecida de símbolos que violan la regla
AMI
AMI
. De esta forma se. De esta forma seincrementa la densidad de unos
incrementa la densidad de unos en el código transimitido.en el código transimitido.
El espectro de la señal es:
INDICE
INDICE
CODIFICACION DE LINEA MANCHESTER
CODIFICACION DE LINEA MANCHESTER
Y DIFERENCIAL MANCHESTER
Y DIFERENCIAL MANCHESTER
En la codificación Manchester, cada período de un bit se divide en dos
En la codificación Manchester, cada período de un bit se divide en dos
intervalos iguales. Un bit binario de valor
intervalos iguales. Un bit binario de valor 1 se transmite con valor de 1 se transmite con valor de tensión altotensión alto
en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se envía al
en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se envía al
contrario, es decir, una tensión baja seguida de un nivel de tensión alto.
Este
Este esquema esquema asegura asegura que que todos todos los los bits bits presentan presentan una una transición transición en en la la parteparte
media, proporcionando así un excelente sincronismo entre el
media, proporcionando así un excelente sincronismo entre el receptor y elreceptor y el
transmisor. Una desventaja de este tipo de
transmisor. Una desventaja de este tipo de transmisión es que se necesita el transmisión es que se necesita el dobledoble
del ancho de banda para la misma información que el método convencional.
del ancho de banda para la misma información que el método convencional.
La codificación diferencial Manchester es una variación puesto que en ella,
La codificación diferencial Manchester es una variación puesto que en ella,
un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transición al inicio del intervalo,
un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transición al inicio del intervalo,
mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transición en el inicio,
mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transición en el inicio,
existiendo siempre una transición en el centro
existiendo siempre una transición en el centro del intervalo. El esquemadel intervalo. El esquema
diferencial requiere un equipo más sofisticado, pero
diferencial requiere un equipo más sofisticado, pero ofrece una mayor ofrece una mayor inmunidadinmunidad
al ruido. El Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas
al ruido. El Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas
de la utilización de una aproximación diferencial.
de la utilización de una aproximación diferencial.
Todas las técnicas bifase fuerzan al menos una transición por cada bit
Todas las técnicas bifase fuerzan al menos una transición por cada bit
pudiendo tener hasta dos en ese m
pudiendo tener hasta dos en ese mismos periodo. Por tismos periodo. Por tanto, la máxima velocidadanto, la máxima velocidad
de modulación es el doble que en los NRZ, esto significa que el ancho de bandoa
de modulación es el doble que en los NRZ, esto significa que el ancho de bandoa
necesario es mayor. N
necesario es mayor. No obstante, los o obstante, los esquemas bifase esquemas bifase tienes varias ventajas:tienes varias ventajas:
»
»
Si
Si
nc
nc
ron
ron
i
iz
z
a
a
c
ció
ión
n
:
:
debido a la transición que siempre ocurre durante el debido a la transición que siempre ocurre durante elintervalo
intervalo de de duración duración correspondiente correspondiente a a un un bit, bit, el el receptor receptor puedepuede
sincronizarse usando dicha transición. Debido a
sincronizarse usando dicha transición. Debido a esta característica, los códigosesta característica, los códigos
bifase se denominan auto-sincronizados.
bifase se denominan auto-sincronizados.
»
»
No tienen componente en continua.
No tienen componente en continua.
»
»
D
D
e
e
te
te
cci
cción d
ón d
e
e
e
e
r
rr
r
or
ore
e
s:
s:
se pueden detectar errores si se detecta una se pueden detectar errores si se detecta unaausencia de la transición esperada en la mitad del intervalo. Para que el ruido
ausencia de la transición esperada en la mitad del intervalo. Para que el ruido
produjera un error no detectado tendrí
produjera un error no detectado tendría que intervenir la señal antes y despa que intervenir la señal antes y después deués de
la transición.
la transición.
Los códigos bifase se usan con frecuencia en los esquemas de transmisión de
Los códigos bifase se usan con frecuencia en los esquemas de transmisión de
datos. Unos de los más conocidos es el código Manchestes que se ha elegido
datos. Unos de los más conocidos es el código Manchestes que se ha elegido
como parte de la especificación de la normalización IEEE 802.3 para la
como parte de la especificación de la normalización IEEE 802.3 para la
transmisión en redes LAN con un bus CSMA/CD usando cable coaxial en banda
transmisión en redes LAN con un bus CSMA/CD usando cable coaxial en banda
base o par trenzado. El Manchester Diferenci
base o par trenzado. El Manchester Diferencial se ha elegido en al se ha elegido en la normalizaciónla normalización
IEEE 802.5 para
IEEE 802.5 para redes LAN en anillredes LAN en anillo con paso de o con paso de testigo, en las testigo, en las que se usanque se usan
pares trenzados apantallados.
INDICE
INDICE
CÓDIGO HDB3
CÓDIGO HDB3
El código
El código
HDB3
HDB3
pertenece a los códigos de línea pertenece a los códigos de línea llamadosllamadosTécnica de
Técnica de
Altibajos.
Altibajos.
Consisten en sustituir secuencias de bits que
Consisten en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensiónprovocan niveles de tensión
constantes por otras que garantizan la
constantes por otras que garantizan la anulación de la componente continua yanulación de la componente continua y
la sincronización del receptor. La
la sincronización del receptor. La longitud de la secuencia queda longitud de la secuencia queda inalterada, porinalterada, por
lo que la velocidad de transmisión de datos es la
lo que la velocidad de transmisión de datos es la misma; además el receptormisma; además el receptor
debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales.
debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales.
Los objetivos en el diseño de estas
Los objetivos en el diseño de estas técnicas son:técnicas son:
** Evitar la componente en continua.
** Evitar la componente en continua.
** Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión
** Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión
nula.
nula.
** No reducir la velocidad de datos.
** No reducir la velocidad de datos.
** Capacidad para detectar errores.
** Capacidad para detectar errores.
El esquema de codificación basado en Norteamérica se llama
El esquema de codificación basado en Norteamérica se llama
B8ZS
B8ZS
y el y elutilizado en Europa y Japón es el
utilizado en Europa y Japón es el
HDB3
HDB3
, , ambos ambos se se basan basan en en la la codificacióncodificaciónAMI.
AMI.
En el esquema
En el esquema
HDB3,
HDB3,
se reemplazan las cadenas de c se reemplazan las cadenas de cuatro ceros poruatro ceros porcadenas que contienen uno o dos pulsos. En estecaso, el cuarto cero se
cadenas que contienen uno o dos pulsos. En estecaso, el cuarto cero se
sustituye por un estado de
sustituye por un estado de señal no permitido en el señal no permitido en el código, este procedimientocódigo, este procedimiento
se denomina violación del código.
se denomina violación del código.
En las violaciones siguientes, se considera una regla adicional para
En las violaciones siguientes, se considera una regla adicional para
asegurar con ello
componente en continua. Si la última violación fue positiva, la siguiente debe
componente en continua. Si la última violación fue positiva, la siguiente debe
ser negativa y viceversa. Esta co
ser negativa y viceversa. Esta condición se determina dependiendición se determina dependiendo si el númerondo si el número
de pulsos desde la última violación es par o impar y dependiendo de la
de pulsos desde la última violación es par o impar y dependiendo de la
polaridad del último pulso anterior a la aparición de los cuatro ceros.
polaridad del último pulso anterior a la aparición de los cuatro ceros.
La mayor parte de la
La mayor parte de la energía se concentra en una región estrecha enenergía se concentra en una región estrecha en
torno a la f
torno a la frecuencia correrecuencia correspondiente spondiente a la mitad de a la mitad de la razón la razón de datos. Pde datos. Poror
tanto, estos códigos son adecuados para la transmisión a altas velocidades.
tanto, estos códigos son adecuados para la transmisión a altas velocidades.
HDB3 ("High Density Bipolar-3 Zeros"):
HDB3 ("High Density Bipolar-3 Zeros"):
Número de 1´s desde la última
Número de 1´s desde la última
sustitución
sustitución
PAR IMPAR PAR IMPAR
Pulso anterior positivo
Pulso anterior positivo + 00+ 00 ++
+ 000 + 000 ++ Pulso anterior negativo
Pulso anterior negativo - 00 -- 00 - - 000 - 000
-Un ejemplo de una señal codificada con HDB3, es la siguiente:
INDICE
INDICE
CÓDIGO 4B3T
CÓDIGO 4B3T
Con un servicio BRI, donde el interface U es
Con un servicio BRI, donde el interface U es una conexión de par trenzado,una conexión de par trenzado,
se emplean códigos de línea que permiten reducir la tasa de
se emplean códigos de línea que permiten reducir la tasa de baudios, es decir,baudios, es decir,
en un solo pulso de la
en un solo pulso de la señal transimitida se consigue representar más de un bit,señal transimitida se consigue representar más de un bit,
con el objetivo de alcanzar altas velocidades de transmisión sobre la línea
con el objetivo de alcanzar altas velocidades de transmisión sobre la línea
sencilla y económica. Además, estos códigos de línea reducen la
sencilla y económica. Además, estos códigos de línea reducen la diafonía, odiafonía, o
modulación entre difere
modulación entre diferentes líneas, ya que logran que las ntes líneas, ya que logran que las señales en la líneaseñales en la línea
tengan variaciones amplitud más pequeñas entre pilsos adyacentes.
tengan variaciones amplitud más pequeñas entre pilsos adyacentes.
Los códigos de línea mencionados se nombras como mBnL, lo que significa
Los códigos de línea mencionados se nombras como mBnL, lo que significa
que una secuencia de m bits se
que una secuencia de m bits se transmite como n pulsos de señal. Los códigostransmite como n pulsos de señal. Los códigos
empleados con RDSI son el
empleados con RDSI son el
2B1Q
2B1Q
en Norteamérica y el en Norteamérica y el4B3T
4B3T
en Europa. en Europa.Con el código
Con el código
4B3T
4B3T
(también conocido como MMS 43) se (también conocido como MMS 43) se representrepresenta cadaa cadagrupo de cuantro bits con tres pulsos de señal. Los
grupo de cuantro bits con tres pulsos de señal. Los pulsos pueden tener trespulsos pueden tener tres
niveles de tensión; positivo, negativo y nulo, representados como +, - y
niveles de tensión; positivo, negativo y nulo, representados como +, - y 0. Esto0. Esto
permite una tasa de baudios de 3/4, es decir, una
permite una tasa de baudios de 3/4, es decir, una reducción de 1/4.reducción de 1/4.
Los códigos o pulsos transmitidos para cada cuatro bits se obtienen según la
Los códigos o pulsos transmitidos para cada cuatro bits se obtienen según la
siguiente tabla:
NOTA: La decodificación del símbolo 000 da la secuencia binario 0000
NOTA: La decodificación del símbolo 000 da la secuencia binario 0000
Los códigos que se obtienen generan una señal con un nivel medio de
Los códigos que se obtienen generan una señal con un nivel medio de
continua nulo. Esto ayuda a separar la transmisión y la
continua nulo. Esto ayuda a separar la transmisión y la recepción, evita erroresrecepción, evita errores
de interpretación en el receptor, y
de interpretación en el receptor, y facilita transmitir una tensión defacilita transmitir una tensión de
alimentación por la misma línea. Para un grupo de cuatro
alimentación por la misma línea. Para un grupo de cuatro bits (secuencia), y labits (secuencia), y la
columna actual (de 1 a 4)
columna actual (de 1 a 4) se determina el código a transmitir y la se determina el código a transmitir y la siguientesiguiente
columna con la que trabajar. Inicialmente se comienza en la columna 1.
columna con la que trabajar. Inicialmente se comienza en la columna 1.
Un ejemplo de una señal con codificación
INDICE
INDICE
TABLAS DE
TABLAS DE
COMPARACIÓ
COMPARACIÓ
N
N
A continuación se presenta una tabla comparativa de algunos de los códigos que
A continuación se presenta una tabla comparativa de algunos de los códigos que
se explican a detalle en cada
se explican a detalle en cada una de sus páginas correspondientes, en la tabla seuna de sus páginas correspondientes, en la tabla se
aprecian los diferentes formatos de acuerdo a cada código.
aprecian los diferentes formatos de acuerdo a cada código.
Definición de los formatos de Definición de los formatos de codificación digital de señales codificación digital de señales
No retorno a cero (NRZ-L) No retorno a cero (NRZ-L) 0 = nivel alto 0 = nivel alto 1 = nivel bajo 1 = nivel bajo
No retorno a cero invertido (NRZI)
No retorno a cero invertido (NRZI)
0 = no hay transición al comienzo del
0 = no hay transición al comienzo del intervalointervalo (un bit cada vez)
(un bit cada vez)
1 = transición al comienzo del intervalo 1 = transición al comienzo del intervalo Bipolar AMI
Bipolar AMI
0 = no hay señal 0 = no hay señal
1 = nivel positivo o negativo alternante 1 = nivel positivo o negativo alternante
Manchester
Manchester
0 = transición de alto a bajo
0 = transición de alto a bajo en mitad delen mitad del intervalo
intervalo
1 = transición de bajo a alto
1 = transición de bajo a alto en mitad delen mitad del intervalo
intervalo
Manchester Diferencial
Manchester Diferencial
Siempre hay una transición en mitad del Siempre hay una transición en mitad del intervalo
intervalo
0 = transición al principio del intervalo 0 = transición al principio del intervalo
1 = no hay transición al principio del intervalo 1 = no hay transición al principio del intervalo HDB3
HDB3
Igual que el Bipolar-AMI, excepto que c
Igual que el Bipolar-AMI, excepto que c ualquierualquier cadena de cuatro
cadena de cuatro ceros ceros se reemplaza por unse reemplaza por unaa cadena que contiene una violación de código. cadena que contiene una violación de código.
En la siguiente gráfica se muestran los espectros de las