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Códigos en Línea

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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 

(2)

 DemodulaciónDemodulación 

 Códigos en líneaCódigos en línea   MódemMódem   PAMPAM   PCMPCM   PWMPWM   ΔΣMΔΣM   vv   dd   ee

[[editar datos en Wikidataeditar datos en Wikidata]]

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

(3)

[ocultar]

[ocultar]

 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

[

[

editar 

editar 

]

]

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[

[

editar 

editar 

]

]

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.

(4)

 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

[

[

editar 

editar 

]

]

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[

[

editar 

editar 

]

]

  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

(5)

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.

(6)

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 que

el

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 intervaloo

de 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 (Alternate

Mark 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:

(7)

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

(8)

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, en

el 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 código

RZ

RZ

con la variacióncon la variación

de que las

(9)

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 interpreta

como 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 deldel

intervalo 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

(10)

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 y

nivel 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 dede

niveles. 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 en

lugar 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 componente

de 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 ancho

tb y para

(11)

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:

(12)

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 1

 binario

 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

(13)

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 

 , no habrá problemas de  , no habrá problemas de sincronización en el caso de que sincronización en el caso de que hayahaya

una 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

 , ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan , ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan

el 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 de

detectar 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 una

secuencia preestablecida de símbolos que violan la regla

secuencia preestablecida de símbolos que violan la regla

AMI

AMI

. De esta forma se. De esta forma se

incrementa la densidad de unos

incrementa la densidad de unos en el código transimitido.en el código transimitido.

El espectro de la señal es:

(14)
(15)

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.

(16)

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

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:

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 debido a la transición que siempre ocurre durante el debido a la transición que siempre ocurre durante el

intervalo

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

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te

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cción d

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e

r

rr

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s:

s:

 se pueden detectar errores si se detecta una se pueden detectar errores si se detecta una

ausencia 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.

(17)

INDICE

INDICE

(18)

CÓDIGO HDB3

CÓDIGO HDB3

El código

El código

HDB3

HDB3

 pertenece a los códigos de línea  pertenece a los códigos de línea llamadosllamados

Técnica 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 el

utilizado 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 codificacióncodificación

AMI.

AMI.

En el esquema

En el esquema

HDB3,

HDB3,

 se reemplazan las cadenas de c se reemplazan las cadenas de cuatro ceros poruatro ceros por

cadenas 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

(19)

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:

(20)

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 el

4B3T

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 cada

grupo 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:

(21)

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

(22)

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

(23)

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

(24)

INDICE

Referencias

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