17 Técnicas de “Scrambling” Usada para reemplazar secuencias que producirían una tensión constante por otras secuencias con transiciones para mantener el sincronismo. La secuencia de relleno debe Producir suficientes transiciones para sincronizar Ser reconocida por el receptor y reestablecer la original Tener la misma longitud que la original OBJETIVOS: Eliminar la componente continua Evitar que las secuencias largas sean señales de tensión continua No reducir la velocidad de transmisión de datos Tener cierta capacidad de detectar errores
18 B8ZS (Norteamérica) Bipolar con 8 Ceros de Sustitución Basado en AMI bipolar Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a dicho octeto fue positivo, se codifica dicho octeto como 000+-0-+ Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a dicho octeto fue negativo, se codifica dicho octeto como 000-+0+- Causa dos violaciones del código AMI Improbable que ocurra debido al ruido El receptor detecta e interpreta como octeto con todo ceros Adecuado para transmisión a altas velocidades
19 HDB3 (Europa y Japón) Alta Densidad Bipolar 3 Ceros Basado en AMI bipolar Si aparece un cuarteto con todo ceros y el último valor de polaridad anterior a dicho cuarteto fue negativo, se codifica dicho cuarteto como 000- o bien +00+ Si aparece un cuarteto con todo ceros y el último valor de polaridad anterior a dicho cuarteto fue positivo, se codifica dicho cuarteto como 000+ o bien –00- En las violaciones siguientes se alternan las polaridades de las violaciones para evitar la componente continua Adecuado para transmisión a altas velocidades
20 B8ZS y HDB3
21 Datos Digitales, Señales Analógicas Sistema de Telefonía pública 300 Hz a 3400 Hz Usa modem (modulador-demodulador) Desplazamiento de Amplitud (ASK, Amp Shift K.) Desplazamiento de Frecuencia (FSK,Frec S. K.) Desplazamiento de Fase (PSK,Phase S. Keying)
22 Técnicas de Modulación
23 Desplazamiento de Amplitud (ASK) Valores representados por diferentes amplitudes de portadora Usualmente, una amplitud es cero Se usa presencia y ausencia de portadora Susceptible de repentinos cambios de ganancia Poco eficiente Hasta 1200 bps en líneas de calidad telefónica Usada en fibra óptica
24 0 binario ASK 1 binario
25 Desplazamiento de frecuencia (FSK) Valores representados por diferentes frecuencias (próximas a la portadora) Menos sensible a errores que ASK Hasta 1200 bps en líneas de calidad telefónica Transmisión por radio en HF (3-30 MHz) Incluso en LAN en frecuencias superiores con cable coaxial
26 0 binario FSK 1 binario
27 FSK en línea de calidad telefónica
28 Desplazamiento de Fase (PSK) La Fase de la portadora se desplaza para representar los datos PSK Diferencial El cambio de fase se refiere a la transmisión del bit anterior en lugar de a una referencia absoluta
29 0 binario 1 binario PSK
30 PSK en cuadratura (QPSK) Uso más eficaz del espectro si por cada elemento de señalización se representa más de un bit Con saltos de fase de ?/2 (90o) Cada elemento representa dos bits Se pueden usar 8 ángulo de fase e incluso amplitudes distintas Un modem estándar de 9600 bps usa 12 ángulos, cuatro de los cuales tienen dos amplitudes
31 11 QPSK 10 00 01
32 OTROS PSK 8-PSK 8 fases, repartidas dos en cada cuadrante, para cada una de las 8 ternas que se pueden generar con tres bits
16-PSK 16 fases, repartidas cuatro en cada cuadrante, para cada una de las 16 cuaternas que se pueden generar con cuatro bits
33 Codificación Amplitud – Fase La información digital está contenida tanto en la fase como en la amplitud
Puede haber 16 cuaternas con 4 bits
34 Constelación (Gp:) 000 (Gp:) 001 (Gp:) 101 (Gp:) 100 (Gp:) 010 (Gp:) 011 (Gp:) 110 (Gp:) 111
35 Modulación en Amplitud en Cuadratura (QAM) Se pueden enviar dos señales diferentes simultáneamente sobre una misma portadora Se utilizan dos réplicas de la portadora, una de ellas desfasada 90 respecto a la otra (en cuadratura) Cada una de las portadoras se modula usando ASK Las dos señales independientes se transmiten por el mismo medio
36 Prestaciones (1) Ancho de Banda BT ASK y PSK directamente relacionado con la velocidad de transmisión R.
FSK depende tanto del salto de frecuencia de las frecuencias con la portadora como de la velocidad binaria R r es un factor relacionado con la técnica de filtrado y su valor está comprendido entre 0 y 1. es f2-fc o bien fc-f1
37 Prestaciones (2) En señalización multinivel se consigue un importante aprovechamiento del espectro
38 Algunos ejemplos de Ancho de Banda en FSK =1,25 MHz, fc=5 MHz, R=1 Mbps, BT depende de =100 Hz, fc=1.170 Hz, R=300 bps, BT depende de R
39 Datos Analógicos, Señales Digitales Digitalización: conversión de datos analógicos en datos digitales Los datos digitales se pueden transmitir utilizando NRZ-L Los datos digitales se pueden transmitir utilizando otros códigos que no sean NRZ-L Los datos digitales se pueden convertir en señal analógica: (ASK, FSK, PSK) La conversión analógica a digital y viceversa se realiza usando un codec: PCM, DM Modulación por Impulsos Codificados (PCM) Modulación Delta (DM)
40 Modulación Impulsos Codificados MIC (Pulse Code Modulation) (1) Si una señal se muestrea a intervalos regulares a un ritmo mayor que el doble de la componente de frecuencia más alta, las muestras contienen toda la información de la señal original (TEOREMA DEL MUESTREO) Los datos de voz están limitados a 4000 Hz Se necesitan 8000 muestras por segundo A cada muestra se le asigna un código digital
41 Modulación por Impulsos Codificados MIC (PCM) (2) Un sistema de 4 bits proporciona 16 niveles Cuantificación Error de cuantificación o ruido Las aproximaciones suponen que es imposible recuperar exactamente la señal original Muestras de 8 bits proporcionan 256 niveles Calidad comparable a la transmisión analógica 8000 muestras por segundo de 8 bits cada una suponen 64 kbps
42 Relación Señal / Ruido PCM La relación S/N se mejora en aproximadamente 6 dB cada vez que se aumenta un bit
43 Codificación no lineal Los niveles de cuantificación no están espaciados regularmente Se reduce mucho la distorsión de señal Los escalones son más pequeños para entradas más bajas También se puede usar cuantificación uniforme y previamente expandir y comprimir la señal analógica, dando más ganancia a los niveles más bajos
44 Modulación Delta (DM) La entrada analógica se aproxima mediante una función escalera Se mueve arriba o abajo un nivel ? en cada intervalo de muestra, intentando asemejarse a la entrada analógica Comportamiento binario: la subida se representa con un 1 y la bajada con un 0 Se necesita un bit por cada muestra La precisión es mayor cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, si bien ello incrementa la velocidad de transmisión
45 Problemas DM Sobrecarga de pendiente, si la señal varía rápidamente el DM no puede seguir las variaciones Ruido granular o de cuantificación. En ausencia se señal, o con variaciones muy pequeñas el DM está variando constantemente entre 0 y 1 generando un ruido que la señal analógica no tiene DM es más sencillo que PCM pero tiene peor relación S/N
46 Espectro Expandido Datos analógicos o digitales Señal analógica Datos esparcidos en una ancho de banda grande Consigue que la perturbación y la interceptación sean más difíciles Salto en Frecuencia (Frequency hoping) La señal se transmite sobre una serie pseudoaleatoria de frecuencias Secuencia Directa Cada bit se representa mediante varios bits en la señal trasmitida
| Página siguiente |