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Técnicas de codificación de señales

Enviado por Pablo Turmero


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    Introducción

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    Motivación

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    Codificaciones

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    Terminología

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    Terminología

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    DAtos Digitales, Señales Digitales

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    Características

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    Términos

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    Términos

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    Términos

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    Interpretación de señales

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    Interpretación de señales ? tasa de transferencia, ? BER BER: Bit Error Rate (tasa de errores de bits) Probabilidad de que un bit se reciba con error ? SNR, ? BER ? ancho de banda, ? tasa de transferencia

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    Comparación de Esquemas de Codificación

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    Comparación de Esquemas de Codificación

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    Esquemas de codificación

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    NRZ Dos voltajes diferentes para bits 0 y 1 Voltaje constante durante un intervalo de bit NO hay transición ? no hay retorno a 0 Volts Voltaje positivo constante para bit 0 Problema: muchos 0s o 1s consecutivos Se puede confundir la línea base No se puede recuperar el reloj (re-sincronizar)

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    NRZI Pulso de voltaje constante durante la duración Transmisor genera transición de la señal para codificar un 1 y se mantiene en señal actual para codificar un 0 Soluciona el problema de 1s consecutivos No soluciona el problema de 0s consecutivos Es un ejemplo de codificación diferencial

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    NRZ y NRZI – Adecuados para transmisión dentro del PC y para almacenamiento magnético. – No adecuados para comunicaciones de datos en un sistema de transmisión.

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    NRZ ventajas / desventajas

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    Codificación Diferencial

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    Binario – AMI Uso de más de dos niveles 0 es representado por señal cero 1 es representado por un nivel positivo o negativo. Pulsos 1alternan en polaridad No hay perdida de sincronía si hay una larga cadena de unos (si hay ceros ?problema) Bajo ancho de banda Fácil detección de errores

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    Pseudoternario “Uno” es representado por ausencia de senal “Cero” es representado al alternar niveles positivo y negativo No hay ventajas ni desventajas comparado con Bipolar AMI

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    Bipolar–AMI y Pseudo-ternario

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    Desventajas de Binario Multinivel No es más eficiente que NRZ Receptor debe distinguir entre (A, -A, 0) Requiere aprox. 3dB mas de potencia para una misma probabilidad de error (BER)

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    Bifase Manchester Transición en la mitad de un periodo de bit Transición sirve como reloj y datos Bajo-alto ? 1 Alto-bajo ? 0 Usado por IEEE 802.3 (Ethernet) Manchester diferencial Transición en mitad de periodo de bit es para reloj Transición al inicio de un periodo de bit ? 0 No transición al inicio de un periodo de bit ? 1 Esquema diferencial Usado IEEE 802.5 (Token Ring)

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    Bifase: Ventajas / Desventajas

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    Resumen

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    Tasa de modulación

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    Scrambling Se usa scrambling para reemplazar secuencias que podrían producir voltajes constantes (revolver los símbolos) Secuencia de llenado Debe producir suficiente transiciones para sincronización Debe ser reconocido por el Rx y ser reemplazable Misma longitud que el original No secuencias largas de nivel 0 No reducción de tasa de datos Capacidad de detección de errores

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    B8ZS Bipolar con substitución de 8 ceros. Basado en Bipolar AMI Si un octeto de ceros y el ultimo pulso de voltaje precedente fue positivo ? codifique como 000+-0-+ Si un octeto de ceros y el ultimo pulso de voltaje precedente fue negativo ? codifique como 000-+0+- Causa dos violaciones al código AMI Menos probable que ocurra debido a ruido Receptor detecta e interpreta como un octeto de ceros

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    HDB3 High Density Bipolar 3 Zeros Basado en Bipolar AMI Cadena de 4 ceros reemplazada con uno o dos pulsos

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    HDB3 Cuando aparecen más de cuatro ceros consecutivos, estos se agrupan de 4 en 4, y se sustituye cada grupo 0000 por una de las secuencias siguientes de impulsos: B00V ó 000V . B indica un impulso con distinto signo que el impulso anterior. Por tanto, B mantiene la ley de alternancia de impulsos, o ley de bipolaridad, con el resto de impulsos transmitidos. V indica un impulso del mismo signo que el impulso que le precede, violando por tanto la ley de bipolaridad. El grupo 0000 se sustituye por B00V cuando es par (o cero) el número de impulsos entre la violación V anterior y la que se va a introducir. El grupo 0000 se sustituye por 000V cuando es impar el número de impulsos entre la violación V anterior y la que se va a introducir. Así se logra mantener la ley de bipolaridad de los impulsos correspondientes a los "unos", y también la bipolaridad de las "violaciones" mediante los impulsos B y los impulsos V.

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    B8ZS y HDB3 1s

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    Datos Digitales, Señales Analógicas

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    Datos digitales, señales analógicas

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    Técnicas de modulación

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    Amplitude Shift Keying (ASK) Valores binarios (1 ó 0) representados por diferentes amplitudes de frecuencia portadora Usualmente, una de las amplitudes es cero Técnica de modulación ineficiente Hasta 1200 bps en líneas telefónicas Usado en fibra óptica Amplitud cero ? ausencia de luz en LED

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    Amplitude Shift Keying

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