Códigos de Línea

Algunas consideraciones

2

Ancho de Banda de las señales (BW)

Podemos limitar el ancho de banda para una señal cuadrada sin perder la mayor parte de la energía de la señal.

BW AbsolutoBW 3dBBW 1 nuloBW FCC 95-99%

1 2 3.2 .4 .6 .8 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.4 2.6 2.80

.2

.4

.6

.8

1

0

Función Sinc^2(x)

3

Códigos de Línea

Las secuencias de unos y ceros de una señal digitalizada, forman un tren monopolar no adecuado para la transmisión en línea, por tal motivo se deben convertir estas cadenas de bits en un código que permita cumplir con:Eficiencia EspectralSincronismo y TransparenciaCapacidad de Detección de ErroresBaja Probabilidad de Errores

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Eficiencia espectral

No presente componente continua debido a que no contribuye al traspaso de información. Es potencia transmitida inútilmente y requiere de un canal con acoplo DC.Presente pocas componentes espectrales de frecuencias cercanas a 0 Hz, con el objetivo de eliminar variaciones muy lentas de la señal que también dificultan la recepciónPresente el menor ancho de banda posible en banda base.Las componentes espectrales fuera de la banda principal sean muy poco significativas, de modo que si se usan para modular una portadora, no generen muchas señales espurias en canales adyacentes

5

Sincronismo y transparencia

Incorpore información de reloj en los datos, que permita al receptor sincronizarse para detectar claramente los límites de tiempo de cada símbolo recibidoQue esta información no requiera de una señal especial, sino que sea parte de los datos, incorporando transiciones suficientes en ellosQue estas transiciones no impliquen un aumento de ancho de bandaQue la información de sincronismo pueda recuperarse sin importar el número de ceros o de unos sucesivos que vayan en la información (principio de transparencia)

6

Manejo de errores

Capacidad de detección de errores: Incorpore redundancia que permita que el

receptor pueda detectar (no corregir) la aparición de errores en la recepción.

Baja probabilidad de errores: Presente cierta inmunidad al ruido, de modo

que el receptor no incurra en muchos errores en la detección de los símbolos recibidos.

La tasa de errores se conoce como BER: Bit Error Rate o tasa de errores

7

Algunos Códigos de Línea

NRZ-L (No Retorno a Cero – Nivel)NRZ-M (No Retorno a Cero – Mascara)NRZ-S (No Retorno a Cero – Invertido)RZ (Retorno a Cero o Bipolar)AMI (Marca Alternada Invertida) y Pseudos ternarioFase Partida Manchester y MarcaRetraso Miller y CMI.HDB3 (Bipolar de Alta Densidad orden 3)BnZS (Sustitución de Ceros Binarios orden n)

8

NRZ y RZ

No Retorno a Cero L por nivel, muy usado en

sistemas digitales I se usa un cambio de nivel

(Una inversión) para indicar una clase de dígito binario y un nivel constante para la otra.

M el “1” provoca transición de tensión y el “0” no.

S el “0” provoca transición de tensión y el “1” no.

Retorno a Cero El “1”se representa con un

nivel y el “0” con otro, pero en ambos casos, la señal retorna a un nivel de referencia en la mitad de la duración del bit.

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1

V+

NRZ-L

V+

NRZ-M

V+

NRZ-S

RZ

V+

V-

9

NRZ y RZ

CódigoNRZ-

LNRZ-I RZ

Componente DC Si Si Si

Contenido BF Si Si Si

Ancho de Banda 1/T + 1/T + 2/T +

Sincronización No No Si

Transparencia No No No

Detección de errores No No No

10

AMI y Pseudo ternario

Bipolar-AMI 0 se representa por

ausencia de la señal.

1 pulso positivo o negativo alternado.

Pseudos ternario. 1 se representa por

ausencia de la señal.

0 pulso positivo o negativo alternado.

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1

V+

V-

AMI

V+

V-

Pseudo

11

AMI y Pseudo ternario

Código AMIPseudo Ternario

Componente DC No No

Contenido BF No No

Ancho de Banda 1/T + 1/T +

Sincronización Si Si

Transparencia No No

Detección de errores Si Si

12

Fase Partida

Manchester Un “1” se transmite con

un valor alto en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo.

Un “”0 se transmite con un valor bajo en el primer intervalo y un valor alto en el segundo

Marca Un “1” se indica con una

inversión de fase del pulso, con respecto al anterior.

Un “0” se indica con el mantenimiento de la fase del pulso

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1

V+

V-

MANCHESTER

V+

V-

Cada periodo de un bit se divide en dos intervalos iguales.

MARCA

13

Fase Partida

CódigoMancheste

rMarca

Componente DC No No

Contenido BF No No

Ancho de Banda 2/T + 2/T +

Sincronización Si Si

Transparencia No No

Detección de errores No No

14

RetrasoMiller

Un “1” se representa como una transición en el centro del intervalo de un bit.

Un “0” se representa por ninguna transición, salvo que éste seguido de otro “0”, en cuyo caso, la transición ocurre al final del intervalo de un bit.

CMI Un “0” se transmite con un valor

bajo en el primer intervalo y un valor alto en el segundo.

Un “1” se representa por ninguna transición, salvo que éste seguido de otro “1”, en cuyo caso, la transición ocurre al final del intervalo de un bit.

Se usa en los sistemas SDH en tramas STM-1.

Miller

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1

V+

V-

V+

V-

CMI

15

Retraso

Código Miller CMI

Componente DC No No

Contenido BF No No

Ancho de Banda 1/T + 2/T +

Sincronización Si Si

Transparencia No No

Detección de errores Si Si

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BnZS

En el código bipolar B3ZS-NRZ-L, los 1 binarios se transmiten en forma alternada, y los 0’s se transmiten como nivel 0. Sin embargo, cuando ocurre una secuencia de 3 0’s sucesivos, se los reemplaza con una secuencia de 1’s y 0’s de acuerdo a la siguiente regla de codificación:

El código B3ZS es utilizado en los sistemas DS-3 de EE.UU.

1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0

V+

V-

AMI

V+

V-

B3ZS

no reemplazo se considera impar

Número de 1’s desde el último reemplazo

Polaridad pulso previo

Impar Par

Negativo 00- +0+

Positivo 00+ -0-

17

HDBn

En el código bipolar HDB3 (B4ZS-NRZ-L), los 1’s binarios también se transmiten en forma alternada, mientras que los 0’s binarios se transmiten como nivel 0, excepto cuando ocurre una secuencia de 4 0’s sucesivos, en cuyo caso se los reemplaza según la siguiente regla:

El código HDB3 es utilizado en los sistemas E1 de Europa.

1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0

V+

V-

AMI

V+

V-

HDB3

no reemplazo se considera impar

Número de 1’s desde el último reemplazo

Polaridad pulso previo

Impar Par

Negativo 000- +00+

Positivo 000+ -00-

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BnZS y HDBn

Código BnZS HDBn

Componente DC No No

Contenido BF No No

Ancho de Banda 1/T + 1/T +

Sincronización Si Si

Transparencia Si Si

Detección de errores Si Si