1. Codificación en línea y sus técnicas
Concepto de codificación, criterios para la codificación de datos, datos
digitales, señales digitales, señal polar, unipolar, bipolar, conceptos
esquema de los diagramas de tiempo con respecto a los bits de las
técnicas más utilizadas en la codificación y su explicación.
Grupo#6
Integrantes:
Caiche Rita
Duque Rosa
Ponce María
Santana Kevin
Fecha: 10/07/2012.
ING: LUIS TOMALA ESPAÑA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL, FACULTAD DE INGRNIERIA
INDUSTRIAL, CARRERA: INGENIERIA EN TEEINFORMATICA
Guayaquil –Ecuador
2. Codificación en línea y sus técnicas I
Codificación en línea y sus técnicas
Resumen: de este documento podemos resumir que la
codificación de digital a digital se divide en tres tipos unipolar,
polar y bipolar:
La codificación unipolar es muy sencilla y muy primitiva. Aunque
actualmente es casi obsoleta, permite representar los conceptos usados
con los sistemas de codificación más complejos y permite examinar los
tipos de problemas que se deben resolver en los sistemas de
transmisión digital.
El sistema de transmisión digital va como pulsos de voltaje por un
medio de enlace, cable o un hilo.
En este tipo de codificación consta de dos partes: COMPONENTE DC
y la SINCRONIZACION.
La codificación polar usa dos niveles de voltaje: uno positivo y uno
negativo. Estos dos niveles en su mayoría de los métodos de
codificación polar se reducen el nivel de voltaje medio de la línea y se
alivia el problema de la componente DC.
Bipolar con Inversión de marca alternada (AMI)
Es la forma más sencilla de codificación bipolar, AMI significa inversión a
1alterno. Un valor neutral, es decir, un voltaje O, representa el O binario.
Los unos binarios se representan alternando valores de voltaje positivos
y negativos.
3. Codificación en línea y sus técnicas II
B8ZS proporciona sincronización de secuencias largas de ceros. En la
mayoría de los casos, B8ZS funciona de forma idéntica a AMI bipolar.
HDB3, introduce cambios dentro del patrón AMI bipolar cada vez que se
encuentran cuatro ceros consecutivos en lugar de esperar por los ocho
del método B8ZS.
En la actualidad las conversiones que se estudian deberán ser más
ampliadas para los jóvenes o personas interesadas en este tema o
carrera.
Logrando así que todos obtengamos un conocimiento e interés a
profundidad de un tema incluido su resolución a problemas que se den.
4. Codificación en línea y sus técnicas III
INTRODUCCION
En este documento se detallan los puntos más relevantes acerca de la
codificación lineal y sus técnicas, concepto, los criterios para la codificación de
datos, terminologías básicas, señal polar, unipolar, bipolar, modulación,
velocidad de modulación, los esquemas de codificación, comparación de las
técnicas de codificación ,espectro de la señal, sincronización, esquemas
polares, unipolares y bipolares, además el concepto y el diagrama de tiempo
con respecto a los bits de cada una de las técnicas de codificación más
conocidas y utilizadas, como:
NZR-L, NZR-I, AMI, PSEUDOTERNANIOS, MANCHESTER, MANCHESTER
DIFERENCIAL, B8ZS Y HDB3.
5. Codificación en línea y sus técnicas IV
INDICE
Resumen………….………………………………………………….………….pág. III
Introducción………………………………………………………………..…....pág. IV
1.-Codificacion en línea y sus técnicas…...………………………..………….pág.1
1. 2.-Codificacion………...……………….....……………………...…………..pág.1
2.-Codificacion en línea………………………………..…...…………….….....pág.1
2.1.-concepto…...…………………………….....……………………………pág.1
2.2.-criterios para la codificación de datos…………..…………………….pág.1
2.3.-datos digitales, señales digitales…… …………………..…………....pág.2
2.3.1.-señales digitales…………………………..….…..………….…….pág.2
24.-Terminologia basica……..………………………………..………..……pág.2
2.4.1.-señal unipolar………….…..………………………...……………..pág.2
2.4.2.-señal polar………………………………………..………….…..….pág.2
2.4.3.-razon de datos de una señal…………….………..………………pág.2
2.4.4.-duracion o longitud de un bit………...……………………………pág.2
2.4.5.-modulacion…………………………...……………………………..pág.2
2.4.6.-marca y espacio……………………….….………………………….pág.3
2.4.7.-interpretacion de señales………………………….………………pág.3
2.4.8.-direccion ip y mascaras de red….………………………………..pág.3
3.-Tecnicas de la codificación………………………..…..…………...……….pág.3
3.1.-Esquema de codificación………………………….……………………..pág.3
3.2.-comparacion de las técnicas de la codificación………………..……pág.3
3.2.1.-espectro de la señal………….....………….…………………...pág.3
6. Codificación en línea y sus técnicas V
3.2.2.-sincronizacion………………………….….….……….……..….pág.4
3.2.3.-detecccion de líneas………………………….…………………pág.4
3.2.4.-inmunidad al ruido e interferencias….………………….…....pág.4
3.2.5.-coste y complejidad……...……….………………..…………….pág.4
3.3.-Esquema unipolar………..……..…………………..……………….……pág.4
3.3.1.-NZR………………………………………………………………...pág.4
3.3.2.-caracteristicasl………..…………….……………………………..pág.4
3.3.3.- aplicación…….……………………………...……………..……..pág.4
3.3.4.-problemas exiztentes…….………………...……………….……pág.4
3.4.-Esquema polares…………………………………….………………....…pág.6
3.4.1.-NZR SIN RETONO A CERO……….…..…..………………………pág.6
3.4.1.2.-NZR-L.……………………………..……………………………..pág.6
3.4.1.3.-NZR-I……………………………………………...…………….. pág.6
3.4.2..-codificacion diferencial…………………………………………….. pág.7
3.4.3.-ventajas e inconvenientes de las señales NRZ.……....………… pág.7
3.5.-Binario multinivel..………….……...………………………………….… pág.7
3.5.1.-bipolar AMI……….……………………………………………… pág.7
3.5.2.-PSUDOTERNARIOS……………………..……………………… pág.8
3.5.3.-compracion del binario multinivel….…………………………… pág.8
3.6..-Bifasico.…………………………………………………………………… pág.8
3.6.1.-MANCHESTER………..………………………………………….… pág.8
3.6.2.-MANCHESTER DIFERENCIAL……….…………………..……….pág.8
3.6.3.-Ventajas e inconvenientes de la codificación bifase………….… pág.9
3.7.- Técnicas de Scrambling………………………………………………...pág. 9
3.7.1. B8ZS…………………..………….………….…….…………………pág.9
7. Codificación en línea y sus técnicas VI
3.7.2.-HDB3……………………………………………………...…………pág.10
Anexo……………………………………………………………….……………pág. 12
Conclusión……………………………………………………………………….pág.18
Glosario.-…………………………………….…………………………………..pag.21
Lista de referencias…………………………..……………………………….. pág.24
8. Codificación en línea y sus técnicas 1
1.-Codificación en línea y sus técnicas
1.2.-Codificacion.
En el proceso de codificación, cada valor discreto xq(n) se representa
mediante una secuencia binaria de b bits.
(Véase anexo 1, figura 1.1, figura 1.2)
Aunque modelamos el conversor A/D con un muestreador seguido de un
cuantificador, en la práctica la conversión A/D se efectúa en un único
dispositivo que toma xa(t) y produce un número codificado en binario. Las
operaciones de muestreo y cuantificación pueden realizarse en cualquier
orden, pero, en la práctica, el muestreo siempre tiene lugar antes de la
cuantificación.
2.-Codificación en línea:
2.1.-Concepto:
Es el proceso de convertir datos digitales en señales digitales. Convierte una
secuencia de bits codificándolos a una señal digital.
(Véase anexo 1, figura 1.3)
Los códigos de línea fueron desarrollados para mejorar las prestaciones de los
sistemas de transmisión, el esquema de codificación es simplemente la
correspondencia que se establece entre los bits de los datos con los elementos
de señal
2.2.-Criterios para la codificación de Datos
El aumento de la velocidad de transmisión de datos (DR) provoca un
aumento de la tasa de error de bits (BER).
Un aumento de la relación señal/ruido (SNR) provoca una disminución
de la BER.
Un aumento del ancho de banda (BW) permite aumentar la velocidad de
transmisión de datos.
El otro factor que permite aumentar el rendimiento es el esquema de
codificación:
El esquema de codificación es simplemente la asignación de bits de
datos a elementos de señalización.
9. Codificación en línea y sus técnicas 2
2.3.-Datos digitales, señales digitales
2.3.1.-Señales digitales:
Secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos.
Cada pulso es un elemento de señal.
Los datos binarios se transmiten codificando
cada bit de datos en cada elemento de señal.
2.4.-Terminología básica
2.4.1.-Señal unipolar:
Todos los elementos de señal tienen el mismo signo.
2.4.2.-Señal polar:
Un estado lógico se representa mediante un nivel positivo de tensión y el otro,
mediante un nivel negativo. La razón de datos de una señal es la velocidad de
transmisión, expresada en bits por segundo, a la que se transmiten los datos.
La duración o longitud de un bit se define como el tiempo empleado en el
transmisor para emitir un bit; para una razón de datos R, la duración de un bit
es 1/R.
2.4.3.-Razón de datos de una señal:
Velocidad de transmisión de datos, expresada en bits por segundo.
2.4.4.- Duración o longitud de un bit:
Tiempo empleado en el transmisor para Emitir un bit.
2.4.5.-Modulación
Es la velocidad o razón con la que cambia el nivel de la señal, que dependerá
del esquema de codificación elegido. La razón o velocidad de modulación se
expresa en baudios, que equivale a un elemento de señal por segundo.
10. Codificación en línea y sus técnicas 3
2.4.5.1Velocidad de modulación
Velocidad a la que cambia el nivel de la señal. Se expresa en baudios = un
elemento de señal por segundo.
2.4.6.- Marca y espacio
Dígitos binarios 1 y 0, respectivamente.
2.4.7.-Interpretación de las señales
El receptor debe conocer:
o La duración de cada bit: cuándo comienza y acaba cada uno.
o El nivel para cada bit.
Factores que determinan el éxito o el fracaso del receptor al interpretar
la señal de entrada:
o La relación señal/ruido.
o La velocidad de transmisión de datos.
o El ancho de banda.
3.-Técnicas de la codificación
3.1.-Esquemas de codificación
No retorno a cero-nivel (NRZ-L).
No retorno a cero invertido (NRZI).
Bipolar-AMI.
Pseudoternario.
Manchester.
Manchester diferencial.
B8ZS.
HDB3.
3.2.-Comparación de las técnicas de
Codificación
3.2.1.-Espectro de la señal:
La ausencia de componentes a altas frecuencias reduce el ancho de banda
requerido.
La ausencia de componente en continua (DC) permite su transmisión mediante
transformadores acoplados, proporcionando aislamiento eléctrico.
11. Codificación en línea y sus técnicas 4
Concentración de la potencia transmitida en la parte central del ancho de
banda.
3.2.2.-Sincronización:
Sincronizar el receptor con el transmisor.
Señal de reloj por separado.
Sincronización mediante la propia señal transmitida.
3.2.3.-Detección de errores:
Se puede incorporar en el esquema de codificación.
3.2.4.-Inmunidad al ruido e interferencias:
Algunos códigos exhiben un comportamiento superior a otros en presencia de
ruido.
3.2.5.-Coste y complejidad:
Cuanto mayor es la velocidad de elementos de señal para una velocidad de
transmisión dada, mayor es el coste.
Algunos códigos implican mayor velocidad de elementos de señalización que
de transmisión de datos.
3.3.- Esquema unipolar:
En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos
para un 0 lógico pero nunca toma el valor 0.
Todos los niveles de señal se encuentran a un lado del eje del tiempo, o por
encima o por debajo.
3.3.1.- NZR (Sin retorno a cero):
En telecomunicaciones, se denomina NRZ porque el voltaje no vuelve a cero
entre bits consecutivos de valor uno.
12. Codificación en línea y sus técnicas 5
Un voltaje positivo define un bit a 1 y un voltaje a cero define un bit a
cero.
Se denomina NZR debido a que la señal no retorna a cero en la mitad
del bit.
(Véase anexo 1, figura 1.4)
3.3.2.-Características
Fáciles de implementar.
Uso eficaz del ancho de banda.
NRZI es más inmune a ruidos y a errores de cableado.
Con capacidad de sincronización.
Con capacidad de detección de errores.
3.3.3.-Aplicaciones
Su principal aplicación es la grabación magnética, pero son demasiado
limitados para la transmisión de señales.
3.3.4.-Problemas existentes
Uno de los problemas que presenta este código se fundamenta en la longitud
de las secuencias de unos y ceros. En estos casos el receptor necesita
sincronizarse y del mismo modo llegar a comprobar que exista señal o si por el
contrario no está disponible.
Una prolongada permanencia de la señal en nivel positivo o negativo durante la
transmisión puede conducir a la situación denominada desplazamiento de la
línea base, que dificulta al receptor la adecuada decodificación de la
información.
Otro de los aspectos negativos se centra en el método que se debe emplear
para que el emisor y el receptor estén en sincronismo. Para ello es necesario
continuos cambios en la señal. Esto se ve dificultado cuando aparecen las
mencionadas cadenas de unos y ceros que mantienen la tensión a niveles altos
o bajos durante largos periodos de tiempo.
Es susceptible a interferencias.
Los límites entre bits individuales pueden perderse al transmitir de forma
consecutiva secuencias largas de 1 ó 0.
13. Codificación en línea y sus técnicas 6
3.4.-Esquemas polares
En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otro
permanece siempre en 0. Los voltajes se encuentran a ambos lados del eje del
tiempo.
3.4.1.-NZR (Sin retorno a cero):
Se utilizan dos niveles de amplitud de voltaje el NRZ-L Y EL NRZ-I. Tanto NZR-
L como NZR-I padecen de problemas con la variación de la línea base,
sincronización, componentes DC. Pero es más acusado en NZR-L.
(véase anexo 1,figura1.5)
3.4.1.2.-No retorno a cero (NRZ-L)
• Dos niveles diferentes de tensión para cada uno de los dígitos binarios 0 y 1.
• El nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit:
No hay transiciones, es decir, no hay retorno al nivel cero de tensión.
• Ejemplo: ausencia de tensión para 0, nivel constante y positivo de tensión
para 1.
• Es más habitual usar un nivel negativo para un valor binario y una tensión
positiva para el siguiente.
• Este último código se denomina NRZ-L.
3.4.1.3.-No retorno a cero invertido
(NRZI)
• NRZI (Nonreturn to Zero, invert on ones).
• Mantiene constante el nivel de tensión durante la duración de un bit.
• Los datos se codifican mediante la presencia o ausencia de una transición de
la señal al principio del intervalo de duración del bit.
• La transición (bajo a alto o alto a bajo) codifica un 1.
• Un cero se representa por la ausencia de transición.
14. Codificación en línea y sus técnicas 7
3.4.2.-Codificación diferencial
• Los datos se representan por los cambios que se producen, no por los niveles
que se establecen.
• Más seguro en la detección de transición que en la detección de nivel.
• En un sistema complicado de transmisión, no es difícil perder la polaridad de
la señal.
3.4.3.-Ventajas e inconvenientes de las señales
NRZ
Ventajas:
– Fáciles de implementar.
– Utilización eficaz del ancho de banda.
Inconvenientes:
– Presencia de una componente en continua.
– Ausencia de capacidad de sincronización.
• Se usan con frecuencia en las grabaciones magnéticas.
• No se suelen utilizar en la transmisión de señales.
3.5.-Binario multinivel
Usan más de dos niveles de señal.
3.5.1.- Bipolar-AMI:
– Un 0 binario se representa por ausencia de señal
.
– El 1 binario se representa como un pulso positivo o negativo.
– Los pulsos correspondientes a los 1 deben tener una polaridad alternante.
– No habrá problemas de sincronización en el caso de que haya una cadena
larga de 1. Una cadena larga de ceros, sigue siendo un problema.
– No hay componente en continua.
– El ancho de banda resultante es menor.
– Forma sencilla de detectar errores.
15. Codificación en línea y sus técnicas 8
3.5.2.-Pseudoternarios
• El bit 1 se representa por la ausencia de señal.
• El 0 se representa mediante pulsos de polaridad alternante.
• No hay ninguna ventaja particular de esta codificación respecto de la anterior.
(Véase anexo 1, figura 1.6)
3.5.3.-Compromisos del binario Multinivel
• No es tan eficaz como los códigos NRZ:
– Cada elemento de señal sólo representa un bit.
– La señal puede tomar tres posibles valores en cada elemento de señal, lo
que representaría log23 = 1,58 bits de información.
– El receptor de señales se ve obligado a distinguir entre tres niveles (+A, -A,
0).
– Necesita aproximadamente 3 dB más de potencia que las señales bivaluadas
para la misma probabilidad de error de bit.
3.6.- Bifásica:
La señal cambia en medio del intervalo del bit, pero sin retorno a cero,
continuando el resto del intervalo en el polo opuesto. De manera que la
primera mitad del periodo determina el valor del bit y la segunda sincroniza.
3.6.1.-Manchester
Combina las ideas de RZ y NRZ-L. El voltaje permanece en un nivel durante la
primera mitad y transiciona a otro nivel en la segunda mitad.
– Transición en mitad del intervalo de duración del bit.
– La transición sirve como procedimiento de sincronización y de transmisión de
datos.
– Una transición de bajo a alto representa un 1.
– Una transición de alto a bajo representa un 0.
– Utilizado por IEEE 802.3.
(Véase anexo 1, figura1.7)
3.6.2.-Manchester diferencial
Combina las ideas de RZ y NRZ-I. y Siempre hay una transición en la mitad del
bit.
Ambos esquemas, solucionan los problemas asociados a las codificaciones
NRZ. Sin embargo el ancho de banda mínimo para estos esquemas es el doble
que los NRZ.
16. Codificación en línea y sus técnicas 9
– La transmisión a mitad del intervalo se utiliza tan sólo para proporcionar
sincronización.
– La transición al principio del intervalo del bit representa 0.
– La ausencia de transición al principio representa 1.
– Nota: es un esquema de codificación diferencial.
– Utilizado por IEEE 802.5.
(Véase anexo 1, figura 1.8)
3.6.3.-Ventajas e inconvenientes de la
codificación bifase
• Ventajas:
–Sincronización, debido a que la transición ocurre durante el intervalo de
duración de un bit (códigos auto-sincronizados).
– No tienen componente en continua.
– Detección de errores:
Ausencia de la transición esperada.
• Inconvenientes:
– Al menos una transición por cada bit, pudiendo tener hasta dos en ese mismo
periodo.
– La velocidad de modulación máxima es el doble que en los NRZ.
– El ancho de banda necesario es, por tanto, mayor.
3.7.- Técnicas de Scrambling
Utilizar algún procedimiento o técnica de “scrambling” para reemplazar las
secuencias de bits que den lugar a niveles de tensión constante.
• La secuencia reemplazada:
Debe proporcionar suficiente número de transiciones para que el reloj se
mantenga sincronizado.
Debe ser reconocida por el receptor y sustituida por la secuencia
original.
Debe tener la misma longitud que la original.
• Evitar la componente en continua.
• Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula.
17. Codificación en línea y sus técnicas 10
•No reducir la velocidad de transmisión de los datos.
• Tener cierta capacidad para detectar errores.
3.7.1.- B8ZS (Bipolar con sustitución de ocho
ceros):
Se basa en un AMI bipolar:
– Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a
dicho octeto fue positivo, codificar dicho octeto como 000+-0-+.
– Si aparece un octeto con todo ceros y el último valor de tensión anterior a
dicho octeto fue negativo, codificar dicho octeto como 000-+0+-.
Se fuerzan dos violaciones del código AMI:
– Probabilidad muy baja de haber sido causada por el ruido u otros defectos en
la transmisión.
• El receptor identificará ese patrón y lo interpretará convenientemente como un
octeto todo ceros.
Utilizada normalmente en Norte América.
Sustituye ocho ceros consecutivos con 000VB0VB.
La V indica violación, rompiendo la regla de la codificación AMI.
La B indica Bipolar.
No cambia la tasa de bits.
Mantiene el equilibrio DC.
(Véase anexo 1, figura 1.9)
3.7.2.- HDB3 (Bipolar de alta densidad con
tres ceros):
En el mismo un 1 se representa con polaridad alternada mientras que un 0
toma el valor 0. Este tipo de señal no tiene componente continua ni de bajas
frecuencias pero presenta el inconveniente que cuando aparece una larga
cadena de ceros se puede perder el sincronismo al no poder distinguir un bit de
los adyacentes.
Para evitar esta situación este código establece que en las cadenas de 4 bits
se reemplace el cuarto 0 por un bit denominado bit de violación el cual tiene el
valor de un 1 lógico.
En las siguientes violaciones, cadenas de cuatro ceros, se reemplaza por una
nueva secuencia en la cual hay dos posibilidades
000V
B00V
Donde V es el bit de violación y B es un bit denominado bit de relleno.
18. Codificación en línea y sus técnicas 11
La letra B indica un pulso con distinto signo que el pulso anterior.
La letra V indica un pulso con el mismo signo que el pulso que le
precede.
Para decidir cuál de las dos secuencias se debe utilizar se deben contar la
cantidad de unos existentes entre la última violación y la actual. Si la cantidad
es par se emplea la secuencia B00V y si es impar la secuencia 000V.
El primer pulso de violación lleva la misma polaridad del último 1 transmitido de
forma de poder detectar que se trata de un bit de violación.
En la combinación B00V el bit de violación y el de relleno poseen la misma
polaridad.
Ejemplo (véase anexo, figura 1.10)
En este caso los 4 primeros ceros se sustituyen por el bitio B00V ya que
tenemos un número par de unos antes de la violación y los cuatro siguientes
por : 000V, ya que entre la ultima violación y esta hay un número impar de
unos, quedando la señal codificada(véase anexo 1,figura 1.11)
Utilizada normalmente fuera de Norte América.
Cuatro ceros consecutivos son reemplazados por 000V o B00V.
La razón para dos sustituciones diferentes es mantener un número par
de pulsos distintos de cero después de cada sustitución.
• Se basa en la codificación AMI.
• Se reemplazan las cadenas de cuatro ceros por cadenas que contienen uno o
dos pulsos:
– Se inserta un pulso V (pulso de violación) en la cuarta posición,
manteniendo la alternancia de polaridad entre pulsos V consecutivos.
– Si el pulso (V o B) que precede a la secuencia de ceros tiene polaridad
inversa con respecto al nuevo pulso V, se inserta un pulso B en la primera
posición de la secuencia (de los cuatro ceros), con polaridad igual a la del pulso
de violación V a insertar.(véase anexo 1 ,figura1.12)
19. Codificación en línea y sus técnicas 12
Anexo1: graficas.
FIGURA 1.1
FIGURA 1.2
FIGURA 1.3
25. Codificación en línea y sus técnicas 18
Conclusiones:
La transmisión analógica se basa en una señal continua de frecuencia
constante que se denomina portadora. Esta se elige para que sea compatible
con las características del medio que se vaya a utilizar. Los datos se pueden
transmitir modulando la señal portadora, donde por modulación se entiende el
proceso de codificar los datos generados por la fuente, en la señal portadora de
frecuencia fc. Todas las técnicas de modulación implican la modulación de uno
o más de los tres parámetros fundamentales de la portadora:
La amplitud
La frecuencia
La fase
La señal de entrada (que puede ser tanto analógica como digital) se
denomina señal moduladora o también señal en banda base s(t). Como se
indica en la figura 1, s(t) es una señal limitada en banda (pasabanda).
La localización del ancho de banda asignado está relacionado con fc, estando
usualmente centrado en torno a ésta. De nuevo, el procedimiento de
codificación se elegirá para optimizar algunas de las características de la
transmisión.
Datos digitales, señales digitales: en términos generales, el equipamiento para
la codificación digital es menos complicado y menos costoso que el
equipamiento necesario para transmitir datos digitales modulando señales
analógicas.
Los códigos de línea surgen ante la necesidad de trasmitir señales digitales a
través de diversos medios de transmisión. Una señal digital es una secuencia
de pulsos de tensión discretos y discontinuos, donde cada pulso es un
elemento de la señal.
Los datos binarios se transmiten codificando cada bit de datos en cada
elemento de señal. En el caso más sencillo, habrá una correspondencia uno a
uno entre los bits y dichos elementos, un cero se representa mediante un nivel
bajo de tensión y un uno se representa por un nivel de tensión mayor
La codificación no es nada más que convertir una señal binaria a una señal
digital y sus técnicas mas utilizadas se definen a continuación:
NRZ-L: El nivel de la señal depende del tipo de bit que representa.
Habitualmente, un valor de voltaje positivo indica que el bit es un O y un
valor de voltaje negativo significa que el bit es un 1 (o viceversa); por
tanto, el nivel de la señal depende del estado del bit.
NRZ-I
26. Codificación en línea y sus técnicas 19
Es una inversión del nivel de voltaje representa un bit 1. Es la transición
entre el valor de voltaje positivo y negativo, no los voltajes en sí mismos,
lo que representa un bit 1.Un bit O se representa sin ningún cambio.
NRZ-I
es mejor que NRZ-L debido a la sincronización implícita provista por el
cambio de señal cada vez que se encuentra un l, la señal se invierte si
se encuentra un 1.
Codificación Manchester.
Usa la inversión en mitad de cada intervalo de bit para sincronizar y para
representar bits. Una transición de negativo a positivo representa un 1
binario y una transición positivo a negativo representa un O binario.
Usando una transición con ese doble objetivo, la codificación
Manchester logra el mismo nivel de sincronización que RZ pero con dos
valores de amplitud.
Manchester diferencial.
La inversión en la mitad del intervalo de bit se usa para sincronización,
pero la presencia o ausencia de una transición adicional al principio de
cada intervalo se usa para identificar el bit. Una transición significa un O
binario, mientras que la ausencia de transición significa un 1 binario.
Bipolar con Inversión de marca alternada (AMI)
Es la forma más sencilla de codificación bipolar, AMI significa inversión a
1alterno. Un valor neutral, es decir, un voltaje O, representa el O binario.
Los unos binarios se representan alternando valores de voltaje positivos
y negativos.
B8ZS proporciona sincronización de secuencias largas de ceros. En la
mayoría de los casos, B8ZS funciona de forma idéntica a AMI bipolar.
La diferencia entre B8ZS y la AMI bipolar se produce cuando se
encuentran ocho o más ceros consecutivos dentro del flujo de datos. La
solución provista por B8ZS es forzar cambios artificiales de señal,
denominadas violaciones, dentro de la tira de ceros. Cada vez que hay
una sucesión de ocho ceros, B8ZS introduce cambios en el patrón
basados en la polaridad del 1 anterior.
27. Codificación en línea y sus técnicas 20
Bipolar 3 de alta densidad (HDB3)
Esta convención, denominada HDB3, introduce cambios dentro del
patrón AMI bipolar cada vez que se encuentran cuatro ceros
consecutivos en lugar de esperar por los ocho del método B8ZS.
Aunque el nombre es HDB3, el patrón cambia cada vez que se
encuentra cuatro ceros seguidos.
En HDB3 si hay cuatro ceros seguidos, se cambia el patrón usando una
de las cuatro formas basadas en la polaridad del 1 anterior y el número
de unos desde la última sustitución.
Si la polaridad del bit anterior era positiva, la violación es positiva. Si la
polaridad del bit anterior era negativa, la polaridad es negativa.
Siempre que el número de unos de la última sustitución sea par, B8ZS
coloca una violación en el lugar del primer y cuarto ° consecutivo. Si la
polaridad del bit anterior era positiva, ambas violaciones son negativas.
Si la polaridad del bit anterior era negativa, ambas violaciones son
positivas.
28. Codificación en línea y sus técnicas 21
Glosario:
BER: Tasa de errores de bits
SNR: Relación señal ruido.
BW: Ancho de banda
SEÑAL BIVALUADA:
IEEE 802.3 (Ethernet):
La norma IEEE 802.3 define un modelo de red de área local utilizando el
protocolo de acceso al medio CSMA/CD con persistencia de 1, es decir, las
estaciones están permanentemente a la escucha del canal y cuando lo
encuentran libre de señal efectúan sus transmisiones inmediatamente. Esto
puede llevar a una colisión que hará que las estaciones suspendan sus
transmisiones, esperen un tiempo aleatorio y vuelvan a intentarlo.
En el nivel físico, las redes IEEE 802.3 utilizan codificación Manchester
diferencial, que representa cada bit, no como un estado alto o bajo, sino como
la transición bajo/alto o alto/bajo, dependiendo del valor del bit. Esto tiene la
ventaja de que sea cual sea la secuencia binaria a transmitir, las corrientes
eléctricas son iguales en un sentido o en el otro, es decir, el valor medio de la
señal en cada bit es cero (físicamente, se dice que la componente de continua
se anula), lo que tiene ventajas eléctricas.
En cualquier instante el cable puede estar en alguno de estos tres estados
posibles:
Transmisión de un cero lógico. El cero lógico está constituido por una
señal de -0,85 voltios seguida de otra de +0,85 voltios.
Transmisión de un uno lógico. El uno lógico es la inversión del cero
lógico, es decir, una señal de +0,85 voltios seguida de otra de -0,85
voltios.
Canal inactivo, sin transmisión. Se caracteriza por tener el canal a 0
voltios.
29. Codificación en línea y sus técnicas 23
IEEE 802.5 (Token Ring):
Son muchos los tipos de anillos que se pueden construir, pero el más extendido
es el recomendado por la norma IEEE 802.5 que propone una red en anillo con
paso de testigo.
Desde el punto de vista del diseño, hay una serie de elementos que deben ser
considerados. El primero de ellos es lo que llamaremos la «longitud de un bit»
en el anillo. Al ser la topología física la de una estructura cerrada, sólo cabe un
número finito de bits dentro del anillo simultáneamente.
Cada bit tarda un tiempo en recorrer el anillo, y después de conseguirlo tiene
que ser drenado por la estación que lo generó. Así, en un anillo cuya velocidad
de transferencia es de V bps se emitirá un bit cada 1/V segundos. Si
consideramos que la velocidad de transmisión de las señales (la velocidad de
la luz en el medio de transmisión) es "c", entonces cuando una estación
termine de transmitir un bit, el punto inicial de ese mismo bit habrá viajado c/V
metros.
Si a estas cantidades les damos valores típicos tendríamos magnitudes del
siguiente orden: V=16 Mbps y 3*108 m/s. Entonces, cada bit que viaja en la red
ocuparía 18,75 metros. Si la longitud de la red fuera de 1 km en un anillo
cabrían sólo 53 bits.
En el protocolo IEEE 802.5 no se necesitan tramas de confirmación especiales.
La trama tiene un bit que el receptor pone a uno cuando ha recibido
correctamente la trama. Como esta trama llegará necesariamente al emisor,
éste detectará, mediante un test a este bit, si la trama llegó o no correctamente
al receptor.
En las redes IEEE 802.5 se utilizan cables de pares trenzados STP operando a
16 Mbps. Admite de 70 a 260 equipos por anillo, dependiendo del tipo de cable.
Como en Ethernet, también aquí la codificación es del tipo Manchester
diferencial, utilizando 3 voltios positivos para el valor alto de la señal y -4.5
voltios para el valor bajo de la misma. Para marcar el inicio y el final de la trama
se utilizan códigos prohibidos de esta codificación Manchester.
Scrambling (codificando):
El Content Scrambling System (CSS) se usa en DVD para cifrar los datos, de
manera que solamente los reproductores con licencias de DVD pueden
descodificar. El descifrado se realiza de diferentes formas, desarrollando
un protocolo de petición-respuesta entre el software reproductor de DVD y
la unidad lectora de DVD (ATAPI, SCSI o SATA).
30. Codificación en línea y sus técnicas 24
LISTA DE REFERENCIAS:
Fuente de internet:
/codificacion y sus tecnicas/Codificación Manchester - Wikipedia, la
enciclopedia libre.htm
http://zepol3mx.files.wordpress.com/2010/10/2-4-3-codificacion-
amplitud-ami-b8zs-y-hdb3.pptx
http://www.mfbarcell.es/docencia_uned/redes/tema_04/redes_cap_0
4.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Jerarqu%C3%ADa_digital_s%C3%ADncr
ona
Scrambling (codificando)
31. El Content Scrambling System (CSS) se usa en DVD para cifrar los datos, de manera que
solamente los reproductores con licencias de DVD pueden descodificar. El descifrado se realiza de
diferentes formas, desarrollando un protocolo de petición-respuesta entre el software reproductor de
DVD y la unidad lectora de DVD (ATAPI, SCSI o SATA).
http://www.google.com.ec/#hl=es&sclient=psy-
ab&q=pulso+violado+codificacion&oq=pulso+violado+codificacion&gs_l=serp.3...4120.13260.2
.13700.23.19.0.0.0.5.570.6640.3-
11j2j4.18.0...0.0.kSLV8kAcmrY&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&fp=3ce2be9f36044
f22&biw=1515&bih=785
