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Técnicas de Codificación Digital




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2


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    Técnicas de Codificación Digital
    Datos digitales, señales digitales
    -Datos analógicos, señales digitales (PCM)
    -Datos digitales, señales analógicas (modem)
    -Datos analógicos, señales analógicas (AM, FM, PM)

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    Esquemas de Codificación
    -No Retorno a Cero. Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
    -No Retorno a Cero Invertido. Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)
    -Binario Multinivel (Bipolar-AMI, Alternate Mask Inversion)
    -Pseudoternarios
    -Bifase: Manchester y Manchester Diferencial
    -B8ZS (Bipolar con 8 ceros de sustitución)
    -HDB3 (Bipolar de Alta Densidad con 3 ceros)

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    Datos digitales, señales digitales
    -Señal digital: secuencia de pulsos de tensión
    Discreto, pulsos de tensión discontinuos
    Cada pulso es un elemento de señal
    Datos binarios codificados en elementos de señal

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    No Retorno a Cero-Nivel (NRZ-L)
    -Dos tensiones diferentes para los bits 0 y 1
    -Tensión constante durante el intervalo del bit
    no hay transición, no retorna a tensión cero
    -Ausencia de tensión para 0, tensión constante positiva para 1
    -Más habitual, tensión negativa para un valor y tensión positiva el otro valor

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    No Retorno a Cero Invertido (NRZI)
    -Sin retorno a cero invertido en 1’s
    -Tensión constante durante la duración de un bit
    -El dato se codifica por la presencia o ausencia de una transición al principio del tiempo del bit
    -Transición (bajo a alto o al revés) significa un 1
    -Sin transición significa un 0
    -Ejemplo de codificación diferencial

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    NRZ
    Cada vez que vaya a empezar un “1” se produce una transición. Si empieza un “0” no se produce transición.

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    Codificación Diferencial
    Datos representados por cambios en vez de por niveles
    Detección más fiable en la transición que en el nivel
    En sistemas de transmisión complicados es fácil perder la polaridad. Si se invierte, se cambian los 0 por 1 y viceversa. Con codificación diferencial no existe este problema

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    NRZ: ventajas e inconvenientes
    Ventajas:
    Fácil de implementar
    Uso eficaz del ancho de banda
    Inconvenientes
    Componente continua (DC)
    Ausencia de la capacidad de sincronización
    Usados para grabaciones magnéticas
    No usados para transmisión de señales

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    Binario Multinivel
    Usan más de dos niveles
    Bipolar-AMI
    0 representado por ausencia de señal
    1 representado por pulsos de polaridad alternante
    No hay pérdidas de sincronismo para una larga cadena de unos (sí para cadena de ceros)
    No tiene componente continua
    Menor ancho de banda que NRZ
    Sencilla detección de errores

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    Pseudoternario
    Unos representados por ausencia de señal
    Ceros representados por pulsos de polaridad alternante
    No tiene ventajas ni inconvenientes respecto al Bipolar-AMI

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    Bipolar-AMI y Pseudoternario

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    Inconvenientes para Binario Multinivel
    No tan eficiente como el NRZ
    Cada elemento de señal sólo representa un bit
    En un sistema de 3 niveles, lo que representaría log23 = 1.58 bits de información
    El Receptor debe distinguir entre tres niveles (+A, -A, 0)
    Necesita aproximadamente 3dB más de potencia de señal para la misma probabilidad de error
    Dada una relación S/N, la tasa de error por bit para los códigos NRZ es menor que para binario multinivel

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    Bifase
    Manchester
    Transición en mitad del intervalo de duración del bit
    La transición sirve como reloj y para transmitir el dato
    Transición Bajo a Alto representa “1”
    Transición Alto a Bajo representa “0”
    Manchester Diferencial
    Transición en mitad del intervalo usado sólo para sincronizar.
    La transición al principio del intervalo del bit representa “0”.
    La ausencia de transición al principio del intervalo representa “1”
    Nota: es un esquema de codificación diferencial

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    Bifase: ventajas e inconvenientes
    Inconvenientes
    Al menos una transición por cada bit pudiendo ser hasta dos
    Velocidad de modulación máxima doble que en NRZ
    Necesita más ancho de banda
    Ventajas
    Sincronización: el receptor se sincroniza con la propia señal (auto-sincronizados)
    Ausencia de componente continua
    Detección de errores, si hay una ausencia de la transición esperada

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