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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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