Codificacion De Señales

Codificación de Señales

Tanto la información analógica como la digital pueden ser codificadas mediante señalesanalógicas o digitales. La elección de un tipo particular de codificación dependerá de los requisitos exigidos, del medio de transmisión, así como de los recursos disponibles para la comunicación. Los desafíos son los siguientes:

♦ Datos digitales, señales digitales: La forma más sencilla de codificar digitalmente datos digitales es asignar un nivel de tensión al uno binario y otro distinto para el cero. Para mejorar las prestaciones es posible utilizar otros códigos distintos al anterior, alterando el espectro de la señal y propor- cionando capacidad de sincronización. En términos generales, el equipamiento para la codificación digital usando señales digitales es menos complicado y menos costoso que el equipamiento necesario para transmitir datos digitales con señales analógicas mediante modulación.

♦ Datos digitales, señales analógicas: Los modems convierten los datos digitales en señales analógicas de tal manera que se puedan transmitir a través de líneas analógicas. Las técnicas básicas son desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitude-Shift Keying), desplazamiento de frecuencia (FSK, Frecuency-Shift Keying), y desplazamiento de fase (PSK, Phase-Shift Keying). En todas ellas, para representar los datos digitales se modifican uno o más parámetros característicos de la señal portadora. algunos medios de transmisión, como, por ejemplo, la fibra óptica y los medios no guiados, sólo permiten la propagación de señales analógicas.

♦ Datos analógicos, señales digitales: Los datos analógicos, como, por ejemplo, voz y vídeo, se digitalizan para ser transmitidos mediante sistemas digitales. La técnica más sencilla es la modulación por codificación de impulsos (PCM, Pulse Code Modulation), que implica un muestreo periódico de los datos analógicos y una cuantificación de las muestras. La conversión de los datos analógicos en digitales permite la utilización de las técnicas más recientes de equipos de conmutación para la transmisión digital.

♦ Datos analógicos, señales analógicas: Los datos analógicos se modulan mediante una portadora para generar una señal analógica en una banda de frecuencias diferente, que se puede utilizar en un sistema de transmisión analógico. Las técnicas básicas son modulación en amplitud (AM, Amplitude Modulation), modulación en frecuencia (FM, Frequency Modulation), y modulación en fase (PM, Phase Modulation). Los datos analógicos de naturaleza eléctrica se pueden transmitir fácilmente y de una forma poco costosa en banda base. Esto por ejemplo es lo que se hace para la TRANSMISION de voz en líneas de calidad telefónica.

El BER es la medida más habitual para determinar la cantidad de errores en toda línea de transmisión de datos, y se define como la probabilidad de que un bit se reciba erróneamente. También se denomina fracción de errores por bit. Este último término es más esclarecedor, ya que el término tasa se refiere típicamente a una cantidad que varía con el tiempo.

Desgraciadamente, la mayoría de los libros y documentos de normalización consideran a la “R” de BER como Rate (tasa).

Definiciones Básicas

Datos digitales, señales digitales

No retorno a cero invertido (NRZI)

1 = nivel bajo

Bipolar-AMI

0 = no hay señal

1 = nivel positivo o negativo, alternante

Pseudoternario

0 = nivel positivo a negativo, alternante

1 = no hay señal

Manchester

0 = transición de alto a bajo en mitad del intervalo

1 = transición de bajo a alto en mitad del intervalo

Manchester diferencial

Siempre hay una transición en mitad del intervalo

0 = transición al principio del intervalo

1 = no hay transición al principio del intervalo

B8ZS

Igual que el bipolar-AMI, excepto que cualquier cadena de ceros se reemplaza por una cadena que tiene dos violaciones de código.

HDB3

Igual que el bipolar-AMI, excepto que cualquier cadena de cuatro ceros se reemplaza por una cadena que contiene una violación de código.

Datos digitales, señales analógicas

En la red telefónica se usan los modems para producir señales en el rango de frecuencias de voz, si bien, las mismas técnicas se pueden usar para modems a frecuencias más altas (por ejemplo microondas o ADSL). En esta sección se presentan estas técnicas y se proporciona una breve discusión de las prestaciones de las distintas posibles alternativas.

Se ha mencionado que la modulación involucra a uno o más de los parámetros característicos de la señal portadora: la amplitud, la frecuencia y la fase. Por consiguiente, como se muestra en la Figura 1-5, hay tres técnicas básicas de codificación o de modulación, que transforman los datos digitales en señales analógicas:

• Desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitudes-Shift Keying).

• Desplazamiento de frecuencia (FSK, Frequency-Shift Keying).

• Desplazamiento de fase (PSK, Phase-Shift Keying).

Fig 1-5. Modulación de datos digitales

En todos los casos, la señal resultante ocupa un ancho de banda centrado en torno a la frecuencia de la portadora.

♦ En ASK, los dos valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora. Es usual que una de las amplitudes sea cero; es decir, uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro mediante la ausencia de portadora.

ASK es sensible a cambios repentinos de la ganancia, además es una técnica de modulación bastante ineficaz. En líneas de calidad telefónica, ASK se usa típicamente a 1.200 bps como mucho. La técnica ASK se usa para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas. En los transmisores con LED, la expresión anterior sigue siendo válida. Es decir, un elemento de señal se representa mediante un pulso de luz, mientras que el otro elemento se representa mediante la ausencia de luz. Los transmisores láser tienen normalmente un valor de desplazamiento («bias») que hace que el dispositivo emita para el último caso una señal de baja intensidad. Este pequeño nivel se1rá uno de los elementos de señalización, mientras que el otro será un haz de luz de mayor amplitud.

♦ En FSK, los dos valores binarios se representan mediante dos frecuencias diferentes próximas a la frecuencia de la portadora.

Se puede usar FSK en una transmisión full-duplex en una línea de calidad telefónica. Dicha figura corresponde a la serie de modems Bell System 108. Recuérdese que una línea de calidad telefónica deja aproximadamente pasar

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