Codigos De Linea

CODIGOS DE LINEA

Introducción.

La transmisión analógica se basa en una señal continua de frecuencia constante denominada portadora. La frecuencia de la portadora 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.

Las cuatro posibles combinaciones mostradas en la figura 1 se utilizan con frecuencia; si bien, las razones por las que se elige una u otra pueden ser de diversa índole, como las que se indican a continuación:

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.

Datos analógicos, señales digitales: la conversión de los datos analógicos en digitales permite la utilización de las técnicas mas recientes de equipos de conmutación para transmisión digital.

Datos digitales, señales analógicas: 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 analógicas: 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 transmisión de voz en las líneas de calidad telefónica.

Figura 1 Técnicas de codificación y modulación.

Datos digitales, señales digitales.

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

Antes de nada se va a introducir un poco de terminología. Si todos los elementos de señal tienen el mismo signo algebraico, es decir si son todos positivos o todos negativos, la señal se dice unipolar. En una señal polar, por el contrario, un estado lógico se representará 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. La razón de modulación, por el contrario, 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.

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. A continuación se describen algunas de las más utilizadas.

Definición de los formatos de codificación digital de señales.

No retorno a cero (NRZ-L)

0 = nivel alto

1 = nivel bajo

No retorno a cero invertido (NRZI)

0 = no hay transición al comienzo del intervalo (un bit cada vez)

1 = transición al comienzo del intervalo

Bipolar – AMI

0 = no hay señal

1 = nivel positivo o negativo, alternadamente

Pseudoternaria

0 = nivel positivo o negativo, alternadamente

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 ocho ceros se reemplaza por una cadena que tiene dos violaciones al código.

HDB3

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

NRZ-L

NRZI

Bipolar-AMI

Pseudoternario

Manchester

Manchester

diferencial

Figura 2 Formato de codificación con señal digital

• No retorno a cero (NRZ, “Nonreturn to Zero”)

La forma más frecuente y fácil de transmitir señales digitales es mediante la utilización de un nivel diferente de tensión para cada uno de los bits. Los códigos que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit; es decir, no hay transiciones (no hay retorno al nivel cero de tensión). Por ejemplo, la ausencia de tensión se puede usar para representar un 0 binario, mientras que un nivel constante y positivo de tensión puede representar al 1. Aunque es más frecuente usar un nivel

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