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Transcripción

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3 IV Unidad Se entiende por codificación en el contexto de la Ingeniería, al proceso de conversión de un sistema de datos de origen a otro sistema de datos de destino. De ello se desprende como corolario que la información contenida en esos datos resultantes deberá ser equivalente a la información de origen. Ejemplo: home = hogar. Podemos entender que hemos cambiado una información de un sistema (inglés) a otro sistema (español), y que esencialmente la información sigue siendo la misma. La razón de la codificación está justificada por las operaciones que se necesiten realizar con posterioridad. En el ejemplo anterior, para hacer entendible a una audiencia hispana un texto redactado en inglés, es que se lo convierte al español

4 La codificación digital consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos. La señal analógica va a quedar transformada en un tren de impulsos de señal digital (sucesión de ceros y unos). Esta traducción es el último de los procesos que tiene lugar durante la conversión analógica-digital. El resultado es un sistema binario que está basado en el álgebra de Boole

5 Codificación digital a digital Unipolar Polar Bipolar

6 I.- Codificación Unipolar : La codificación unipolar usa una sola polaridad, codificando únicamente uno de los estados binarios, el 1, que toma una polaridad positiva o negativa, es decir, toman un mismo valor dentro de un tren de pulso. El otro estado, normalmente el 0, se representa por 0 voltios, es decir, la línea ociosa. Codificación unipolar es a línea código. Usa un único valor de nivel, que generalmente representa el 1 y el 0. Un voltaje positivo representa al digito binario 1, y la ausencia de voltaje representa al digito binario

7 I.- Codificación Unipolar : a.- UNIPOLAR NRZ : Non Return To Zero (Sin Retorno a Cero) b.- UNIPOLAR RZ : Return To Zero (Retorno a Cero)

8 I.- Codificación Unipolar : a.- UNIPOLAR NRZ NRZ: Non Return To Zero (No Retorno a Cero) NRZ: En telecomunicaciones, (NRZ) no retorno a cero es un código de línea binario en el que los 1 están representados por una condición significativa (normalmente un voltaje positivo) y los 0 están representados por la ausencia de voltaje, sin otra condición neutra o de descanso

9 I.- Codificación Unipolar : b.- UNIPOLAR RZ RZ: Return To Zero (Retorno a Cero) RZ: Retorno a cero (RZ) describe una línea de código en telecomunicaciones al igual que NRZ pero con la diferencia de que la señal cae (devoluciones) a cero entre cada pulso (estado de reposo). Esto ocurre incluso si se produce una serie de 0 o 1 consecutivos en la señal

10 Comparación Entre NRZ y RZ

11 Codificación digital a digital Unipolar Polar Bipolar NRZ RZ Bifase NRZ-L NRZ-I MANCHESTER MANCHESTER DIFERENCIAL

12 Codificación Polar Polar NRZ RZ Bifase NRZ-L NRZ-1 MANCHESTER MANCHESTER DIFERENCIAL

13 Codificación Polar NRZ Tiene dos variantes: NRZ-L y NRZ NRZ-L (NONRETURN-TO-ZERO-LEVEL) Este esquema utiliza un nivel de tensión diferente para cada uno de los dígitos binarios. Los códigos que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de tensión se mantiene constante durante la duración de bit. El '1 binario' se representa mediante una tensión negativa, y el '0 binario' se representa mediante una tensión positiva. 2. NRZ-I (NORETURN TO ZERO, INVERT ON ONES) La codificación en este esquema es de la siguiente manera: Si el valor binario es '0' se codifica con la misma señal que el bit anterior. Si el valor binario es '1' se codifica con una señal diferente que la utilizada para el bit precedente. 13

14 Codificación Polar NRZ Tiene dos variantes: NRZ-L y NRZ-1. Grafica Comparativa entre NRZ-L y NRZ

15 Codificación Polar Retorno a Cero o RZ. RZ acrónimo de "Return to Zero" es un código con retorno al nivel cero, en el cual durante el paso de un bit a otro bit del mismo signo (paso de "1" a "1" ó de "0" a "0") se vuelve siempre al nivel cero se caracteriza porque a la mitad del intervalo de bit el nivel de uno o del cero va a cero

16 Codificación Polar Bifase Hay otro conjunto de técnicas de codificación alternativas, agrupadas bajo el término bifase, que superan las limitaciones encontradas en los códigos NRZ. Dos de estas técnicas, denominadas Manchester y Manchester diferencial, se usan frecuentemente. 1.- Manchester 2.- Manchester Diferencial

17 Codificación Polar 1.- Manchester. En la codificación Manchester, cada período de un bit se divide en dos intervalos iguales. Un bit binario de valor 1 se transmite con valor de tensión alto en el primer intervalo y un valor bajo en el segundo. Un bit 0 se envía al contrario, es decir, una tensión baja seguida de un nivel de tensión alto. Este esquema asegura que todos los bits presentan una transición en la parte media, proporcionando así un excelente sincronismo entre el receptor y el transmisor. Una desventaja de este tipo de transmisión es que se necesita el doble del ancho de banda para la misma información que el método convencional

18 Codificación Polar 2.- Manchester Diferencial La codificación diferencial Manchester es una variación puesto que en ella, un bit de valor 1 se indica por la ausencia de transición al inicio del intervalo, mientras que un bit 0 se indica por la presencia de una transición en el inicio, existiendo siempre una transición en el centro del intervalo. El esquema diferencial requiere un equipo más sofisticado, pero ofrece una mayor inmunidad al ruido. El Manchester Diferencial tiene como ventajas adicionales las derivadas de la utilización de una aproximación diferencial

19 Codificación Polar

20 Codificación digital a digital Unipolar Polar Bipolar

21 Codificación Bipolar AMI: ("Alternate Mark Inversion") Dependen de un tipo de codificación que representa a los "unos" con impulsos de polaridad alternativa, y a los "ceros" mediante ausencia de pulsos. El código AMI genera señales ternarias (+V -V 0), bipolares( + - ), y del tipo RZ o NRZ ( con o sin vuelta a cero ). La señal AMI carece de componente continua y permite la detección de errores con base en la ley de formación de los "unos" alternados. En efecto, la recepción de los "unos" consecutivos con igual polaridad se deberá a un error de transmisión. Tal y como muestra la figura, la señal eléctrica resultante no tiene componente continua porque las marcas correspondientes al "1" lógico se representan alternativamente con amplitud positiva y negativa. Cada impulso es neutralizado por el del impulso siguiente al ser de polaridad opuesta

22 Codificación Bipolar AMI:

23 B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution) la sustitución bipolar de 8 ceros, también llamada la sustitución binaria de 8 ceros, el canal claro, y 64 claros. Es un método de codificación usado sobre circuitos T1, que inserta dos veces sucesivas al mismo voltaje - refiriéndose a una violación bipolar - en una señal donde ocho ceros consecutivos sean transmitidos. El dispositivo que recibe la señal interpreta la violación bipolar como una señal de engranaje de distribución, que guarda(mantiene) la transmisión y dispositivos de encubrimiento sincronizados. Generalmente, cuando sucesivos "unos" son transmitidos, uno tiene un voltaje positivo y el otro tiene un voltaje negativo

24 B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution)

25 B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution) Polaridad del Bit Anterior Polaridad del Bit Anterior Cambiara Cambiara Violación Violación Violación Violación

26 Código HDB3 La denominación HDB3 proviene del nombre en ingles High Density Bipolar-3 Zeros que puede traducirse como código de alta densidad bipolar de 3 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

27 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. 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 cual 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 o cero 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

28 Ejemplo 1: Sustituimos las secuencias de ceros por las secuencias de bits correspondientes: En este caso los 4 primeros ceros se sustituyen por el bit 000V y los cuatro siguientes por : B00V, quedando:

29 Ejemplo 2: 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 como:

30 Par o Cero Par o Cero Impar Par o Cero Par o Cero INSTALACION Y OPERACION DE Primera Substitución Segunda Substitución Tercera Substitución

31 A) Si el numero anterior desde la ultima sustitución es impar. B) Si el numero anterior desde la ultima sustitución es par o cero