CODIFICACIÓN BANDA BASE

En los sistemas de comunicaciones digitales el término banda base es conocido como el conjunto  de frecuencias producidas por un transductor, tal como un micrófono  o cualquier otro dispositivo generador de señales, antes de sufrir modulación alguna, normalmente la banda base es utilizada para modular una portadora, en otras palabras la señal de banda base es la que esta presente antes  de  la  modulación  y  de  la  múltiplexación.  Dichas  señales  se  pueden codificar y esto da lugar a los códigos de banda base,  estas son señal es de m elementos cuya tasa de transmisión se mide en baudios por segundo (bps)

CLASIFICACIÓN.

De Nivel: Son todos aquellos que llevan información en los niveles de voltaje

De Transición: Son todos aquellos que presentan cambios en los niveles de voltaje y que en dichos niveles llevan la información.

Las señales empleadas en banda base se pueden clasificar de la siguiente forma:

Unipolares

En este caso un 1 siempre toma una polaridad, positiva o negativa, mientras que un 0 vale siempre 0.

Polares.


En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos para un 0 lógico pero nunca toma el valor 0.

Bipolares.

En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otro permanece siempre en 0.

Los códigos de línea presentan las propiedades que los hacen robustos entre los que se destacan:

1.  Bajo Componente DC dado por:

     2. Sincronización Automática

     3.  Baja Probabilidad De Error


CLASES DE CÓDIGOS.

Non Return to Zero (NRZ)

Sistema de codificación binaria que representa  los unos y ceros por tensiones altas y bajas opuestas y alternadas, en el cual no hay retorno a tensión cero (de referencia)  entre  bits  codificados.  Este  esquema  utiliza  un  nivel  de  tensión diferente para cada uno de los dígitos binarios.

Non Return To Zero Inverted (NRZI)


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.

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.

Return To Zero (RZ)

Se emplea el RZ (Return to Zero) polar. En este caso se tiene tensión positiva en una parte de la duración de un 1 lógico, y cero tensión durante el resto del tiempo. Para un 0 lógico se tiene tensión negativa parte del tiempo y el resto del tiempo del pulso la tensión es cero.

RZ Polar

Este código si es autosincronizante debido a que en reloj (clock) del receptor queda sincronizado por la cadencia de los pulsos que llegan del transmisor puesto que todos los bits tienen una transición, esto permite identificar a cada bit en una larga cadena de unos o ceros.

RZ Bip olar

A la ventaja de ser autosincronizante  se le contrapone el hecho de requerir mayor ancho de banda, pues los pulsos son de menor duración que en otros códigos, por ejemplo NRZ, lo cual es una gran desventaja.

AMI (Alternate Mark Inversion)

Este código siempre hay una transición en la mitad del intervalo de duración de los bits. Cada transición positiva representa un 1 y cada transición negativa representa un 0. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición en el inicio del segundo bit la cual no es tenida en cuanta en el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor.

En está codificación no se tienen en cuanta los niveles de tensión sino que solo se consideran las transiciones positivas y negativas. Esta técnica posibilita una transición por bit, lo cual permite autosincronismo.

CÓDIGO MANCHESTER DIFERENCIAL.

Durante  la  codificación  todos  los  bits  tienen  una  transición  en  la  mitad  del intervalo de duración de los mismos, pero solo los ceros tienen además una transición en el inicio del intervalo. En la decodificación se detecta el estado de cada intervalo y se lo compara con el estado del intervalo anterior. Si ocurrió un cambio de la señal se decodifica un 1 en caso contrario se decodifica un 0.

CÓDIGO HDB3 (High Density Bipolar)

Este es un sistema de codificación utilizado en Europa, Asia y Sudamérica. La denominación HDB3 provi ene 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 DC 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. En las siguientes violaciones, cadenas de cuatro ceros, se reemplaza por una nueva secuencia en la cual hay dos posibilidades:

 000V Donde V es el bit de violación y R es un bit denominado bit de
 R00V relleno.

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 se emplea la secuencia R00V 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 R00V el bit de violación y el de relleno poseen la misma polaridad.

Esta codificación es la interfaz de línea estándar para E1.

ANCHO DE BANDA REQUERIDO.

Los códigos unipolares hacen que se presente un nivel DC, la figura 4 ilustra los componentes DC en los diferentes códigos.

 

Figura 4