Untecs telecom ii_clase_7

INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Y TELECOMUNICACIONES

Transmisión de datos en banda base

rpaucar@inictel-uni.edu.pe


Introducción

Correo electrónico

Hola, como estas ?

1 1 0 1 0 0 1

Como se transmiten los datos
por el medio?

Codificación de
línea


Transmisión de Datos

fuente de Transductor Codificador de Codificador de Modulador
información de entrada Fuente Canal Digital

Transmisor

Canal

Receptor

información de Transductor Decodificador de Decodificador de Demdulador
salida de salida Fuente Canal Digital




ruido, atenuación, retardo
TX RX
información CONVERTIDOR DE REGENERACIÓN DE
información
digital VALORES LÓGICOS A
SEÑAL ELÉCTRICA
Canal SEÑAL ELÉCTRICA Y
CONVERSIÓN A
digital
binaria VALORES LÓGICOS
binaria

señal
eléctrica

Transmisión en Banda Base:
el canal permite la transmisión
directa de la señal eléctrica que
representa los datos



TX
señal señal
eléctrica eléctrica
información modulada
MODULADOR
CONVERTIDOR DE PROCESAMIENTO
SEÑAL ELÉCTRICA
PARA EFICIENTAR LA
(ADECÚA LA
DENSIDAD ESPECTRAL
TRANSMISIÓN
binaria DE LA SEÑAL DIGITAL)

Transmisión en canal Pasa Banda: ruido, atenuación,
el canal no permite la transmisión directa de la retardo, restricción de
señal eléctrica que representa los datos, ancho de banda, rango Canal
usualmente presenta un rango de frecuencias de frecuencias diferente
diferente a la señal digital y/o una restricción del a la señal digital
ancho de banda disponible
RX
señal
eléctrica
información REGENERACIÓN DE PROCESAMIENTO DEMODULADOR

digital SEÑAL ELÉCTRICA Y INVERSO (REGRESA AL ORIGEN LA
CONVERSIÓN A PARA EFICIENTAR LA DENSIDAD ESPECTRAL

binaria VALORES LÓGICOS TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL DIGITAL) señal
eléctrica
rpaucar@inictel-uni.edu.pe modulada



1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1

TX RX

información CONVERTIDOR DE REGENERACIÓN DE información
digital
VALORES LÓGICOS A
SEÑAL ELÉCTRICA Canal
SEÑAL ELÉCTRICA Y
CONVERSIÓN A digital
binaria (CODIFICACIÓN DE VALORES LÓGICOS binaria
LÍNEA)



información
1 1 0 1 0 0 1
digital binaria

señal eléctrica Tb
transmitida
t
señal recibida
t
señal recibida
filtrada
t
señal de sincronización
para muestrear
la señal recibida
t
valores
obtenidos
t
Tb
Vb 
Tiempo de duración de un bit 1 Velocidad de la información digital (bits por
Tb segundo, bps)
fd Velocidad de los datos expresada en herz


Esquema de la codificación en banda base

1 1 0 1 0 0 1

TX RX
información CONVERTIDOR DE REGENERACIÓN DE
información
SEÑAL ELÉCTRICA
Canal SEÑAL ELÉCTRICA Y
CONVERSIÓN A
digital
binaria VALORES LÓGICOS
binaria

señal
eléctrica

Para la transmisión de información digital es necesario representar
ésta a través de una señal.

A las diversas formas en que puede representarse la información
digital como señales se les denomina Códigos de Línea.


Codificación de línea
• Se puede transmitir una señal digital de 2 formas: en
banda base o en banda ancha (con modulación
digital).
• Transmitir en banda base significa enviar una señal
digital sobre un canal sin cambiarla a analógica.



• Los datos, en forma de texto, números, imágenes gráficas,
audio o voz, se almacenan en la memoria de un PC en
secuencia de bits, “0”s y “1”s. Estos números binarios deben
convertirse a señales digitales, es decir a niveles de voltaje o
corriente (u otro tipo de símbolos) para su transmisión por la
línea. Este proceso se llama codificación de línea.

La codificación de línea es el proceso de convertir datos digitales en
señales digitales


• Bit. En las comunicaciones de datos, el objetivo es enviar bits de datos. Un
bit es la entidad más pequeña que puede representar un elemento de
información.
• Símbolo. En una comunicaciones de datos digitales, los bits son
transportados por símbolos (variaciones de voltaje). Un símbolo es la
unidad más corta (en cuanto a tiempo) de una señal digital.

La tasa de bit es el número de bits enviados en 1 segundo. Su unidad es el
bps.
La tasa de símbolos es el número de símbolos enviados en 1 segundo.
La unidad es el baud.
En otras palabras, los bits son transportados; los símbolos son los portadores.


Relación entre la tasa de bit y de símbolos
La relación depende del número de bits que son transportados por cada símbolo. Una analogía puede
ayudar: suponga que un bit es una persona y un símbolo es un vehículo. Un vehículo puede transportar
una o más personas.



• En este tipo de modulación se codifica una señal
digital en otra señal digital que se transmite al
medio. Luego en el otro extremo, el decodificador
decodifica y entrega la señal original al receptor.



Los factores que determinan la performance de un
receptor al interpretar la señal recibida son:

• La relación señal a ruido (S/N)
• La velocidad de transmisión
• El ancho de banda



Algunas de las propiedades de los códigos de línea:

• Auto sincronización: Contenido suficiente de señal de
temporización (reloj) que permita identificar el tiempo
correspondiente a un bit.
• Capacidad de detección de errores: Debe ser posible detectar y si
es viable, corregir el error en la detección.
• Baja probabilidad de error de bits: inmunidad al ruido (problema
de interferencia intersímbolos)
• Transparencia: Independencia de las características del código en
relación a la secuencia de unos y ceros que se transmita.
• Eficiencia: La eficiencia puede ser determinada comparando la
capacidad de la información original y de su código equivalente.
(Probabilidad de cada evento; Probabilidad de cada nivel del
código)



• La codificación de línea se puede entender como …

Las diferentes maneras de representar los unos y ceros
que componen una señal digital para adaptarla
eficientemente al medio de transmisión.



Esquema de codificación de línea
• Se pueden dividir en 5 categorías. En cada una de
ellas pueden haber varios esquemas.



Códigos de línea
Autosincronización Contenido suficiente de señal de temporización
(reloj) que permita identificar el tiempo
Capacidad de La definición del código incluye el poder detectar un
detección de errores error y, en ocasiones, corregirlo.
Inmunidad al ruido Capacidad para detectar adecuadamente el valor de
la señal ante la presencia de ruido –baja probabilidad
de error-
Densidad espectral de Igualación entre el espectro de frecuencias de la
potencia señal y la respuesta en frecuencia del canal de
transmisión.
Ancho de banda Contenido suficiente de señal de temporización
(reloj) que permita identificar el tiempo
Transparencia Independencia de las características del código en
relación a la secuencia de unos y ceros que se
transmita.


Unipolar
lógica positiva el 1 binario se representa con un nivel
alto (+A) y un 0 binario con un nivel cero



Unipolar NRZ
• Utiliza 2 niveles de voltaje TTL.

Problema 1: tiene un componente de DC, no compatible para algunos
equipos y medios.
No se utiliza en comunicación de datos.



Características del código Unipolar
• Es muy sencillo de implementar circuitalmente
• Es imposible la extracción del reloj si NRZ (hay que
transmitir el reloj)
• Existe una componente muy alta de DC
• Ancho de banda de transmisión muy alto
• Poco inmune a interferencia por ruido e
intersimbólica.



Polar
Los unos y cero binarios se representan por medio de
niveles positivos y negativos.



Características del código Polar
• Mas eficiente que el unipolar
• Tiene componente de DC porque los símbolos son no son
totalmente equiprobables.
• Su espectro tiene la mayor parte de energía en las
componentes de baja frecuencia, lo cual lo hace
susceptible al ruido, además si tiene cadenas de cerro se
incrementa las componentes de baja frecuencia.
• Es imposible la extracción del reloj si NRZ (hay que
transmitir el reloj



Polar NRZ-L y NRZ-I



Polar RZ



Polar bifásica Manchester
Cada uno lógico se representa por medio pulso de bit con transición de un
nivel de tensión positivo (+V) a un nivel de tensión negativo (-V). El cero lógico
se representa en un formato inverso.



Polar bifásica Manchester diferencial
Siempre existe transición (báscula) en la mitad del bit; Existe una
transición adicional al inicio del bit si es un “0” y no hace la
transición si es un “1” lógico



Características del código Manchester
• Este código no tiene DC
• El reloj puede extraerse de la señal, incluso para cadenas largas de 0 o de
1.
• El código Manchester diferencial permite detectar errores



Bipolar
Los unos (1) binarios se representan por medio de valores
alternadamente negativos y positivos, los ceros (0) se
representan con nivel cero. AMI.



Características del código Bipolar
• La información de reloj puede extraerse de la señal codificada, excepto
para secuencias largas de 0
• Este código no tiene DC, Pocas componentes de baja frecuencia
• El código permite detectar errores de un bit analizando la alternancia de
los 1, si un 0 se convierte en 1 ocurre violación de código.
• En comparación del código unipolar requiere el doble de la potencia
• El ancho de banda es mas pequeño que los códigos anteriores



Multinivel 2B1Q



Código HDB (n):
• Es un código bipolar de alta densidad. El mas utilizado es
cuando n = 3. Posee una variante y es que evita las cadenas
sucesivas de ceros. Cuando vienen n ceros consecutivos, para
nuestro caso tres, reemplaza un cero por un uno de la misma
polaridad del uno anterior, ocasionando una violación en la
regla de la polaridad alterna.
• La secuencia “0000” se reemplaza por la codificación “000V”
donde V es la polaridad del ultimo uno lógico.



Características del código HDB3

• Se utiliza para eliminar problemas de sincronismo del
código AMI cuando se presentan largas cadenas de
ceros.
• Permite detectar errores cuando en la siguiente



Aplicaciones de Código de Línea

Red de Área Local



Aplicaciones de Código de Línea
•los códigos NRZ se usan con frecuencia en las grabaciones
magnéticas.
•El RS-232 usa NRZ con los siguientes valores: para 1 entre -
3V y -25V; y para 0 entre +3V y +25 V.
•El código AMI, se utiliza para minimizar el efecto de la
diafonía, es decir el acoplamiento electromagnético indeseable
entre pares de un cable telefónico.
•Es uno de los códigos más empleados en la transmisión digital
a través de redes WAN.
•Los códigos Manchester se utiliza en redes LAN Ethernet


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