aula 5 tecnicas de codificacao02 sga 114

Sistemas Telefônicos e de Comunicação

Profs: Paulo J. da Costa Cunha e Selmar Tarcísio Mendes

Sistemas de

comunicação

analógicos e digitais

Técnicas de codificação

Parte 2


Dados Digitais, Sinal Digital

[Exemplo – dados transmitidos em uma rede local - LAN]

Sinal digital

Pulsos de tensão discretos e descontínuos

Cada pulso é um elemento de sinal

Dados binários codificados em elementos de sinal


Alguns Esquemas de Codificação

• Não Retorna a Zero (NRZ-L) [Non Return to Zero-Level]

• Não Retorna a Zero Invertido (NRZI)

• Bipolar – AMI

• Manchester

• Manchester Diferencial

• B8ZS

• HDB3


Técnicas de codificação

Codificação NRZ (Non Return to Zero)

• Dois níveis de tensão ou corrente representam

os dois símbolos digitais

• Transmissor mantém o sinal inalterado durante

o intervalo de sinalização

•Receptor deve amostrar o sinal no meio do

intervalo

•Requer sincronização dos relógios do

transmissor e receptor


Técnicas de codificação- NRZ

NRZ-L ( Non-Return-to-Zero-Level)

1 Tensão negativa

0 Tensão positiva

Amplitude

tempo

0 1 0 1 1 1 0 0

NRZ-L é usado em curtas distâncias entre o terminal e o

modem ou entre o terminal e o computador.


Técnicas de codificação- NRZ

NRZ-I ( Non-Return-to-Zero-Invert on ones)

NRZI é uma codificação diferencial ou seja o sinal é decodificado

comparando a polaridade dos elementos de sinal adjacentes.

1 existência de uma transição no sinal no começo do tempo

do bit (ou de baixo para alto ou de alto para baixo)

0 Sem transição de nível no começo do tempo do bit

Amplitude

tempo

0 1 0 1 1 1 0 0


Return to Zero (RZ)

• É um código bi-polar.

• Busca resolver o problema do sincronismo.

• Trata cadeias de 1s e de 0s.

• Nível de tensão muda para cada valor de bit

– Três diferentes níveis: +,-, 0

– 0 = Transição do negativo para zero

– 1 = Transição do positivo to zero

Amplitude

Tempo

0 1 0 1 1 1 0 0


Return to Zero (RZ)

• Resolve o problema do sincronismo

• Duas mudanças de sinal por bit:

mais transições;

ocupa maior banda.

• Sem componente DC.


Técnicas de codificação- AMI

Alternate Mark Inversion

– zero representado por ausência de sinal de linha

– um representado por pulso positivo ou negativo

– pulso um alterna polaridade

Amplitude

tempo

0 1 0 1 1 1 0 0


Características da codificação AMI Alternate Mark Inversion

– Não há perda de sincronismo para uma seqüência

longa de uns (zeros continuam sendo um

problema)

– Nenhuma componente dc residual

– Menos largura de banda

– Fácil detecção de erros


Bi-fase

• Sinal muda no meio do intervalo de bit mas

NÃO retorna a zero

• Mudança do sinal:

Representação do bit

Sincronização


Bi-fase -Manchester

• Transição no meio de cada período de bit

• Transição representa o relógio e os dados

• Baixo para alto representa um

• Alto para baixo representa zero

• Usada pela IEEE 802.3 (Ethernet)

Amplitude

Tempo

0 1 0 1 1 1 0 0


Bi-fase –Manchester

diferencial • Manchester diferencial:

– 0 = Transição no início do período do bit.

– 1 = Sem transição no início do período do bit.

– Transição no meio do bit é somente relógio

– Usado pela IEEE 802.5 (Token ring)

Amplitude

tempo

0 1 0 1 1 1 0 0


Bifase Prós e Contras

Contras No mínimo uma transição por tempo de bit e

possivelmente duas

Máxima taxa de modulação é duas vezes a NRZ

Requer mais banda

Prós Sincronização no meio da transição do bit (auto

sincronismo)

Nenhuma componente cc

Detecção de erro Assumida ausência de transição


1 0 1 0 1 1 0 0 1

Unipolar

NRZ

NRZ-Invertido

(Codificação

diferencial)

Codificação

Bipolar

Codificação

Manchester

diferencial

Polar NRZ

Codificação

Manchester


Embaralhamento

Usado para substituir seqüências que podem produzir tensão constante

Preenchimento da seqüência

Deve produzir transições suficientes para sincronizar

Deve ser reconhecida pelo receptor e substituída pela seqüência original

Mesmo tamanho original

Nenhuma componente cc

Nenhuma seqüência longa de nível zero no sinal de linha

Nenhuma redução na taxa de dados

Capacidade de detecção de erros


Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)

Bipolar com Substituição de 8 Zeros

Baseada na bipolar-AMI

• Se octeto de zeros e último pulso de tensão precedente foi

positivo, codifique como 0 0 0 + - 0 - +

• Se octeto de zeros e último pulso de tensão precedente foi

negativo codifique como 0 0 0 - + 0 + -

Causa duas violações no código AMI

Improvável de ocorrer como um resultado de ruído

Receptor detecta e interpreta como octeto de zeros


Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)

• Acrescenta sincronismo sem alterar balanço do nível dc.

• Possibilita correção de erros.

• Utilizado na América do Norte.

Amplitude

tempo

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1

Violação Violação

10000000001 +000+- 0 - +01 em geral 00000000000V(-V)0(-V)V


High Density Bipolar 3 (HDB3)

Alta Densidade Bipolar com 3 Zeros • Baseado no bipolar-AMI

• Mesmo objetivo da B8ZS de aumentar o sincronismo.

• Seqüências de quatro zeros substituída por um ou dois pulsos

• Para 0000 usar 000V or B00V

– Onde B e V são + ou –

– E V é uma violação do AMI (Pulso com a mesma polaridade do anterior), B é um Bit válido.



• Usar 000V se número de pulsos é impar

• Usar B00V se par, e B é o oposto do último

pulso

Número de pulsos bipolares

(uns) desde a última substituição

Polaridade do

pulso precedente

-

+

Impar Par

000- +00+

000+ -00-



• O primeiro bit é codificado como um pulso válido (obedecendo a regra AMI) pu como um bit 0.

– Se existiu um número par de pulsos (de qualquer polaridade) desde a última violação, então o primeiro bit é um pulso.

– Se existiu um número impar de pulsos (de qualquer polaridade) desde a última violação, então o primeiro bit é um 0.

• Os próximos 2 bits são codificados como bits 0.

• O quarto bit é codificado como uma violação intencional..

# de 1s + -

Impar 0000000+ 0000000-

Par 0000-00- 0000+00+

Última

polaridade 1


Exemplos

Sinal sem HDB3

Sinal com HDB3

Padrão

substituído

Padrão

substituído

V

V


Exercício

• Número de 1s desde a última substituição é par

• Codificar: 100000000001


Referências bibliográficas

Comunicação de Dados e Redes de Computadores

4ª edição

Behrouz A. Forouzan

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