Coduri de Linie

1.INTRODUCERE

Pentru a putea fi transmis, semnalul trebuie convertit într-o formă în care sa fie suportat de către mediul fizic.Principalele semnale analogice pe care dorim să le transmitem la distanță sunt: semnalele vocale,imaginile culese de camerele de luat vederi și semnalele captate de senzori. Aceste trei clase de semnale au caracteristici diferite iar tratarea unitară a lor nu este posibila decat trecand de la forma lor analogica la una digitala.

Modulatia impulsurilor în cod realizeaza acest lucru și presupune mai multe operații de eșantionare, cuantizare și codare numerică, care permit realizarea unei legaturi optime între nivelul logic și cel fizic pentru a putea transmite mai deprte catre receptor datele.

Fig.1-Ansamblul CODEC

Echipamentul cu care se realizează MIC se numeste CODOR iar cel care realizeaza refacerea semnalului analogic se numeste DECODOR. Ansamblul format din cele doua echipamente se numește CODEC MIC (Fig. 1).

2.CODUL DE LINIE

Ultimul proces în cadrul MIC este codarea de linie (Fig. 2). Rezultatul acestui proces si rezultatul MIC, in acelasi timp, este o unda rectangulară unde datele sunt reprezentate prin bitii 1 (M- Mark) si 0 (S-Space), prin nivelele logice H (High) and L (Low), asociate cu nivele de tensiune (+ A, -A, 0).

Fig.2 Locul Codării de Linie în cadrul MIC

Pentru fiecare bit 1 se transmite un impuls rectangular, de nivel +A și durată T numită perioadă de bit.Frecvența de bit se calculează ca inversa perioadei de bit. De exemplu, perioada de 1 μs corespunde frecvenței de 1 MHz( Fig. 3 ).

Datele pot fi generate de o sursă de informație digitală sau poate fi obținută prin conversia analog-digitală a unui semnal analogic (de tip voce, audio, video).

În sistemele de comunicații digitale, cu transmisie pe cablu sau prin unde radio, se utilizează coduri de linie care facilitează sincronizarea de bit la recepție prin crearea în spectrul semnalului codat a unor componente spectrale discrete pe frecvența de bit sau pe un submultiplu al acestuia. Menținerea în sincronism a blocului de sincronizare de bit din receptor este facilitată de tranzițiile multiple din semnalul recepționat codat.

Fig. 3 –Secventa de date

Codarea este o operatie de prelucrare a datelor in banda de baza realizata pe baza unui semnal de tact (sau de clock), cu frecventa egala cu cea de bit de la intrarea codorului.

Exista mai multe familii de coduri de linie care se pot grupa astfel :

- NRZ (Non-Return-to-Zero): NRZ-L (Level); NRZ-M(Mark); NRZ-S(Space)

- BIF (Biphase): Manchester sau BIF-L; BIF-L; BIF-M; BIF-S

- RZ (Return-to-Zero)

- Miller

După locul în care se memoreaza informatia se disting coduri de nivel si coduri de tranzitie. Codurile de nivel isi poarta informatia in nivelul de tensiune care poate fi High sau Low pe toata durata bitului sau doar pe o portiune a acestuia. Acestea sunt de regulă instantanee, nu tin seama de datele anterioare în transformarea „de linie” a codului. Exista doua coduri de linie din aceasta categorie destul de des întâlnite :primul este RZ iar cel de-al doilea este NRZ.

Codurile NRZ -Non Return to Zero ( fără intoarcere in zero ) sunt coduri de linie care codifică simbolurile „1” printr-o stare semnificativă a unui semnal (de obicei o tensiune pozitivă) si „0” printr-o altă stare semnificativă (de obicei o tensiune negativă), fără să existe o stare neutră sau de asteptare (zero). Această proprietate face ca semnalele codate NRZ să transporte o cantitate mai mare de energie (si pe durata lui „1” si pe durata lui „0”) si să ofere conditii relativ bune de sincronizare la receptie (deoarece există tot timpul o stare semnificativă prezentă).

Sunt uzuale trei tipuri de coduri NRZ: NRZ-L (NRZ-Level), NRZ-M (NRZ-Mark) si NRZ-S (NRZ-Space).

Fig 3.11 Codul NRZ

Codul NRZ-L păstrează nivelul de semnal constant in timpul intervalului de bit, fiind alocat cate un nivel fiecărei stări logice. Codul NRZ-L coincide cu reprezentarea uzuală a semnalelor binare. NRZ-L unipolar se mai numeste si NRZ natural.

In cazul NRZ-M sau NRZ-S are loc o schimbare (tranzitie) a nivelului la inceputul intervalului de bit pentru una din stările logice si nici o tranzitie pentru starea complementară. Pentru NRZ-M tranzitia indică "1" (sau "mark"), iar lipsa ei "0"(sau "space"), NRZ-S fiind complementar din acest punct de vedere (respectiv tranzitie pentru "0" si lipsă tranzitie pentru "1"). Toate codurile NRZ pot fi bipolare sau unipolare. Figura 4.11 prezintă diagramele de semnal specifice codurilor NRZ.

Codurile NRZ sunt usor de generat si de decodat si nu necesită conditii speciale pentru transmisie. Ele sunt printre cele mai răspandite coduri, in special NRZ-L. O variantă a codului NRZ-M utilizează tranzitii la sfarsitul intervalului de bit si nu la inceputul intervalului de bit, caz in care el se numeste NRZI - Non Return to Zero Inverted, figura 4.12.