Métodos de codificación de datos
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Codificación es el proceso de convertir datos o una secuencia específica de caracteres, símbolos, alfabetos, etc. a un formato específico para la transmisión segura de datos. Descodificación es el proceso de codificación inversa, que consiste en extraer información del formato convertido.
La codificación es el proceso de utilizar diferentes patrones de voltaje o niveles de corriente para representar 1 segundo y 0 s señales digitales en la línea de transmisión.
Los tipos comunes de codificación de línea son unipolar, polar, bipolar y Manchester.
La técnica de codificación de datos se divide en los siguientes tipos, según el tipo de transformación de datos.
Datos analógicos a señales analógicas – Esta categoría incluye técnicas de modulación como la modulación de amplitud, la modulación de frecuencia y la modulación de fase de señales analógicas.
Datos analógicos a señales digitales – Este proceso se puede llamar digitalización, que se realiza mediante modulación de código de pulso (PCM). Por tanto, no es más que una modulación digital. Como comentamos, el muestreo y la cuantificación son factores importantes aquí. La modulación delta da mejores resultados que PCM.
Datos digitales a señales analógicas – Esta categoría incluye técnicas de modulación como Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK), etc. Hablaremos de esto en los siguientes capítulos.
Datos digitales a señales digitales – Está en esta sección. Hay varias formas de asignar datos digitales a señales digitales. Algunos –
Los códigos NRZ tienen uno para niveles de alto voltaje y 0 para nivel de voltaje bajo. El comportamiento básico de los códigos NRZ es que el nivel de voltaje permanece constante durante el intervalo de bits. El final o el inicio de un bit no se mostrará y mantendrá el mismo estado de voltaje si el valor del bit anterior y el valor del bit actual son iguales.
La siguiente figura explica el concepto de codificación NRZ.
Teniendo en cuenta el ejemplo anterior, dado que hay una secuencia de nivel de voltaje constante larga y la sincronización del reloj se puede perder debido a la falta de una ranura de bits, resulta difícil para el receptor distinguir entre 0 y 1.
Hay dos opciones para NRZ, a saber:
La inversión de polaridad de la señal ocurre solo cuando la señal de entrada cambia de 1 a 0 o de 0 a 1. Es lo mismo que NRZ, sin embargo, el primer bit de la señal de entrada debe tener una inversión de polaridad.
Si un uno ocurre en una señal entrante, luego ocurre una transición al comienzo de un intervalo de bits. Para 0 con una señal entrante, no hay transición al comienzo del intervalo de bits.
Los códigos NRZ tienen desventaja que la sincronización del reloj del transmisor con el reloj del receptor está completamente rota cuando hay una línea 1 segundo y 0 s… Por lo tanto, se debe proporcionar una línea de vigilancia separada.
La intensidad de la señal se comprueba dos veces por cada tiempo de bit, tanto al principio como en el medio. En consecuencia, la frecuencia del reloj es el doble de la velocidad de datos y, por tanto, la velocidad de modulación también se duplica. El reloj se toma de la propia señal. El ancho de banda requerido para esta codificación es mayor.
Hay dos tipos de codificación bifásica.
En este tipo de codificación, la transición se realiza en medio de un intervalo de bits. La transición para el pulso resultante va de alto a bajo en el medio del intervalo para el bit de entrada 1. Mientras que la transición va de bajo a alto para el bit de entrada. 0…
En este tipo de codificación, siempre hay una transición en medio de un intervalo de bits. Si ocurre una transición al comienzo de un intervalo de bits, entonces el bit de entrada 0… Si no ocurre ninguna transición al comienzo de un intervalo de bits, entonces el bit de entrada uno…
La siguiente figura muestra las formas de onda NRZ-L, NRZ-I, Biphase Manchester y Differential Manchester para varias entradas digitales.
Entre los tipos de codificación de bloques, la codificación 4B / 5B y la codificación 8B / 6T son las más conocidas. El número de bits se maneja de manera diferente en ambos procesos.
En la codificación Manchester, se necesita un reloj de doble velocidad para enviar datos, no la codificación NRZ. Aquí, como sugiere el nombre, los 4 bits del código se asignan a 5 bits con un mínimo de uno bits en el grupo.
El problema de la sincronización del reloj en la codificación NRZ-I se aborda asignando una palabra equivalente de 5 bits en lugar de cada bloque de 4 bits consecutivos. Estas palabras de 5 bits están predefinidas en el diccionario.
La idea básica detrás de la elección de un código de 5 bits es que debería tener un presentador 0 y debe tener como máximo dos ceros finales… Por lo tanto, estas palabras se eligen de modo que haya dos transacciones para cada bloque de bits.
Usamos dos niveles de voltaje para transmitir un bit sobre una señal. Pero si usamos más de tres niveles de voltaje, podemos enviar más bits por señal.
Por ejemplo, si se utilizan 6 niveles de voltaje para representar 8 bits de una sola señal, esta codificación se denomina codificación 8B / 6T. Por lo tanto, en este método, tenemos 729 (3 ^ 6) combinaciones para la señal y 256 (2 ^ 8) combinaciones para los bits.
Estos métodos se utilizan principalmente para convertir datos digitales en señales digitales comprimiéndolos o codificándolos para una transmisión de datos confiable.
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