NRZ-L

UNIDAD 2 TECNICAS DE MODULACIONVENTAJAS Y DESVENTAJASNo Retorno a Cero-Nivel (NRZ-L)Dos tensiones diferentes para los bits 0 y 1 Tensin constante durante el intervalo del bitno hay transicin, no retorna a tensin ceroAusencia de tensin para 0, tensin constante positiva para 1Ms habitual, tensin negativa para un valor y tensin positiva el otro valor

2COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMNo Retorno a Cero Invertido (NRZI)Sin retorno a cero invertido en 1sTensin constante durante la duracin de un bitEl dato se codifica por la presencia o ausencia de una transicin al principio del tiempo del bitTransicin (bajo a alto o al revs) significa un 1Sin transicin significa un 0Fciles de implementar.Uso eficaz del ancho de banda.NRZI es ms inmune a ruidos y a errores de cableado.Con capacidad de sincronizacin.Con capacidad de deteccin de errores

3COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMNRZ4COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM

Cada vez que vaya a empezar un 1 se produce una transicin. Si empieza un 0 no se produce transicin.Codificacin DiferencialDatos representados por cambios en vez de por nivelesDeteccin ms fiable en la transicin que en el nivelEn sistemas de transmisin complicados es fcil perder la polaridad. Si se invierte, se cambian los 0 por 1 y viceversa. Con codificacin diferencial no existe este problema5COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMNRZ: ventajas e inconvenientesVentajas:Fcil de implementarUso eficaz del ancho de bandaNRZI es ms inmune a ruidos y a errores de cableado.Con capacidad de sincronizacin.Con capacidad de deteccin de errores

InconvenientesComponente continua (DC)Ausencia de la capacidad de sincronizacinUsados para grabaciones magnticasNo usados para transmisin de sealesPresencia de componente continuaCarecen de capacidad de sincronizacinNo suelen ser atractivos para transmisin de seales6COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMDESVENTAJAS NRZUno de los problemas que presenta este cdigo se fundamenta en la longitud de las secuencias de unos y ceros. En estos casos el receptor necesita sincronizarse y del mismo modo llegar a comprobar que exista seal o si por el contrario no est disponible.Una prolongada permanencia de la seal en nivel positivo o negativo durante la transmisin puede conducir a la situacin denominada desplazamiento de la lnea base, que dificulta al receptor la adecuada decodificacin de la informacin.Otro de los aspectos negativos se centra en el mtodo que se debe emplear para que el emisor y el receptor estn en sincronismo. Para ello es necesario continuos cambios en la seal. Esto se ve dificultado cuando aparecen las mencionadas cadenas de unos y ceros que mantienen la tensin a niveles altos o bajos durante largos periodos de tiempo.No tiene un ancho de banda eficiente.Es susceptible a interferencias.Los lmites entre bits individuales pueden perderse al transmitir de forma consecutiva secuencias largas de 1 0.

CODIFICACION AMI (VENTAJAS)En el caso del esquemabipolar-AMI,un 0 binario se representa por ausencia de seal y el 1 binario se representa como un pulso positivo o negativo. Los pulsos correspondientes a los 1 deben tener una polaridad alternante. Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas.

En primer lugar, no habr problemas de sincronizacin en el caso de que haya una cadena de 1.Cada 1 fuerza una transicin, por lo que el receptor se puede sincronizar en dicha transicin. Una cadena larga de ceros, todava es un problema. En segundo lugar, ya que los elementos de seal correspondientes a 1 alternan el nivel de tensin, no hay componente continua. Adems, el ancho de banda de la seal resultante es considerablemente menor que el correspondiente a NRZ. Por ltimo, la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla de detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un pulso, significa un incumplimiento de dicha propiedad.

Bipolar AMI, PseudoternarioVentajasNo hay componente continuaUso eficiente del ancho de bandaDeteccin de errores aisladosInconvenientesProblemas de sincronizacinMenor eficacia (hay que distinguir entre tres niveles)Ms vulnerable al ruidoVIOLACION DE CODIGO B8ZS: Bipolar con sustitucin de 8 ceros:Se basa en un AMI BipolarSustituye 8 ceros en AMI bipolarSe produce violacin de cdigo en el cuarto 0Se produce transicin vlida en el quinto 0Se repite el proceso con el sptimo y octavo 0Se usa para enlaces T1- USA 1544MbpsHDB3: Bipolar de 3 ceros de alta densidad:Sustituye 4 ceros en AMI e introduce una violacinSi el nmero de 1s desde la ltima aparicin es par:Transicin normal, 00, violacinSi el nmero de 1s desde la ltima aparicin es impar:000, violacinSe usa para enlaces PCM- E1 2.048MbpsCARACTERSTICAS VIOLACIN DE CDIGO

Utilizar cdigos sencillos Evitar la componente continua Evitar las secuencias largas que correspondan a seales de tensin nula Lograr una buena sincronizacin No reducir la velocidad de los datos Capacidad para detectar erroresB8ZS (Norteamrica)Bipolar con 8 Ceros de SustitucinBasado en AMI bipolarSi aparece un octeto con todo ceros y el ltimo valor de tensin anterior a dicho octeto fue positivo, se codifica dicho octeto como 000+-0-+Si aparece un octeto con todo ceros y el ltimo valor de tensin anterior a dicho octeto fue negativo, se codifica dicho octeto como 000-+0+-Causa dos violaciones del cdigo AMIImprobable que ocurra debido al ruidoEl receptor detecta e interpreta como octeto con todo cerosAdecuado para transmisin a altas velocidades

12COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMHDB3 (Europa y Japn)Alta Densidad Bipolar 3 CerosBasado en AMI bipolarSi aparece un cuarteto con todo ceros y el ltimo valor de polaridad anterior a dicho cuarteto fue negativo, se codifica dicho cuarteto como 000- o bien +00+Si aparece un cuarteto con todo ceros y el ltimo valor de polaridad anterior a dicho cuarteto fue positivo, se codifica dicho cuarteto como 000+ o bien 00-En las violaciones siguientes se alternan las polaridades de las violaciones para evitar la componente continuaAdecuado para transmisin a altas velocidades

13COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMB8ZS y HDB314COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM

14MANCHESTERManchesterUtilizado por IEEE802.3 (LAN Ethernet con bus CSMA /CD)Manchester DiferencialUtilizado po IEEE802.5 (LAN Token Ring- anillo)Miller o de RetardoVentajas Sincronizacin: siempre existe transicin durante el intervalo de duracincorrespondiente a un bit No hay componente continua Deteccin de errores por ausencia de transicinInconvenientesLa mxima velocidad de modulacin es el doble que en los NRZ, por tanto elancho de banda necesario es mayor.VENTAJAS DE LA CODIFICACION MANCHESTERComo ventajas principales se pueden destacar las siguientes:La codificacin Manchester o codificacin bifase-L es autosincronizada: provee una forma simple de codificar secuencias de bits, incluso cuando hay largas secuencias de periodos sin transiciones de nivel que puedan significar la prdida de sincronizacin, o incluso errores en las secuencias de bits. Por ello es altamente fiable.Deteccin de retardos: directamente relacionado con la caracterstica anterior, a primera vista podra parecer que un periodo de error de medio bit conducira a una salida invertida en el extremo receptor, pero una consideracin ms cuidadosa revela que para datos tpicos esto llevara a violaciones de cdigo. El hardware usado puede detectar esas violaciones de cdigo, y usar esta informacin para sincronizar adecuadamente en la interpretacin correcta de los datos.Esta codificacin tambin nos asegura que la componente continua de las seales es cero si se emplean valores positivos y negativos para representar los niveles de la seal, haciendo ms fcil la regeneracin de la seal, y evitando las prdidas de energa de las seales.DESVENTAJAS DE LA CODIFICACION MANCHESTERLas principales desventajas asociadas son las siguientes:Ancho de banda del doble de la seal de datos: una consecuencia de las transiciones para cada bit es que el requerimiento del ancho de banda para la codificacin Manchester es el doble comparado en las comunicaciones asncronas, y el espectro de la seal es considerablemente ms ancho. La mayora de los sistemas modernos de comunicacin estn hechos con protocolos con lneas de codificacin que persiguen las mismas metas, pero optimizan mejor el ancho de banda, hacindolo menor.

Tcnicas de Modulacin18COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM

Desplazamiento de Amplitud (ASK)Valores representados por diferentes amplitudes de portadoraUsualmente, una amplitud es ceroSe usa presencia y ausencia de portadoraSusceptible de repentinos cambios de gananciaPoco eficienteHasta 1200 bps en lneas de calidad telefnicaUsada en fibra ptica

19COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMCOMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM20

0 binarioASK1 binarioVentajas de la modulacion ASK1.La fuerza de la seal portadora varia para representar valoresbinarios (1 oO).2. Frecuencia y fase permanecen constar mientras la amplitud cambia.3. La amplitud pico de la seal durante la duracin de cada bit esconstante y su valor depende del estado del bit (1 oO).

1.La velocidad de transmisin usando ASK esta limitada por las caractersticas fsicas del medio de transmisin.

2. La transmisin ASK es altamente susceptible a la interferencia del ruido. Es quizs el mtodo ms afectado por el ruido

Desventajas de la modulacion ASKDesplazamiento de frecuencia (FSK)Valores representados por diferentes frecuencias (prximas a la portadora)Menos sensible a errores que ASKHasta 1200 bps en lneas de calidad telefnicaTransmisin por radio en HF (3-30 MHz)Incluso en LAN en frecuencias superiores con cable coaxial23COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMInmunidad al ruido.Almacenamiento y procesamiento.Utilizacin de regeneradores de seales.Las seales son mas sencillas de medir y evaluar.Estn mejores equipadas para la deteccin y correccin de errores.Como Modulacion digital, sus equipos consumen menos potencia.

Las ventajas de modulacin FSK sobre ASK se hacen importantes cuando El ndice de modulacin se hace mucho mayor que 1, con lo que se incrementa el ancho de banda y con ello el nivel de proteccin contra ruido e interferencia. Por ejemplo, para un de 0,2 2f esta asociada a un favor, para de 2 2f se asocia a 2 fasores y para de 5 2f se asocia a casi 16 fasores (3 lobulos)

Ventajas de la Modulacion FSK

Requieren mas ancho de banda.

Requiere sincronizacin precisa.

Los sistemas de transmisin de estos son incompatibles con las instalaciones analgicas existentes.

Desventajas de la modulacion FSK

COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM260 binarioFSK1 binario

FSK en lnea de calidad telefnica27COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM

Desplazamiento de Fase (PSK)La Fase de la portadora se desplaza para representar los datosPSK DiferencialEl cambio de fase se refiere a la transmisin del bit anterior en lugar de a una referencia absoluta28COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMCOMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM290 binario1 binario

PSKVentajas modulacin PSKEn modulaciones PSK la potencia es la misma, lo que simplifica el diseo de amplificadores y etapas receptoras (reduciendo costos), ya que la potencia de la fuente es constante. Las modulaciones BPSK y QPSK son ptimas desde el punto de vista de proteccin frente a errores.Es el mas eficiente en transmisin de datos binarios

Desventajas de PSKSincronizacin Probabilidad de error elevada pero inferior a la FSK PSK en cuadratura (QPSK)Uso ms eficaz del espectro si por cada elemento de sealizacin se representa ms de un bitCon saltos de fase de /2 (90o)Cada elemento representa dos bitsSe pueden usar 8 ngulo de fase e incluso amplitudes distintasUn modem estndar de 9600 bps usa 12 ngulos, cuatro de los cuales tienen dos amplitudes

32COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMCOMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLM3311QPSK

100001OTROS PSK8-PSK8 fases, repartidas dos en cada cuadrante, para cada una de las 8 ternas que se pueden generar con tres bits

16-PSK16 fases, repartidas cuatro en cada cuadrante, para cada una de las 16 cuaternas que se pueden generar con cuatro bits

34COMUNICACIN DE DATOS. ESI-CR.UCLMModulacin en Amplitud en Cuadratura (QAM)Se pueden enviar dos seales diferentes simultneamente sobre una misma portadoraSe utilizan dos rplicas de la portadora, una de ellas desfasada 90 respecto a la otra (en cuadratura)Cada una de las portadoras se modula usando ASKLas dos seales independientes se transmiten por el mismo medio

35Ventajas Modulacin en Amplitud en Cuadratura (QAM)Este tipo de modulacin tiene la ventaja de que ofrece la posibilidad de transmitir dos seales en la misma frecuencia, de forma que favorece el aprovechamiento del ancho de banda disponible. Desventajas Modulacin en Amplitud en Cuadratura (QAM)Tiene como inconveniente que es necesario realizar la demodulacin con demoduladores sncronos.

La sincronizacin es: cuando determinados fenmenos ocurran en un orden predefinido o a la vez.

BY:ISLUAN HUERTA