Codificacao Sinais TC 2016

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Objectivos
Caracterizar a Técnica Non Return Zero (NRZ) 
Caracterizar a Técnica Return Zero (RZ)
Alternate Mark Inversion ( AMI)
Caracterizar a Técnica Manchester (ou bifase)
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Técnicas de codificação.
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Codificação - Significa a modificação de características de um sinal para torná-lo mais apropriado para uma aplicação específica, como por exemplo transmissão ou armazenamento de dados.
 Num sistema de comunicação digital, o primeiro passo é converter a informação em um conjunto de 0s e 1s.
 A partir disso, o conjunto de bits deve ser representado como um sinal eléctrico.
 A codificação digital é uma das formas dessa representação.
Codificação Digital
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	Uma vez que deseja-se converter bits em um sinal eléctrico, a representação eléctrica do sinal deve ser escolhida considerando alguns factores:
A representação eléctrica determina a largura de banda necessária.
 Ajuda na identificação do clock (o início e o fim de cada bit).
Detecção de erro pode ser incluída na representação do sinal.
 A imunidade ao ruído pode ser adicionada na representaçãodo sinal.
 A complexidade do descodificador depende da representação.
Requisitos para a codificação digital
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	As técnicas de codificação digital são divididas em três
	categorias:
Codificação unipolar: apenas um nível de tensão é utilizado.
Codificação polar: dois níveis de tensão são empregados (positivo e negativo).
 Codificação bipolar: três níveis de tensão são utilizados (positivo, negativo e zero).
Técnicas de codificação digital
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A codificação unipolar não deve ser empregada quando o meio de transmissão é o rádio.
Também não funciona bem em condições de ruído.
 Tanto a codificação polar quanto a bipolar são as mais empregadas.
Técnicas de codificação digital (cont.)
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	No modo mais comum, e mais fácil, para transmitir sinais digitais é usar dois níveis de tensão diferentes para representar dois dígitos binários.
	 Códigos que seguem esta estratégia compartilham da propriedade de que o nível de tensão é constante durante um intervalo de bit, não existe transição (sem retorno para o nível de tensão zero).
	Por exemplo, a ausência de tensão pode representar o bit 0 e uma tensão constante positiva representar o bit 1.
NRZ (Non-Return to Zero)
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Redes de Comunicação
Técnicas de codificação.
Técnica Non Return Zero (NRZ) 
Existem dois níveis de tensão ou corrente, para representar os dois símbolos digitais (0 e 1). É a forma mais simples de codificação e consiste em associar um nível de tensão a cada bit: um bit 1 será codificado sob a forma de uma tensão elevada e um bit 0 sob a forma de uma tensão baixa ou nula. 
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Redes de Comunicação
Técnicas de codificação.
Técnica Return Zero (RZ)
Na codificação RZ o nível de tensão ou corrente retorna sempre ao nível zero após uma transição provocada pelos dados a transmitir (a meio da transmissão do bit). Geralmente um bit 1 é representado por um nível elevado, mas a meio da transmissão do bit o nível retorna a zero. 
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Codificação NRZ (non-return-to-zero)
Os "1s" representam-se, geralmente, como uma tensão positiva e os "0s" como uma negativa.
	- Fácil de implementar.
 - Perda de sincronização com longas correntes de 0 
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A codificação NRZ-L usa uma tensão negativa para representar o binário 1 e uma tensão positiva para representar o binário 0.
NRZ-L (Nonreturn to Zero Level)
NRZ-L é usado geralmente em conexões muito curtas, como entre um computador e um modem externo e a unidade principal localizada a uma curta distância.
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Um dos problemas com NRZ-L é que, para longas sequencias de 1s ou 0s, a tensão de sinal permanece positiva ou negativa por longo período.
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	De forma semelhante à NRZ-L, NRZ-I mantém o pulso de tensão constante para a duração de um bit.
	 Os dados são codificados de acordo com a presença ou a ausência de uma transição de sinal no início de um tempo de bit.
	Uma transição (de baixo para alto ou de alto para baixo) representa o bit 1, quando não existe transição o bit é 0.
NRZ-I (Non-Return to Zero Inverted)
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O dígito 0 é representado pela ausência de sinal;
 O dígito 1 pela tensão positiva ou negativa;
 A cada bit 1 a polaridade é alternada;
 A vantagem desta técnica de codificação é que numa sequência longa de bits 1, não há perda de sincronismo.
 Se o sincronismo é perdido, pode ser facilmente recuperado
	nas transições.
Alternate Mark Inversion
( AMI)
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"0s" representam a tensão zero. 
Os “1s” representam tensões positivas e negativas alternadas
A alternância dos pulsos facilita a detecção de erros
Problemas de sincronização com correntes de 0
Necessidade de maior potência do sinal 
Codificação AMI (Alternate Mark Inversion)
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Redes de Comunicação
Técnicas de codificação.
Técnica Manchester (ou bifase)
Os 0 e 1 são representados através de uma alteração do estado da tensão ou corrente. 
Ou seja, o código Manchester associa a cada bit “zero” uma transição negativa do sinal no meio do bit e para o bit "um" é codificada uma transição positiva no meio do bit.
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Técnica Manchester
Propriedades
Garante a existência de uma transição a cada bit transmitido
Preambulo de sincronização permite o ajuste do relógio
Para cada bit transmitido pode haver até 2 transições
bps = baund / 2
Codificação dos bits:
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Técnicas de codificação.
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Redes de Comunicação
Técnicas de codificação.
Técnica de Manchester diferencial (ou bifase diferencial)
Associa a cada bit "zero" uma transição no início do bit enquanto o bit “um” não tem transição no início do bit.
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Redes de Comunicação
Técnicas de codificação.
Técnica de Manchester diferencial (ou bifase diferencial)
Propriedades
Garante a existência de uma transição a cada bit transmitido
Preambulo de sincronização permite o ajuste do relógio
Para cada bit transmitido pode haver até 2 transições
bps = baund / 2
Codificação dos bits:
bit 0 - inverte o nível de sinal
bit 1 - mantém o nível de sinal
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Redes de Comunicação
Comparação entre a técnica NRZ e a técnica Manchester
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