Codificación de Datos

La Codificación de los Datos

Datos Digitales Señales Digitales

Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos, donde cada pulso es un elemento de señal.  Los datos binarios se transmiten codificando cada bit de datos en cada elemento de señal. Esta transmisión es la menos complicada y costosa con referencia a los demás.

Las tareas involucradas al interpretar las señales digitales en el receptor son:

1. El receptor debe conocer o determinar la duración de cada bit (cuando comienza y termina cada bit)
2. El receptor debe determinar si el nivel para cada bit es alto o bajo.

Los factores que determinan el éxito o fracaso del  receptor al interpretar la señal de entrada son:

• La relación señal ruido
• La velocidad de transmisión y
• El ancho de banda

Esquemas de Codificación

   Un esquema de codificación es simplemente la correspondencia que se establece entre los bits de datos con los elementos de señal.

• NRZ
• Binario Multinivel
• Bifase
  
  

  Datos Digitales, Señales Analógicas

  La situación más habitual para este tipo de situaciones es la transmisión de datos digitales a través de la red teléfonica, diseñada para recibir, conmutar y transmitir señales analógicas en el rango de frecuencias de voz.  Los modems permiten la conversión de los datos digitales en señales analógicas y viceversa.

  
  

  Técnicas de Codificación o Modulación

  Hay tres técnicas de codificación o modulación que son:

  • Desplazamiento de Amplitud (ASK)
  • Desplazamiento de Frecuencia (FSK)
  • Desplazamiento en Fase (PSK)

  
  

  ASK.

  
  

      Los dos valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora. El '1 binario' se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante y el '0 binario' se representa mediante la ausencia de portadora.

      Es una técnica de modulación bastante ineficaz, se usa típicamente a 1200 bps como mucho, es utilizada para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas.

  FSK.

      Los dos valores binarios se representan mediante dos frecuencias diferentes próximas a la frecuencia de la portadora.  FSK es menos sensible que ASK.  En líneas de calidad telefónica, se utiliza a velocidades de 1200 bps.  También se usa frecuentemente en transmisiones de radio a más altas frecuencias (desde 3 hasta 30 Mhz), también se puede usar en redes de área local que utilicen cable coaxial.

  PSK.

      La fase de la señal portador se desplaza para representar los datos digitales.  El desplazamiento en fase se puede dar mediante diferentes técnicas:

  
  

  • DPSK:  Ocurre un cambio de fase cada vez que se transmite un '1binario', en caso contrario la fase permanece constante.  Se realiza en dos fases 0º y 180º, podemos obtener hasta 2 señales.
  • QPSK: En lugar de usar un desplazamiento de fase de 180º utiliza desplazamientos de fase correspondientes a múltiplos de 90º (90º,180º,270º,360º).  Por lo que cada elemento de señal representa 2 bits en lugar de 1.

  
  

  Datos Analógicos, Señales Digitales

      Es más concreto referirse a este proceso como la conversión de datos analógicos a datos digitales:  este proceso se denomina también digitalización.  El dispositivo que se utiliza para la conversión de los datos analógicos en digitales, y que posteriormente recupera los datos analógicos iniciales de los digitales se denomina CODEC (codificador - decodificador).  Existen dos técnicas utilizadas por el CODEC que son:

  
  

  • Modulación por Codificación de impulsos
  • Modulación delta
    
    

    DATOS ANALÓGICOS, SEÑALES ANALÓGICAS

    Para la transmisión de señales analógicas mediante modulación analógica existen 2 razones:

    1.  Los medios no guiados necesitan una mayor frecuencia para una transmisión más efectiva.
    2. La modulación permite la multiplexación por división de frecuencias.

    Las técnicas de modulación de datos analógicos son:

    1. Modulación en Amplitud (AM)
    2. Modulación en Frecuencia (FM)
    3. Modulación en Fase (PM)

    
    

    ESPECTRO EXPANDIDO

    Esta técnica permite transmitir tanto señales analógicas como digitales, utilizando una señal analógica.  Consiste en expandir la información de la señal sobre un ancho de banda.

    Existen dos tipos de espectro expandido:

    1. Salto en Frecuencia
    2. Espectro Expandido con Secuencia Directa

    1. Salto en Frecuencia.

    En este esquema la señal se emite sobre una serie de radio frecuencias aparentemente aleatorias.  El receptor captará el mensaje saltando de frecuencia en frecuencia sincrónicamente con el transmisor.  Los receptores no autorizados escucharán una señal inentendible.

    2. Espectro Expandido con Secuencia Directa.

    En este esquema, cada bit de la señal original se representa mediante varios bits de la señal transmitida, a este procedimiento se le denomina código de compartición.