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Transmissão de impulsos em banda-base

Códigos de linha

Sequências pseudo-aleatórias Baralhadores

Códigos de linha

A transformação de uma sequência binária na sua representação eléctrica é feita através da codificação de linha.

Como representar a sequência de bits 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1, em que cada bit tem a duração de T segundos?

Uma possibilidade é atribuir aos bits “1” um impulso rectangular de polaridade positiva e duração T e atribuir aos bits “0” um impulso nulo (isto é, a ausência de impulso):

Tempo (t/T)V1

Diz-se que estes impulsos são impulsos unipolares NRZ.

Também poderíamos ter representado a sequência de bits da forma seguinte através de impulsos polares NRZ:

Existem muitos outros códigos de linha. A sua escolha depende das características que pretendermos.

Códigos de linha 2

Códigos de linha Requisitos

Consoante a aplicação, algumas das seguintes características são desejáveis na codificação de linha:

Esta característica é conveniente se houver transformadores no sistema, pois estes bloqueiam a componente contínua dos sinais à entrada.

• Suficiente informação de temporização para a recuperação de relógio no receptor.

• Espectro de frequência com pequena largura de banda situada a baixas frequências.

Para minimizar a influência de “crosstalk”, ruído térmico, ruído impulsivo, interferências rádio e atenuação em cabos.

Esta característica favorece um sinal de linha binário porque combina boa qualidade de detecção no receptor com facilidade de geração no emissor.

• Relação linear entre os sinais codificados e descodificados, se se usar filtragem transversal adaptativa

Códigos de linha 3

Códigos de linha Exemplos

Polar NRZ

Bipolar NRZ (AMI)

Manchester

HDB3 v v

4B3T

1 2B1Q

2T 4T

Códigos de linha 4

Códigos de linha Variantes do código AMI: HDB3 e CMI

Na codificação AMI uma sequência de entrada com muitos bits “0” consecutivos origina uma longa saída sem impulsos. Não havendo impulsos não há transições, ou cruzamentos por zero, facto que não é desejável do ponto de vista da recuperação de relógio. Duas variantes que garantem que não existem intervalos longos sem transições são os códigos HDB3 e CMI.

• CMI (Coded Mark Inversion)

• O bit “1” é representado exactamente como em AMI: um impulso de duração T segundos de polaridade alternada.

• HDB3 (High Density Bipolar with 3 “0” maximum)

• Na ausência de sequências de mais de três zeros consecutivos este código é idêntico ao código AMI.

• Caso surjam quatro ou mais zeros consecutivos introduzem-se impulsos extra – os impulsos V e os impulsos B.

Códigos de linha 5

Códigos de linha O código HDB3

• Na ausência de sequências de mais de três zeros consecutivos este código é idêntico ao código AMI.

• Numa sequência de quatro ou mais zeros o quarto zero é representado por um impulso com polaridade tal que viole a regra de codificação AMI, isto é, tem a mesma polaridade que o “1” anterior. A este impulso chama-se impulso “V” (Violação).

• Estes impulsos extra não garantem um número semelhante de impulsos positivos e negativos.

• Temos de introduzir os chamados impulsos “B” (Balanceamento) em concordância com as regras AMI:

• Se um impulso V tiver a mesma polaridade do impulso V precedente introduz-se um impulso B no primeiro dos quatro bits “0”.

• Se os impulsos V tiverem polaridades contrárias não é preciso anteceder o segundo de um impulso B.

• O codificador tem de armazenar cada bit de entrada até que três bits subsequentes tenham chegado.

Códigos de linha 6

Códigos de linha

O código HDB3 Codificação apenas com impulsos de violação:

Neste exemplo há um desequilíbrio no número de impulsos positivos e negativos, daí a necessidade de se introduzirem os impulsos de balanceamento:

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