capítulo 5

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2001

Capítulo 5

Codificación y

modulación


Codificación

• Es necesario convertir los datos en forma de bits a señales antes de enviarlos a través del medio de transmisión.

• La conversión de una señal digital a analógica también se denomina modulación de una señal digital.

• La conversión de una señal analógica a otra analógica también se denomina modulación de una señal analógica.


Figure 5-1

Different Conversion Schemes


Figure 5-2

Digital to Digital Encoding


Figure 5-3

Types of Digital to Digital Encoding


Conversión digital a digital

• Unipolar, usa un único valor de nivel, que generalmente representa el ‘1’ y el ‘0’ mantiene la señal a 0.

• Polar, usa dos niveles de amplitud. Hay varias codificaciones: NRZ, RZ, bifásica, manchester y manchester diferencial.

• Bipolar, usa 3 niveles: positivo, cero y negativo. Tipos: Bipolar con Inversión de marca alternada (AMI), Bipolar con sustitución de 8 ceros (B8ZS) y Bipolar 3 de alta densidad (HDB3).


Figure 5-4

Unipolar Encoding


Figure 5-5

Types of Polar Encoding


Figure 5-6

NRZ-L and NRZ-I Encoding


Figure 5-7

RZ Encoding


Figure 5-8Manchester and Diff. Manchester Encoding


Figure 5-9

Types of Bipolar Encoding


Figure 5-10

Bipolar AMI Encoding


Figure 5-11

B8ZS Encoding


Figure 5-12

HDB3 Encoding


Resumen Digital a Digital


Figure 5-13

Solution to Example 5.1


Figure 5-14

Solution to Example 5.2


Conversión de analógico a digital

• Se trata de digitalizar una señal analógica y consiste en muestrear periódicamente la señal analógica con infinitos valores continuos y transformar su valor en valores enteros discretos que posteriormente se convertirán en ceros y unos.

• De esta manera la señal analógica se transforma en pulsos digitales.


Figure 5-15

WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998

Analog to Digital Encoding


Modulación por amplitud de pulsos (PAM)

• La señal analógica se muestrea con una determinada frecuencia y se genera una señal de pulsos discretos.

• PAM es el primer paso del método Modulación por codificación en pulsos (PCM)


Figure 5-16


PAM


Figure 5-17


Quantized PAM Signal


Modulación por codificación en pulsos (PCM)

• PCM modifica los pulsos generados por PAM para obtener una señal completamente digital.

• PCM consta de 4 procesos:– PAM– Cuantificación– Cuantificación binaria, y– Codificación digital a digital.

• Según el teorema de Nyquist la tasa del muestreo debe ser al menos doble de la frecuencia más alta de la onda para no perder información significativa.


Figure 5-18


Quantizing Using Sign and Magnitude


Figure 5-19


PCM


Figure 5-20


From Analog to PCM


Figure 5-20-continued


From Analog to PCM


Figure 5-21


Nyquist Theorem


Conversión de digital a analógico

• Los datos digitales deben ser modulados sobre una señal analógica (portadora) que ha sido manipulada para mostrar los valores correspondientes a los ceros y los unos de la señal digital. La modulación puede ser:– Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK).

– Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK).

– Modulación por desplazamiento de fase (PSK).

– Modulación de amplitud en cuadratura (QAM), que combina cambios en fase y en amplitud.


Figure 5-22


Digital to Analog Encoding


Figure 5-23



Modulación para datos digitales


Figure 5-24


ASK


Figure 5-25


Bandwidth for ASK

BW=(1+d) x Nbaudio


FSKFigure 5-27



Bandwidth for FSKFigure 5-28


BW=(fc1-fc0) + Nbaudio


PSKFigure 5-29



PSKConstellation

Figure 5-30



4-PSKFigure 5-31



4-PSKCharacteristics

Figure 5-32



8-PSKCharacteristics

Figure 5-33



PSKBandwidth

Figure 5-34


BW=(1+d) x Nbaudio


4-QAM and 8-QAMConstellations

Figure 5-35



8-QAM SignalFigure 5-36



16-QAMConstellation

Figure 5-37



Bit Rate and Baud Rate

Figure 5-38



Figure 5-38-continued


Bit Rate and Baud Rate


Conversión de analógico a analógico

• La modulación analógica permite cambiar las características de una señal analógica. Hay tres modos de modulación:– Modulación en amplitud (AM)– Modulación en frecuencia (FM)– Modulación en fase (PM)


Figure 5-39


Analog to Analog Modulation


Figure 5-40



Figure 5-41


Amplitude Modulation


Figure 5-42


AM Bandwidth


Figure 5-43


AM Band Allocation


Figure 5-44


Frequency Modulation


Figure 5-45


FM Bandwidth


Figure 5-46


FM Band Allocation

capítulo 5

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