¿Qué significa “codificación” en la comunicación digital?

La codificación puede significar muchas cosas cuando se trata de procesamiento de señal digital.

Aquí hay algunos usos.

  1. Dispersión de energía: para redistribuir bits cuando puede haber demasiados ceros o 1 seguidos.
  2. Corrección de errores de reenvío: en los datos del código de pedido para que se puedan corregir los errores aleatorios, los datos se pueden reordenar utilizando codificación convolucional o de otro tipo.
  3. Protección contra errores de ráfaga: los datos pueden codificarse para protegerlos de los errores de ráfaga. Esto se hace mediante intercalación, que puede ser de fila a columna o usar convolución.
  4. Cifrado: no usaríamos el término codificación por palabra para cifrar una secuencia de datos porque se está utilizando un algoritmo específico, se codifica en sentido común.
  5. Multiplexación por división de código: una secuencia pseudoaleatoria se multiplica con una secuencia de datos y, por lo tanto, da como resultado una secuencia codificada mucho más grande.

Permítame primero darle una motivación para usar el CIRCUITO SCRAMBLER

Supongamos que estamos utilizando un esquema de modulación digital para transmitir información (una cadena de ceros y unos)

En las comunicaciones digitales, los pulsos que se transmiten deben regenerarse a cierta distancia utilizando repetidores regenerativos. Los bits transmitidos se degradan y se corrompen por el ruido a medida que avanzan. Estos repetidores generan nuevos pulsos limpios a partir de los corruptos y luego se transmiten más.

Ahora el problema surge en el repetidor regenerativo. El repetidor procesa una gran cantidad de señales de diferentes frecuencias, entonces, ¿cómo se llega a saber con qué frecuencia trabajar para una señal particular? La respuesta es simple: deje que la señal lleve consigo la información de temporización a trabajar, es decir, el código de línea debe tener un contenido de temporización adecuado (en otras palabras, el transmisor también debe enviar las frecuencias con las que se transmiten los datos). el repetidor debe extraer la información de temporización de la señal, también conocida como LA RECUPERACIÓN DEL RELOJ.

Ahora, podemos transmitir esta señal usando varias técnicas de codificación de línea (por ejemplo, señalización ON-OFF, POLAR-RZ / NRZ, BIPOLAR RZ / NRZ, MANCHESTER, etc.). La necesidad de usar un circuito codificador está muy bien oculta al elegir desde la línea anterior. técnica de codificación

Supongamos que estamos usando una codificación de Manchester o RZ polar donde por cada cero y uno tenemos un pulso descendente o ascendente a la mitad de la duración del bit. Por lo tanto, tales esquemas son capaces de proporcionarle contenido de tiempo. En tales esquemas no podemos ir para el circuito SCRAMBLER *. El ancho de banda utilizado en estos esquemas es el doble del ancho de banda que puede utilizar para la transmisión, que no es una buena opción para elegir.

Por lo general, optamos por la señalización ON-OFF o los formatos POLAR NRZ que esencialmente utilizan la mitad del ancho de banda utilizado por los dos esquemas mencionados anteriormente (¡sí! Eso se ve bien). Pero espera, estos esquemas vienen con su propio conjunto de desventajas, que es exactamente por qué vas por SCRAMBLERS.

Para elaborar el problema, consideremos una larga cadena de ceros como se muestra en la fig. Para cadenas largas, la señal intenta alcanzar un valor de CC que dificulta que el repetidor regenerativo extraiga información de sincronización. ESTE ES DONDE EL SCRAMLER JUEGA UN PAPEL. Una cadena larga de unos y ceros son aleatoriamente (por supuesto, es un protocolo seguido que es no “ALEATORIO”) convertido en cadenas cambiantes de 1s y 0s. Todo el trabajo de scrambler (aquí en el contexto anterior) es vigilar la señal y dejar que no alcance valores de CC, lo que hace que el trabajo del repetidor sea fácil de extraer información de temporización.

El circuito de codificación está en el transmisor.

Ahora para restaurar los bits originales, en el receptor tenemos un CIRCUITO DESCRAMBLE que sigue las funciones inversas de uno usado en el transmisor.

PARA CONCLUIR:

1) SCRAMBLER AYUDA AL REPETIDOR A EXTRACTAR LA INFORMACIÓN DE TIEMPO (si tiene una restricción sobre ANCHO DE BANDA DISPONIBLE y no puede usar otros esquemas que requieren DOBLE ANCHO DE BANDA use Scrambler en tales casos para evitar perder información en el repetidor)

* (2) La codificación también hace que los bits de información sean aleatorios para que sean más seguros si alguien los espía. Esencialmente, los codificadores proporcionan acceso no autorizado a su información, y las partes que se comunican solo tienen protocolos (CÓMO SE HACEN LOS SCRAMBLERS AL FINAL DE LA TRANSMISIÓN, EXACTAMENTE OPUESTO ES LA CONSTRUCCIÓN AL FINAL DE LA RECEPCIÓN) para extraer la información original

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La aleatorización es un proceso mediante el cual se rompe la secuencia de bits largos en el lado del receptor. A veces es difícil identificar el nivel correcto de bits o voltaje en la secuencia de bits largos.

Una técnica que se utiliza en el extremo receptor para garantizar la sincronización entre la velocidad de datos del emisor y el receptor sin aumentar el número de bits.