1 Transmisso digital em banda baseA transmisso digital oferece
algumas vantagens no que diz respeito ao tra-tamento do sinal, bem
como oferecimento de servios:Sinal pode ser vericado para avaliar a
existncia de erros;Rudos e interferncia podem ser mais facilmente
ltrados;Uma variedade de servios pode ser oferecida em uma linha de
comu-nicao;Grandelarguradebandapodeserobtidaatravsdecompressodedados.Paraatransmissodigital,
umasequnciadedgitosbinrioscodicadapor sinais digitais e transmitida
em banda-base ou empregando modulao.Banda base signica a transmisso
do sinal sem portadora, isto , sem deslo-camento no espectro de
frequncias, em geral para transmisso a distnciascurtas. No processo
de modulao emprega-se o deslocamento do sinal parauma frequncia
mais alta atravs do sinal da portadora.Um sinal digital
representado por pulsos de tenso discretos e descont-nuos, conforme
exemplica a Figura 1 e Figura 2. Cada pulso denominadoum elemento
de sinal, sendo o dado binrio codicado em um elemento de si-nal. O
sinal digital pode ser unipolar, quando todo o elemento de sinal
tem omesmo sinal algbrico e dito bipolar quando um estado lgico
representadopor voltagem positiva o outro por voltagem
negativa.Figura 1: Sinal digital unipolar. Figura 2: Sinal digital
bipolar.Acodicaodedadosoucodicaodigital
dedadossotermosem-pregadosparamodulaodigitalembandabase.
Muitasredesdecompu-tadores so para aquisio e armazenamento de dados
ou so simplesmenteredes locais de computadores. Para tais redes a
codicao em banda base suciente para transmisso, no havendo
necessidade de modular os dadosem uma frequncia mais alta.12 Cdigos
de linhaA codicao de dados realizada atravs dos cdigos de linha. As
caracte-rsticas ideaisde um cdigo so:Ocupar pouca largura de
banda;Ausncia de componentes DC. Esta caracterstica conveniente se
hou-vertransformadoresnosistema,
poisestesbloqueiamacomponentecontnua dos sinais de entrada;A
constante alterao dos nveis lgicos (0 1 ou1 0) permitindoa
sincronizao entre transmissor e receptor sem a necessidade de
in-formao adicional (bits adicionais) para sincronismo. O
sincronismonecessrioparasedeterminarocomeoeomdecadaframedetransmisso;Capacidade
de deteco de erro;Imunidade a rudos e interferncia de sinais.A taxa
de transmisso de cdigos de linha pode ser dada em bits por
segundoou bauds por segundo, este ltimo se refere ao quantidade de
smbolos porsegundo. Um smbolo pode ser representado por um conjunto
de bits comoilustraaTabela1, ondeumsmboloformadopor2bits. Assim,
seNo nmero de smbolos eb o nmero mnimo de bits para representar
taissmbolos, entoN= 2b, alternativamente,b = log2 N. Nesse
caso,taxaembits=taxaembauds log2 N. A taxa em bits representada
porR, porconseguinte, o tempo de durao de um bit Tb=1R.Tabela 1:
Bits e smbolosSmbolos Bits0 001 012 103 11A Figura 3 apresenta
alguns dos cdigos de linha empregados para codi-cao digital.22.1 No
return to zero level NRZDois nveis de tenso diferentes para bits 0
e 1, por exemplo: nvel altopara o bit 1 e nvel baixo para o bit
0;As tenses so constantes durante o tempo de durao do bit.O tempo
de durao do bit deve ser o mesmo para ambos os tipos
depulsoDoistiposdecdigoNRZseroconsiderados, oNRZLevel
(NRZL)eoNRZInvert-on-one (NRZI). Para o NRZL estritamente o nvel de
tensoque determina os valores de dados, na Figura 3, um nvel alto
para o bit 0e nvel baixo para o bit 1. No NRZI, a transio de tenso
no incio dopulso determina o valor associado de dado. Por exemplo,
transio no inciodo pulso pode ser usada para representar o binrio
1e a falta de transioo 0, Figura 3.A codicao NRZ apresenta prs e
contras em sua utilizao, uma vanta-gem o seu conceito simples e a
facilidade de implementao. Um problema o seu nvel DC, que impede
seu isolamento com a utilizao de transforma-dores. Para longas
sequncias de um tipo de bit o cdigo no tem capacidadede
sincronizao.Figura 3: Cdigos de linha32.2 Codicao multinvel
binriaNestetipodecodicaosomaisdoquedoisnveisparacodicaodosdados. So
considerados dois tipos de cdigo de linha,o bipolar AlternateMark
Inversion (AMI) e o pseudoternrio:AMIo binrio 0 representado pela
ausncia de sinal;o bit 1 representado por pulso negativo ou
positivo;Os pulsos para o bit 1 tm polaridade
alternada.PseudoternrioBit 1 representado pela ausncia de sinalBit
0 representado pela alternncia entre polaridadeNenhuma vantagem ou
desvantagem sobre bipolar-AMIQuanto aos prs e contras destas duas
codicaes pode-se citar:PrsSem perda de sincronismo se uma sequncia
de bits 1 ocorrer (Zeroainda um problema);SemcomponenteDC:
pode-seusartransformadorparaisolaralinha de transmisso;Pequena
Largura de banda;Fcil detectar erros.ContrasCom a codicao binria
multinvel, o sinal de linha pode assumir1 de 3 nveis, mas cada
elemento de sinal suporta apenas 1 bit deinformao ao invs delog2 3
= 1.58bitsReceptor deve distinguir entre 3 nveis (+A, -A,
0);Requeraproximadamente3dBmaisdepotnciadesinalparaamesma
probabilidade de erro de bit.42.3 Codicao ManchesterApresenta
codicao no meio do tempo de bit. So consideradas as codi-caes
Manchester e Manchester diferencial.ManchesterTransio no meio de
cada perodo de bit;Transio serve como clock e dado;Pode-se adotar:
Transio alto para baixo representa 0, Transiobaixo para alto
representa 1;Used by IEEE 802.3 (Ethernet).Manchester
diferencialTransio no meio do perodo de bit apenas clock;Transio no
comeo do perodo de bit representa 0;Nenhuma transio representa
1;Used by IEEE 802.5 (Token Ring).Como vantagens e desvantagens
para essas duas codicaes de linha:No mnimo uma transio por tempo de
bit e possivelmente duas;Taxa de modulao mxima duas vezes a do
NRZ;Requer maior largura de banda;Sincronismo no meio da transio de
bit (self clocking);Nenhum componente dc;Deteco de erro: A ausncia
de uma transio pode permitir a detec-o de erros.3 Tcnicas de
scramblingAstcnicasdescramblingservemparaevitar
queumasequnciadebitsque por um longo perodo de tempo em um mesmo
nvel de tenso. Assim, papel de um scrambler:Produzir transies
sucientes para manter o sincronismo;5Apsserrecebidopeloreceptor,
osinal passapeloprocessoinverso(uns-crambling), permitindo que a
sequncia original de bits possa ser interpretadacorretamente pelo
detector.Alm disso, no tem componente DC, as sequncias com nvel
zero no solongas, no h reduo na taxa de dados e possui a capacidade
de detecode erros.Dois tipos de codicao so apresentadas, a Bipolar
with 8zeros subs-titutionB8ZSeHighdensitybipolar3zerosHDB3.
Acodicaodelinha B8ZS empregada em circuitos T1 (multiplexao de 24
canais de voz sistema Americano) enquanto a codicao HDB3 utilizada
em circuitosE1 (multiplexao de 32 canais de voz sistema
Europeu).B8ZSBaseada no bipolar-AMISejaumoctetotododezeros
eoltimopulsodevoltagemoprecedendo for positivo, codica-se como 000
+0 +Sejaumoctetotododezeros eoltimopulsodevoltagemoprecedendo for
negativo, codica-se como 000 +0 +Causa duas violaes do cdigo AMI
improvvel de ocorrer como resultado de rudoReceptor detecta e
interpreta a sequncia como octeto de zerosNa Figura 4 a regra usada
para 1oocteto de zeros foi:ltimo pulsode voltagem precedendo for
negativo, codica-se como 000+0+.HDB3Bipolar 3 ZerosBaseada no
bipolar-AMIEvita sequncia de quatro zeros ou
maisOquartozeronumasequnciasempretransmitidocomoumimpulso que viola
a regra da alternncia (V)Aps a primeira sequncia de 4 zeros, para
as sequncias consecu-tivas, o primeiro zero da sequncia substitudo
por um impulsoquerespeitaaregradaalternncia(B), oquartozero,
porumimpulso que viola essa regraA codicao HDB3 ilustrada na Figura
5.6Figura4: CodicaoB8ZS,
emqueB=balanceamentoeV=violaodaregraFigura5: CodicaoHDB3,
emqueB=balanceamentoeV=violaodaregra4 Exerccio1. Codique a sequncia
11000011000000001 usando codicao:(a) Pseudoternria;(b)
Manchester;(c) Manchester Diferencial;(d) B8ZS(e) HDB3.7
