CODIFICACIÓN+Y+DECODIFICACIÓN

1. **INTRODUCCIÓN**
 * {$page} **

La codificación y la decodificación son dos procesos involucrados en la transmisión de datos. La codificación consiste en adaptar la información que se desea transmitir en señales que puedan viajar por un medio de transmisión. La decodificación es el proceso inverso, es tomar las señales captadas en el receptor y convertirlas en información útil. Los datos, al igual que las señales pueden ser analógicas o digitales, con lo cual existen 4 combinaciones posibles: datos digitales – señales digitales, datos digitales – señales analógicas, datos analógicos – señales digitales y datos analógicos – señales analógicas. Cada una de estas se explica a detalle a continuación.


 * 2. DESARROLLO**

=Datos digitales, Señales digitales= Cuando la información que se desea transmitir está en formato digital la información se transmite codificando cada bit de datos en un elemento de señal. En el caso más simple habrá una correspondencia de 1 a 1 de los datos con las señales, pero normalmente se aumentan señales de sincronismo y detección de errores. Los métodos más comunes de codificación digital se explican a continuación.



No retorno a cero (NRZ-L) y No retorno a cero invertido (NRZI)
La codificación de no retorno a cero (NRZ-L) es la forma más común y más sencilla de transmitir señales digitales, y consiste en la utilización de 2 distintos niveles de tensión para indicar cada uno de los dos dígitos binarios. La codificación NRZI es una modificación de la NRZ-L, en la cual los valores lógicos 1 y 0 no se representan por niveles de tensión, sino por transiciones de los mismos. Un valor de 1 lógico será representado con una transición, mientras que un valor lógico 0 será representado por una tensión continua. Estas codificaciones presentan la ventaja de que su implementación es sencilla y de bajo costo, además que utilizan eficientemente el ancho de banda, pero no son utilizadas en transmisión a largas distancias porque son muy susceptibles a interferencias, las cuales podrían producir una desincronización entre el transmisor y receptor. Las dos variaciones de NRZ tienen la desventaja de presentar una componente de tensión continua, por lo que los equipos detectores y transmisores no podrán estar acoplados por transformadores, brindando protección y aislación al sistema, sino que deberán estar conectados directamente a la línea.

Bipolar AMI y Pseudoternario
Estas codificaciones son denominadas binario multinivel, en los cuales, si existe un transmisión larga de un mismo valor lógico este se representa mediante niveles de tensión alternantes. En el caso del bipolar AMI el valor 1 es alternante, mientras que en el pseudoternario el valor 0 es el alternante. Estos tipos de codificación mejoran respecto a NRZ, debido a que eliminan la componente de tensión continua de la señal, pudiendo hacerse uso de transformadores de acople, además que utilizan más eficientemente el ancho de banda, pero presentan la desventaja que los transmisores y receptores deben estar diseñados para poder detectar tres distintos niveles de tensión, aumentando la complejidad.

Manchester y Manchester diferencial
El código Manchester se caracteriza porque siempre hay un cambio de nivel a mitad del intervalo, siendo representado el 1 lógico por un cambio de nivel bajo a alto, mientras que el 0 lógico es representado por un cambio de nivel de alto a bajo. En el Manchester diferencial la transición que leva la información ocurre al principio del intervalo, siendo el 0 lógico representado por un cambio de nivel y el 1 lógico por la ausencia del cambio de nivel. En este tipo de codificación es más fácil la sincronización, debido a que siempre existe por lo menos un cambio de nivel por intervalo, además que es menos sensible a interferencias, pero el ancho de banda utilizado en mayor que para los anteriores casos. =Datos digitales, Señales analógicas= Para poder enviar datos digitales a través de señales analógicas es necesario que una señal analógica (normalmente senoidal) sea modulada por la información digital. Una señal senoidal tiene 3 parámetros característicos: la amplitud, le frecuencia y la fase; por consiguiente existen 3 tipos de modulación: desplazamiento de amplitud (ASK), desplazamiento de frecuencia (FSK) y desplazamiento de fase (PSK).



Desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitudes-Shift Keying)
En este tipo de modulación cada uno de los niveles lógicos se representa por dos amplitudes diferentes de la portadora. Normalmente uno de los valores lógicos se representa por la ausencia de la portadora, mientras que el otro se representa por la presencia de la misma. Esta técnica es muy susceptible a interferencias, además de ser una técnica de modulación bastante ineficaz, pero su implementación es bastante simple. Normalmente se utiliza para enviar señales a través de fibra óptica, por ser esta inmune a interferencias electromagnéticas.

Desplazamiento de frecuencia (FSK, Frecuency-Shift Keying)
En este caso los valores lógicos son representados por dos frecuencias distintas de la portadora. Estas frecuencias normalmente son simétricas respecto a la frecuencia natural de la portadora. Este método de modulación es mucho menos susceptible a interferencias y se utiliza normalmente en transmisiones de radio a frecuencias altas.

Desplazamiento de fase (PSK, Phase-Shift Keying)
Para esta modulación la fase de la señal portadora se desplaza para representar los valores digitales. Normalmente estos cambios de fase son de 180°, pero también existe en múltiplos de 90° grados, en este caso se conoce como Desplazamiento de Fase en Cuadratura (QPSK), haciendo mejor uso del ancho de banda al enviar 2 datos binarios a la vez. =Datos analógicos, Señales digitales= Para la transmisión de datos analógicos de forma digital, primero debe convertirse la información en datos digitales y utilizar uno de los métodos descritos anteriormente. Para la conversión de datos analógicos en digitales se utiliza un método llamado PCM (Modulación por Codificación de Impulsos). Este método consiste en el muestreo de la señal digital a intervalos regulares, para que la señal contenga una buena representación de la información es necesario muestrearla a una velocidad del doble de la frecuencia más alta de la señal original. Estas muestras se denominan muestras PAM, a las cuales se les debe asignar un valor digital y de acuerdo a la cantidad de niveles existentes (la cantidad de bits que se utilicen) la señal codificada podrá representar en mayor o menor grado a la señal original. Hay que tener en cuenta que a medida que se utilicen más bits se necesita un canal de transmisión de mayor velocidad.



Para reconstruir la señal original, a cada valor recibido digitalmente se le asigna un nivel de voltaje analógico. Puesto que los datos digitales contienen información en formato discreto será imposible reconstruir perfectamente la señal original. A este error que existe se lo denomina error de cuantificación. Esta técnica de transmisión digital de información analógica presenta las ventajas de que son menos susceptibles al ruido que la transmisión de forma analógica, por lo que cada vez es más utilizada. =Datos analógicos, Señales analógicas= Para este tipo de transmisión se utiliza el concepto de modulación, en el cual la señal de entrada modifica uno de los parámetros de una señal llamada portadora (normalmente senoidal), esto permite que la transmisión de los datos se realice a una frecuencia mayor que la frecuencia de la señal, requisito fundamental para la transmisión de datos por medios no guiados, además que permite la multiplexación por división de frecuencia.



Modulación en amplitud (AM)
Esta es la técnica más sencilla de modulación, y consiste en que la señal de información modifica la amplitud de la onda portadora.

Para que la información no se destruya en el proceso de modulación AM es necesario que la amplitud de la señal portadora sin modificar sea mayor que la máxima amplitud de la señal que se desea transmitir.

Al utilizar este método de modulación, la señal resultante tiene el doble de ancho de banda que la señal original, debido a que se crean 2 bandas laterales a la frecuencia original de la portadora, las cuales son réplicas exactas del espectro de la señal original. Para utilizar más efectivamente el ancho de banda existen varios métodos, como el suprimir la onda portadora al igual que una de las bandas, pero esto hace más compleja la reconstrucción de la señal; otro método es el de transmitir diferente información en la banda inferior como en la banda superior, como en el caso de audio, señale estéreo.

Modulación en ángulo
Existen dos tipos particulares de modulación para este caso: la modulación en frecuencia (FM) y la modulación en fase (PM). Ambas consisten en modificar el ángulo de fase de la portadora. Es imposible diferenciar entre estos dos tipos de modulación sin el conocimiento previo de cuál fue utilizado. La ventaja de este tipo de modulación es que tiene una mejor inmunidad al ruido que la señal modulada en AM, pero utiliza más ancho de banda que la misma.


 * 3. REFERENCIAS** **BIBLIOGRÁFICAS**

Stallings, William (2001). //Comunicaciones y redes de computadora//. 6ta Ed., Prentice Hall. Couch, Leon (2000). //Sistemas de comunicación digitales y analógicos//. Prentice Hall. Blake, Roy (2004). //Sistemas electrónicos de comunicaciones//. 2da Ed., Cengage Learning.

(Estudiante: Nombre_Completo ) en fecha fecha de la edición (Estudiante: Carlos Andrés Magnani Gonzales ) en fecha 22 de Agosto de 2012
 * Seguimiento de aportes: (*) Esto es para hacer un seguimiento de los aportes, copiar la linea siguiente cada ves que se edite, no borrar las existentes.**


 * AUTOR:** {$creator}

//Esta pagina fue editada {$pagerevisions} veces. La ultima modificación fue realizada por//

//user:{$revisioneditor} el {$revisiondate}//