Codifica di linea

• La rappresentazione di dati numerici con segnali numerici e’ normalmente fatta tramite sequenze di impulsi discreti di tensione di una certa durata temporale

• Il dato binario e’ codificato in modo da far corrispondere al valore di un bit un determinato livello del segnale

• Il ricevitore deve sapere quando inizia e finisce il bit, leggere il valore del segnale al momento giusto, determinare il valore del bit in base alla codifica utilizzata– questa funzione si chiama sincronizzazione– la migliore valutazione si ottiene leggendo il valore del

segnale nell’istante corrispondente a meta’ bit

Caratteristiche delle codifiche di linea

• Sono possibili diverse scelte di codifica, con caratteristiche differenti che possono migliorare le prestazioni della trasmissione

• Le caratteristiche determinanti sono:– spettro del segnale– sincronizzazione temporale: il ricevitore deve essere

sincronizzato con il trasmettitore per identificare i bit; alcune codifiche facilitano questa funzione

– rilevazione di errore: funzione caratteristica dei livelli superiori, ma puo’ essere utile anche a livello fisico

– solidita’ del segnale rispetto ad interferenza o rumore– costo e complessita’ di realizzazione

Principali codici di linea binari

Effetto della limitazione di banda

Effetto dell’ISI sugli impulsi

Diagramma ad occhio

Segnalazione binaria e M-aria/multilivello

Esempi di segnalazione multilivello

Diagramma ad occhio

Relazione codifica binaria/M-aria

M=2k Wb=Rb(1+β)/2

Rs=Rb/k WM=Rs(1+β)/2=Rb(1+β)/2k

Ts=Tb*k k=Log2(M)

WM=Wb/Log2(M)

Relazione BER e SER: codifica binaria naturale e di Gray

100111X8101110X7111101X6110100X5010011X4011010X3001001X2000000X1

Codice di GrayCodice naturaleAlfabeto (M=8)

Codice Naturale Codice di Gray

BER SER*M/2(M-1) SER/Log2(M)

BER (M>>1) SER/2

BER (M=16) SER/2 SER/4

Per M>> 1 BERGRAY = BERNAT*[2/Log2(M)]

Codifica di linea differenziale

Ripetitori/rigeneratori di segnali PCM

Ripetitore rigenerativo

Estrazione del segnale di clock

Teorema di Shannon-Hartley sulla capacità di un canale AWGN

R < C

C=W*Log2(1+S/N)

C/W=Log2(1+Eb*R/No*W)

Per W infinito:

C=1,44(S/No)

C/B al variare di S/N