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Códigos de linha (line codes)

Os códigos de linha consistem em inúmeras técnicas de formatação de sinais digitais (binários ou multi-níveis) em banda-base.

Na figura seguinte, retirada do livro Communication Engineering Principles, há a representação da cadeia de bits "10100000110000100000", utilizando-se os códigos de linha mais comuns.

line codes2

NRZ-L (Non-Return-to-Zero-Level) Unipolar

Esse código de linha caracteriza-se por ser unipolar (o bit 1 é representado por +V e o bit 0 por 0V) e por não retornar a zero (non-return-to-zero-level); ou seja, o sinal é constante durante o intervalo de um bit.

NRZ-L Bipolar

Novamente, o sinal mantém-se constante durante a representação de um bit. Entretanto, diferente do caso anterior, o bit 1 é representado por +V e o bit 0 por -V.

NRZ-M (Non-Return-to-Zero-Mark)

Esse código de linha é definido pelas seguintes relações matemáticas:

Analisando-as, concluimos que apresenta a característica de ser diferencial.

O sinal também se mantém constante durante o intervalo de um símbolo.

NRZ-S (Non-Return-to-Zero-Space)

Este código de linha é muito semelhante ao caso anterior. A única diferença é a definição das regras de codificação:

RZ (Return-to-Zero)

Trata-se de um código de linha unipolar, pois apenas são utilizados os níveis +V e 0V.

Ao contrário dos códigos de formatação já apresentados, o nível de tensão não se mantém constante durante todo o intervalo. Como pode-se observar na figura acima, o bit 1 é representado por um pulso +V do início do intervalo do bit até a metade deste e o bit 0, pela tensão 0V durante todo o período.

AMI (Alternate Mark Inversion)

Ao contrário do código RZ simples, trata-se de um sinal bipolar (também considerado por alguns autores como tripolar, pois o nível 0V é utilizado para representar o bit 0.

O bit 1 é representado pelos níveis +V ou -V, alternadamente. Esses níveis perduram durante metade do intervalo do bit; portanto, um código de linha RZ.

Biphase-L (Manchester)

Um código de linha bipolar (o nível 0V não determina nenhum símbolo), cujo bit 1 é representado por uma transição de +V para -V na metade do intervalo de um bit, enquanto o bit 0 é representado por uma transição de -V para +V também na metade do intervalo de um bit.

Biphase-M

Neste código, sempre ocorrerá uma transição no início do intervalo de cada bit. Caso o bit seja 1, uma nova transição acontecerá na metade do intervalo do bit. Caso seja 0, o nível de tensão será mantido.

Biphase-S

A versão complementar do código Biphase-M. A diferença consiste na transição na metade do intervalo do bit 0, em vez do bit 1.

CMI (Coded Mark Inversion)

No código CMI, o bit 1 é representado por um nível de tensão constante durante todo o intervalo do bit, cuja polaridade é alternada e o bit 0 é representado por -V durante a primeira metade do intervalo de um bit e por +V durante a outra metade.

HDB3

Possui os mesmos princípios do código AMI, mas limita a quantidade máxima de sucessivos bits de valor 0, representados por 0V, a no máximo três. No quarto bit zero, é adicionado um pulso de violação (V). Um pulso de balanceamento também é adicionado no início dos bit 0 consecutivos e entre pulsos de violação. A polaridade de B é oposta a polaridade do pulso de violação anterior.

3B4B

Tratemos de apenas um exemplo dentre diversas possibilidades de códigos de bloco nBmT (m símbolos ternários para representar n bits). Na representação da figura, utiliza-se a codificação positiva através da tabela abaixo, agrupando-se três bits para representá-los através de quatro sequências de pulsos:

Entrada Saída
001 - - + +
010 - + - +
011 - + + -
100 + - - +
101 + - + -
110 + + - -
000 + + - +
111 + - + +

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