Trasmissione di dati - La trasmissione digitale di dati
La trasmissione digitale consiste nel far transitare le informazioni sul supporto fisico di comunicazione sotto forma di segnali digitali. Quindi, i dati analogici dovranno essere preventivamente digitalizzati prima di essere trasmessi.
Introduzione alla trasmissione digitale
Le informazioni digitali non possono circolare sotto forma di 0 e 1 direttamente, si tratta quindi di codificarli sotto forma di un segnale che abbia due stati, ad esempio: due livelli di tensione rispetto alla massa; differenza di tensione tra due fili; presenza/assenza di corrente nei fili; presenza/assenza di luce, ecc.
Questa trasformazione dell'informazione binaria sotto forma di segnale a due stati è realizzata dal DCE, detto anche codificatore della banda di base, da cui la denominazione di trasmissione in banda di base per designare la trasmissione digitale:
Codifica dei segnali
Affinché la trasmissione sia ottimale è necessario che il segnale sia codificato in modo da facilitare la sua trasmissione sul supporto fisico. Per questo esistono diversi sistemi di codifica che si possono classificare in due categorie:
La codifica a due livelli, il segnale può assumere unicamente un valore strettamente negativo o strettamente positivo (-X o +X, dove X rappresenta un valore di grandezza fisica tale da permettere di trasportare il segnale);
La codifica a tre livelli, il segnale può assumere un valore strettamente negativo, nullo o strettamente positivo (-X, 0 o +X).
Codifica NRZ
La codifica NRZ (che significa No Return to Zero, ossia Non Ritorno a Zero) è il primo sistema di codifica ed anche il più semplice. Esso consiste semplicemente nel trasformare gli 0 in -X e gli 1 in +X, in questo modo si ha una codifica bipolare nella quale il segnale non è mai nullo. Di conseguenza, il ricevente può determinare la presenza o meno del segnale:
Codifica NRZI
La codifica NRZI è sensibilmente diversa rispetto alla NRZ. Con questa codifica, quando il bit è 1, il segnale cambia stato dopo il top del clock. Quando il bit è 0, il segnale non subisce alcun cambiamento di stato:
La codifica NRZI ha numerosi vantaggi, fra cui:
Il rilevamento della presenza o meno del segnale;
La necessità di una corrente ridotta per la trasmissione del segnale.
D'altra parte ha un difetto: la presenza di corrente continua dopo una serie di zero, che disturba la sincronizzazione tra l'emittente e il ricevente.
Codifica Manchester
La codifica Manchester, detta anche codifica bifase o PE (per Phase Encode), introduce una transizione ad ogni intervallo. In effetti consiste nell'inserire un O esclusivo (XOR) tra il segnale e il segnale del clock, il che si traduce in un fronte montante quando il bit è a zero, e in un fronte discendente in caso contrario:
La codifica Manchester ha numerosi vantaggi, fra cui:
Il non passaggio per lo zero, che rende possibile il rilevamento da parte del ricevente di un segnale;
Uno spettro che occupa una banda larga.
Codifica Delay Mode (di Miller)
La codifica Delay Mode, detta anche codice di Miller, è simile alla codifica di Manchester, con la sola differenza che vi è una transizione nell'intervallo solo quando il bit è a 1, il che permette una più alta capacità di banda:
Codifica bipolare semplice
La codifica bipolare semplice è una codifica a tre livelli. Propone quindi tre stati di grandezza trasportati sul supporto fisico:
Il valore 0 quando il bit è a 0;
Alternativamente X e -X quando il bit è a 1:
Foto: © Pixabay.
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