Códigos NRZ
La forma más frecuente y fácil de transmitir señales digitales es mediante la utilización de un nivel diferente de tensión para cada uno de los bits. Los códigos que siguen esta estrategia comparten la propiedad de que el nivel de tensión se mantiene constante durante la duración del bit, es decir, no hay transiciones (no hay retorno al nivel cero de tensión). Por ejemplo la ausencia de tensión se puede utilizar para representar un 0 binario, mientras que un nivel constante y positivo de tensión puede representar el 1.[1][2]
En telecomunicaciones, se denomina NRZ porque el voltaje no vuelve a cero entre bits consecutivos de valor uno.
Mediante la asignación de un nivel de tensión a cada símbolo se simplifica la tarea de decodificar un mensaje. Esta es la teoría que desarrolla el código NRZ (non return to zero). La decodificación en banda base se considera como una disposición diferente de los bits de la señal on/off, de este modo se adapta la señal al sistema de transmisión utilizado. Para ello se emplean los códigos tipo NRZ.
Una clasificación atendiendo a las modulaciones situaría el código NRZ dentro de las portadoras digitales y las moduladoras digitales como los códigos Manchester, Bifase, RDSI, etc.
Atendiendo a la forma de onda binaria se pueden clasificar estos códigos como unipolares (el voltaje que representa los bits varía entre 0 voltios y +5voltios). Este tipo de código no es recomendable en largas distancias principalmente por dos motivos. En primer lugar presentan niveles residuales de corriente continua y en segundo lugar por la posible ausencia de suficientes números de transiciones de señal que permitan la recuperación fiable de una señal de temporización.
Los polares desplazan el nivel de referencia de la señal reduciendo a la mitad la diferencia de potencial necesaria con referencia a la Unipolar.
En el receptor y el transmisor se debe efectuar un muestreo de igual frecuencia.
Este código no es autosincronizante, y su principal ventaja es que al emplear pulsos de larga duración requiere menor ancho de banda que otros sistemas de codificación que emplean pulsos más cortos.
Dentro de los códigos NRZ se establece una clasificación, pudiendo tratar códigos del tipo NRZ-L o NRZ-I.
NRZ-L
La tarea del código NRZL[1][2][3][4] (No Retorno al Cero) es simplificar la descodificación de un mensaje asignando un nivel de tensión en todo los símbolos que lo componen. La descodificación en banda base lleva a cabo una disposición diferente de los bits de la señal on / off, y de esta manera se adapta la señal al sistema de transmisión utilizado.
Por este motivo, se emplean los códigos tipo NRZ. El código NRZ (no retorno a cero) puede dividirse en código polar o código no polar, donde polar hace referencia a una asignación a tensiones de + V y -V, y no polar se refiere a una asignación de tensión de + V y 0, por los valores binarios correspondientes de '0' y '1'.
El código NRZ es una forma de codificar y mapear un código binario en el que los "unos" están representados con una tensión positiva, mientras que los ceros son representados por una tensión negativa, sin ninguna otra condición, neutra o de reposo.
NRZ-I
El código NRZI[5] (No Retorno al Cero Invertido) es una forma de codificar y mapear una señal binaria por una señal digital para transmitirlo a través de un medio, y es menos usado que el código NRZ.
Las señales NRZI pueden tener una transición si están transfiriendo un 1 lógico y no tienen si lo que transmiten un 0 lógico (hay que tener en cuenta que el sistema binario es un sistema de numeración compuesto solo por el 0 y el 1).
El código del NRZI es un código muy similar al que usan los USB, los CD o el Fast Ethernet. Ahora bien, si el NRZI toma la señalización de los USB, la transición se produciría en la señalización del 0, mientras que en la primera hay un nivel constante.
Algoritmo
- Si el bit es 0
la señal se mantiene como está
- Si el bit es 1
La señal varía, es decir, si está a nivel bajo pasa a ser de nivel alto, y viceversa.
Así pues, si tenemos un flujo de información que contiene la secuencia "10110010" y se inicia la señal a nivel alto, los niveles transmitidos con NRZI son "bajo, bajo, alto, bajo, bajo, bajo, alto, alto" , teniendo en cuenta que en transmitir un 0 no se produce transición y en el 1 invierte la transmisión.
Características
- Detección de posibles errores que pueden surgir en la codificación del mensaje
- NRZ-I es más eficaz ante ruidos y errores del cableado.
- Facilidad de sincronización
- Facilidad de implementación.
- Uso eficaz de ancho de bandas.
Aplicaciones
Su principal aplicación es la grabación magnética, pero son demasiado limitados para la transmisión de señales.
Problemas existentes
Uno de los problemas que presenta este código se fundamenta en la longitud de las secuencias de unos y ceros. En estos casos el receptor necesita sincronizarse y del mismo modo llegar a comprobar que exista señal o si por el contrario no está disponible.
Una prolongada permanencia de la señal en nivel positivo o negativo durante la transmisión puede conducir a la situación denominada desplazamiento de la línea base, que dificulta al receptor la adecuada decodificación de la información.
Otro de los aspectos negativos se centra en el método que se debe emplear para que el emisor y el receptor estén en sincronismo. Para ello es necesario continuos cambios en la señal. Esto se ve dificultado cuando aparecen las mencionadas cadenas de unos y ceros que mantienen la tensión a niveles altos o bajos durante largos periodos de tiempo.
- Es susceptible a interferencias.
- Los límites entre bits individuales pueden perderse al transmitir de forma consecutiva secuencias largas de 1 o 0.
Tabla de códigos NRZ
| Código | Nombre | Descripción |
| NRZ-L | No retorno a cero (Non return to Zero) | En la codificación del sistema binario, el 0 representa el nivel alto y el 1 el nivel bajo. |
| NRZ-I | No retorno al cero invertido (Non return to Zero Inverted) | En la codificación del sistema binario, el 0 no produce transmisión y el 1 envía una transición a nivel positivo y negativo. |
Véase también
- Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Códigos NRZ.
- No retorno a cero invertido
- Códigos RZ
- Codificación Manchester
Referencias
- ↑ «DIGITAL TRANSMISSION AND CODING TECHNIQUES». Consultado el 14 de desembre de 2016.
- ↑ «NRZ Encoding definition». Consultado el 14 de desembre de 2016.
- «NRZ». Consultado el 14 de desembre de 2016.
- . Archivado desde el original el 21 de enero de 2017. Consultado el 14 de desembre 2016.
- «Signal Encoding - NRZI». Consultado el 14 de desembre de 2016.
Enlaces externos
- CodSim 2.0: Simulador libre de codificaciones digitales en la Universidad de Málaga