Tema: Códigos de Línea.

Sistemas de comunicación II. Guía 4 1
Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Sistemas de comunicación II
Tema: Códigos de Línea.
Contenidos
Codificación AMI/HDB3
Visualización del Espectro de la señal de datos NRZ y de las señales codificadas.
Decodificación de señales AMI/HDB3.
Medida de la tase de error.
Objetivos Específicos
Describir y analizar los aspectos funcionales de los codificadores AMI/HDB3/CMI.
Poner de manifiesto los aspectos característicos de las leyes de codificación utilizando secuencias
de datos distintas.
Analizar el espectro de las señales codificadas.
Introducción teórica
Codificador AMI/HDB3.
El circuito codifica las señales de entrada NRZ binarias unipolares en dos salidas RZ binarias
unipolares AMI o HDB3 (fig. 1). Luego, las señales unipolares se mezclan exteriormente, en el
transmisor, para generar una señal bipolar ternaria AMI o HDB3.
Los datos binarios NRZ de entrada son leídos en correspondencia del frente negativo del clock. La
codificación se realiza en una secuencia de 4 bits. El dato codificado es suministrado en las salidas
+ y - del frente positivo del clock, 4 periodos de clock después de la aplicación del dato NRZ a la
entrada.
2 Sistemas de comunicación II. Guía 4
Figura 1.
Codificador CMI.
Al codificador CMI se le aplica la señal de datos NRZ y el bit clock de transmisión. A partir de esto
último se obtiene también un clock de frecuencia doble, precisado para el funcionamiento interno
del codificador.
Si el dato en entrada es 0, en la salida CMI se obtiene una forma de onda correspondiente a la
señal de clock. Cuando el dato en entrada es 1 a la salida CMI se obtiene una forma de onda con
niveles altos y bajos alternados a frecuencia de cifra. Cuando los datos son casualmente 0 ó 1, en la
salida CMI se tendrá (fig. 2):
·
·
Un periodo de clock en correspondencia del "0"
Alternativamente un nivel alto o bajo. Por una duración equivalente al intervalo de bit, si el
dato es "1".
Obsérvese que el codificador suministra también la salida CMI negada. Las salidas CMI y CMI
negada serán conectadas a las entradas correspondientes del transmisor.
Figura 2.
Sistemas de comunicación II. Guía 4 3
Transmisor.
Las señales unipolares + y - procedentes de uno de los codificadores AMI/HDB3/CMI se aplican al
transmisor (Bipolar Line Driver, fig. 3).
El mismo realiza la suma de la señal "+" y de la señal "-" invertida, realizando así la formación de la
señal AMI/HDB3 bipolar ternaria o de la señal CMI bipolar.
Figura 3.
Materiales y Equipo
Módulo T20F
Módulo T20E
Generador de baja frecuencia
Fuente de alimentación ±12V
Osciloscopio.
Analizador espectral.
Procedimiento
Codificación
AMI/HDB3
Bibliografía
1. Predisponer el sistema de la siguiente manera
Módulo T2OE.
Guía 1
. Desviador FAST/SLOW: FAST
. CLOCK: 320 KHz
Módulo T20F
.Desviador AMI/HDB3: AMI
.TP2O con TP3O
.TP21 con TP31
Interconexiones
. Cable plano entre los módulos T2OE y T2OF
· TP5 del módulo T2OE con TP16 del módulo T2OF
AMI
2. Suministrar la alimentación de ±12v.
3. Conectar el osciloscopio a TP16 (PCM IN) y TP2O (OUT+).
4. Seleccionar en el módulo T2OE las distintas secuencias y observar que:
· Si los datos son todos 0 la salida está fija en cero
· Si los datos son todos 1, se obtiene un impulso en salida cada dos periodosde clock
(TP5O); es decir, cada dos datos binarios.
4 Sistemas de comunicación II. Guía 4
· Si los datos son "1/O" alternados, se obtendrá un impulso en salida cada dos bits "1" de
entrada, así como también si los datos son 4x1/4x0, o si se utiliza la secuencia de 64 bits.
En estos últimos casos se puede observar que el impulso codificado se suministra con
retardo de cuatro periodos de clock respecto a la entrada del bit de datos.
5. Conectar el osciloscopio a TP20 (OUT+) y TP21 (OUT-), y verificar que el impulso
correspondiente a la codificación de un bit "1" se suministra alternativamente a las dos
salidas.
HDB3
6. Coloque el desviador en posición HDB3 y verificar que, a diferencia de la codificación AMI
anterior, se suministran impulsos a las salidas OUT+ y OUT-, también en presencia de
secuencias con más de tres "0" consecutivos (seleccionar la secuencia 4x0/4x1 en el módulo
T2OE).
Señal AMI/HDB3 bipolar ternaria
7. Conectar el osciloscopio a TP32, en donde se detecta la señal AMI o HDB3 bipolar ternaria.
Obsérvese que los impulsos aplicados a la entrada IN+ se suministran con polaridad positiva,
mientras que los impulsos aplicados a la entrada IN- se suministran con polaridad negativa
(una eventual disimetría entre impulsos negativos e impulsos positivos se puede ajustar
mediante un trimer accesible por la parte trasera (consulte a su instructor). En la fig. 4 se
muestran las codificaciones AMI y HDB3 de una señal de datos 4x1/4x0.
Figura 4.
8. Ahora realice las predisposiciones siguientes con respecto al ejercicio anterior:
· TP18 con TP3O (módulo T2OF)
· TP19 con TP31 (módulo T2OF)
· TP5 del módulo T2OE con TP15 del módulo T2OF.
·
9. Conectar el osciloscopio a TP15 (PCM IN) y TP18 (CMI).
Sistemas de comunicación II. Guía 4 5
10. Seleccione en el módulo T2OE las distintas secuencias y observar que las formas de onda de
la señal codificada reflejan lo dicho en la introducción teórica ¿ Cómo resulta la señal
codificada si el dato de entrada es "1" fijo y si el dato "0" es fijo?.
11. Analizar también las formas de onda en la salida CMI negada (TP19) y TX OUT (TP32).
Deberá de observarse la codificación CMI de una señal de datos 4x1/4x0, tal como aparece
en la figura 5.
Figura 5.
Espectro de la señal de datos NRZ y de las señales codificadas.
12. Haga las conexiones necesarias en el Analizador de Espectros para visualizar las
distribuciones espectrales de potencia siguientes:
·
·
·
Señal de datos NRZ a 320 kb/s (TP5 del módulo T20E, Seleccionar SEQUENCE).
Señal codificada AMI/HDB3 (TP32 del módulo T2OF).
Señal codificada CMI (TP32 del módulo T2OF).
Decodificación de señales AMI/HDB3.
13. Predisponer el sistema en modo AMI:
Modulo T2OE
·
·
·
·
·
·
Desviador FAST/SLOW: FAST
Desviador STOP/READ: READ
PATTERN: 4x0/4x1
CLOCK: 320kHz
NOISE: mínimo
LINE: 160 KHz; atenuación al mínimo
Módulo T2OF
·
·
·
·
Desviadores AMI/HDB3: AMI
TP2O con TP3O
TP21 con TP31
Desviador AMI/HDB3-CMI: AMI/HDB3
6 Sistemas de comunicación II. Guía 4
·
·
·
·
·
TP34 con TP26
TP35 con TP24
TP36 con TP25
insertar los puentes J8 Y J1O
Interconexiones:
·
·
·
·
·
·
·
·
Cable plano entre los módulos T2OE y T2OF
TP5 del módulo T2OE con TP16 del módulo T2OF
TP32 del módulo T2OF con TP1O del módulo T2OE
Masa de TX OUT con masa de LINE IN
TP11 del módulo T2OE con TP39 del módulo T2OF
Masa de LINE OUT con masa de Tx IN
TP29 del módulo T2OF con TP8 del módulo T2OE
TP28 del módulo T2OF con TP9 del módulo T2OE
14. Analizar la señal de datos en la entrada del codificador (TP16) y en la salida del
decodificador (TP29). Se deberían obtener los mismos datos (es decir, la misma forma de
onda) retardados de alrededor de 9 periodos de clock.
15. Analizar juntas la señal de datos y la correspondiente señal de clock (TP29 y TP28).
16. Predisponer el sistema en modo HDB3 y efectuar de nuevo las medidas anteriores.
Medida de la tase de error
17. Seleccionar la señal de datos Sequence (secuencia seudocasual de 64 bit) en el módulo
T2OE y pulsar RESET.
3
18. El valor leído en el visualizador "BIT COUNTER", multiplicado por 10 , corresponde al
número de bits recibidos. En el visualizador "ERROR COUNTER" aparece el número de los
bits recibidos con error.
19. Si no se introduce ruido en la línea no deberían haber bits en error. En caso de que
hubieran, podría estar causado por una mala extracción del clock; por lo tanto, ajustar la
capacidad variable (parte trasera del módulo) hasta que se pare el conteo de los bits en
error.
20. Para simular condiciones reales, insertar ruido en la línea y efectuar la medida de la tasa de
error efectuando las operaciones siguientes: situar el desviador en READ y poner a cero los
contadores pulsando RESET cuando el numero de bits recibidos alcanza cierto valor (por
3
ejemplo: 5000x10 bits) situar el desviador en "STOP" y leer los bits en error. La relación
entre bits en error y bits transmitidos constituye la tasa de error de la conexión.
Sistemas de comunicación II. Guía 4 7
Medidas en la conexión CMI
21. Predisponer el sistema en modo CMI, efectuando las variaciones siguientes a las
predisposiciones anteriores:
Módulo T2OF
·
·
·
·
·
·
TP18 con TP3O
TP19 con TP31
Desviador AMI/HDB3-CMI: CMI
TP33 con TP23
TP37 con TP22
Insertar puentes J7 y J9
Interconexiones
·
TP5 del módulo T2OE con TP15 del módulo T20F.
22. Repetir las medidas ya efectuadas anteriormente para los sistemas AMI y HDB3.
23. Ahora apague el sistema, desconecte los bloques armados, guarde todo en su lugar y
verifique que todo esté limpio.
Análisis de resultados
Guía
3
1. Presente
los resultados de las preguntas del procedimiento.
2. Presente las gráficas obtenidas en la práctica incluyendo la de la distribución espectral de
Guíapotencia.
4
fía
Investigación
complementaria
1. Investigue sobre el estándar RS232 de comunicación serial.
Guía 3
Bibliografía
Guía 4
· Student trainer mpt/ev.multiplex PCM de 4 canales con codificación de línea AMI/HDB3/CMI.
Guía
3
fía
Guía 4
fía
8 Sistemas de comunicación II. Guía 4
Hoja de cotejo:
Docente:
Guía 1: Códigos de Línea.
1
1
Máquina No:
MáquinaGL:
No:
Alumno:
Tema: Presentación del programa
Alumno:
Docente:
Máquinaa No: Fecha:
GL:
Docente:
GL:
EVALUACION
%
CONOCIMIENTO
Del
20
al
30%
APLICACIÓN
DEL
CONOCIMIENTO
Del
40%
al
60%
1-4
5-7
8-10
Conocimiento
deficiente
de los
fundamentos
teóricos
Conocimiento
y explicación
incompleta de
los
fundamentos
teóricos
Conocimiento
completo y
explicación
clara de los
fundamentos
teóricos
No tiene
actitud
proactiva.
Actitud
propositiva y
con
propuestas no
aplicables al
contenido de
la guía.
Tiene actitud
proactiva y
sus
propuestas
son
concretas.
ACTITUD
Del
15%
al
30%
TOTAL
100%
Nota