Codici di Linea a banda infinita

Nel caso in cui si operi a bassa velocità, si può considerare il canale a banda infinita, e dunque adottare una forma d'onda rettangolare per il segnale di dati. A pag. si mostra come determinare lo spettro dell'onda PAM a simboli indipendenti, che per g$\left(\vphantom{ t}\right.$t$\left.\vphantom{ t}\right)$ = rect_$\tau$$\left(\vphantom{ t}\right.$t$\left.\vphantom{ t}\right)$ ha andamento di tipo sinc$\left(\vphantom{ f\tau }\right.$f$\tau$ $\left.\vphantom{ f\tau }\right)$. In questo caso si ricorre ad una tra diverse soluzioni, che prendono il nome di codici di linea, e che sono effettivamente usati per inviare su linee di trasmissione informazioni di natura numerica, a prescindere dalle considerazioni che ci hanno condotto alla definizione delle condizioni di Nyquist.

Elenchiamo ora alcuni codici di linea, assieme alle loro proprietà e caratteristiche, aiutandoci con gli esempi riportati in figura.

a) Neutrale o Unipolare NRZ

La sigla NRZ (No-Return-to-Zero) significa appunto che g$\left(\vphantom{ t}\right.$t$\left.\vphantom{ t}\right)$ ``non torna a zero'', mentre unipolare è riferito alla presenza di soli valori positivi. Questo codice ha spettro di tipo sinc(fT_s), con il primo zero a f = 1/T_s, e presenta una componente continua. Rimane costante per dati costanti e ciò complica la sincronizzazione del clock del ricevitore^4.16. Inoltre lo zero ad f = 1/T_s aggrava la situazione.

b) Unipolare RZ

La sigla RZ (Return-to-Zero) indica che l'impulso ha durata inferiore a T_s. Possiede una minore energia di a), ed occupa una banda doppia. Lo spettro ora è diverso da zero per f = 1/T_s, ma il segnale nel tempo si mantiene comunque costante per lunghe sequenze di zeri.

c) Polare NRZ

Ha media nulla (se 0 ed 1 sono equiprobabili) ma mantiene gli altri difetti del caso a).

d) Polare RZ

Ha media nulla (come sopra), potenza ad f = 1/T_s, non è mai costante.

e) Diphase NRZ (Manchester)

Codifica i dati nelle transizioni e per questo non è mai a media non nulla; rimane una ambiguità se si scambiano i fili. Come anche il seguente, occupa una banda di estensione intermedia ai casi precedenti.

f) Differenziale

Tra simboli contigui si inverte polarità se arriva un uno, mentre non si inverte se arriva uno zero (con le frecce). Banda come per e).

g) Alternate Mark Inversion (AMI)

Codifica gli 1 con polarità alternate, garantendo così l'assenza di valore medio, ma si perde la temporizzazione se sono presenti troppi zeri; per questo motivo, esistono altri codici (derivati) che inseriscono degli uni ``in più''.