La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Sistemi di elaborazione dell’informazione Modulo - Tecniche di comunicazione digitale Unità didattica – Standard di rete locale Ernesto Damiani Università.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Sistemi di elaborazione dell’informazione Modulo - Tecniche di comunicazione digitale Unità didattica – Standard di rete locale Ernesto Damiani Università."— Transcript della presentazione:

1 Sistemi di elaborazione dell’informazione Modulo - Tecniche di comunicazione digitale Unità didattica – Standard di rete locale Ernesto Damiani Università di Milano Lezione 2 – Codifica dei segnali digitali Networks: Data Encoding 1

2 Richiamo: la rete telefonica 2

3 Tecniche di codifica Digital Data, Analog Signals [ modem ] Digital Data, Digital Signals [ LAN ] Analog Data, Digital Signals [ codec ] Frequency Division Multiplexing (FDM) Wave Division Multiplexing (WDM) [ fibra ] Time Division Multiplexing (TDM) Modulazione a codifica d’impulsi o Pulse Code (PCM) [ T1 ] Modulazione Delta 3

4 Digital Data, Analog Signals [modem] Base: una sinusoide a frequenza costante detta carrier o portante. La modulazione varia l’ampiezza, frequenza, la fase della sinusoide o una loro combinazione 4

5 Segnale binario Modulazione di frequenza 5 Modulazione d’ampiezza Modulazione di fase

6 Modem I modem usano una combinazione di modulazioni per trasmettere più bits per baud. QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) usa diverse variazioni di fase, una per simbolo. I modem usano Quadrature Amplitude Modulation (QAM). Questi concetti sono illustrati tramite constellation point : ogni punto è una combinazione ampiezza/fase. 6

7 Constellation Diagram (a) QPSK. (b) QAM-16. (c) QAM-64. 7

8 Dati e Segnali Digitali [LAN] Segnale digitale – sequenza discreta di impulsi di tensione. Durata del bit: tempo necessario al trasmittente per inviare un bit Problemi Bit timing Estrazione dei bit dal segnale Rumore 8

9 Codici NRZ (Non-Return-to- Zero) Due livelli di tensione (uno positivo e uno negativo) per rappresentare le due cifre binarie NRZ-L ( Non-Return-to-Zero-Level) Tensione costante durante la durata del bit NRZ-L usato per brevi distanze 9 1  negative voltage 0  positive voltage

10 Codici NRZ (Non-Return-to- Zero) NRZ-I ( Non-Return-to-Zero-Invert on ones) Tensione costante durante la durata del bit NRZI è differenziale (i.e., il segnale è decodificato paragonando la polarità di impulsi adiacenti.) 10 1  transizione all’inizio della cella di bit (alto->basso o basso->alto) 0  niente transizione all’inizio della cella di bit

11 Codifica Manchester Sempre una transizione al centro della cella di bit{clock}. La direzione della transizione rappresenta la cifra binaria Nel caso peggiore due baud per bit. Usato con il coax e il doppino  basso-alto 0  alto-basso

12 Codifica Manchester differenziale Transizione al centro cella (clock). Differenziale e bi-fase. Usato nel (token ring) su doppino * Baud rate doppio del bit rate  poco efficiente 12 1  niente transizione all’inizio della cella 0  transizione all’inizio della cella

13 Bi-Polare Caso peggiore simile a Manchester 13 1  alterna tensioni +1/2, -1/2 0  tensione nulla 0

14 Unipolar NRZ NRZ-Inverted (Differential Encoding) Bipolar Encoding Differential Manchester Encoding Polar NRZ Manchester Encoding

15 Dati Analogici, Segnali Digitali [PCM (Pulse Code Modulation)] Tecnica più comune: PCM. Esempio: La rete telefonica usa codec per convertire la voce sul local loop analogico in segnale digitale per le centrali Frequenza limitata a 4000 HZ, il codec prende 8000 campioni/sec. (i.e., 125 microsec/campione). 15

16 B B C C A A B C A B C A MUX (a) (b) Trunk group Multiplexing

17 A C B f C f B f A f H H H (a) Individual signals occupy H Hz (b) Combined signal fits into channel bandwidth Frequency-division Multiplexing

18 (a) Spettro dei segnali originali. (b) Traslazione in frequenza (c) Canale multiplexato. 18 Frequency-division Multiplexing

19 19 Wavelength Division Multiplexing

20 (a) Ogni segnale manda 1 unità ogni 3T secondi 20 (b) Segnale combinatotrasmette 1 unità ogni T secondi t A1A1 A2A2 t B1B1 B2B2 t C1C1 C2C2 3T3T 0T0T 6T6T 3T3T 0T0T 6T6T 3T3T 0T0T 6T6T t B1B1 C1C1 A2A2 C2C2 B2B2 A1A1 0T 1T 2T 3T 4T 5T 6T Time-division Multiplexing

21

22 Statistical Multiplexing - Concentratore

23 Pulse Code Modulation (PCM) Segnale analogico viene campionato. Convertito in un treno d’impulsi modulati in ampiezza (Pulse Amplitude Modulation) Impulsi sono quantizzati, ad ogni valore quantizzato è associato un numero binario 128 livelli: un numero di 7 bit per campione

24 Pulse Code Modulation (PCM) PCM è una codifica non lineare, i canali di quantizzazione non sono uguali Risoluzione maggiore per ampiezze basse Riduzione della distorsione, ma errore di quantizzazione alle ampiezze alte campioni/sec x 8 bit/campione= 64 Kbps per un canale voce digitale 24

25 25

26 26 PCM Nonlinear Quantization Levels

27 MUX b1 2...b frame Sistema T1

28 The T1 carrier (1.544 Mbps). 28 TDM


Scaricare ppt "Sistemi di elaborazione dell’informazione Modulo - Tecniche di comunicazione digitale Unità didattica – Standard di rete locale Ernesto Damiani Università."

Presentazioni simili


Annunci Google