Codificación Manchester diferencial

La codificación Manchester diferencial (DM) es un código de línea en la modulación de frecuencia digital en el que los datos y las señales de reloj se combinan para formar un solo dato de sincronización automática de dos niveles. corriente. En varias aplicaciones específicas, este método también recibe otros nombres, incluidos código de marca bifásica (CC), F2F (frecuencia/doble frecuencia), bifásica de Aiken y difásica condicionada.

Definición

La codificación Manchester diferencial es una tecnología de codificación diferencial que utiliza la presencia o ausencia de transiciones para indicar un valor lógico. Una mejora de la codificación Manchester, que es un caso especial de modulación por desplazamiento de fase binaria, no es necesario conocer la polaridad inicial de la señal del mensaje transmitido, porque la información no está representada por los niveles absolutos de voltaje sino por sus transiciones.

La codificación Manchester diferencial tiene las siguientes ventajas sobre algunos otros códigos de línea:

• Una transición está garantizada al menos una vez cada bit, para una recuperación de reloj robusta.
• En un entorno ruidoso, detectar transiciones es menos propensa a errores que comparar los niveles de señal contra un umbral.
• A diferencia de la codificación de Manchester, sólo la presencia de una transición es importante, no la polaridad. Los esquemas de codificación diferenciales funcionarán exactamente igual si la señal se invierte (por ejemplo, alambres intercambiados). Otros códigos de línea con esta propiedad incluyen NRZI, codificación bipolar, inversión de marca codificada y codificación MLT-3.
• Si los niveles altos y bajos de señal tienen la misma magnitud con polaridad opuesta, el voltaje promedio alrededor de cada transición incondicional es cero. El sesgo de Zero DC reduce el poder de transmisión necesario, minimiza la cantidad de ruido electromagnético producido por la línea de transmisión, y facilita el uso de transformadores de aislamiento.

Un ejemplo de codificación diferencial Manchester: Las líneas verticales grises, llenas y dotadas, representan las dos agujas del reloj por periodo de bits. En la variante mostrada de la codificación, 0 está representado por una transición y 1 no está representado por ninguna transición. Las dos señales de línea que se muestran difieren en su polaridad; cuál se produciría en la línea depende del estado de línea anterior.

Estas características positivas se logran a expensas de duplicar la frecuencia del reloj: hay dos tics de reloj por período de bit (marcados con líneas completas y punteadas en la figura). En cada segundo tic del reloj, marcado con una línea de puntos, hay una transición de nivel potencial condicionada a los datos. En los otros ticks, el estado de la línea cambia incondicionalmente para facilitar la recuperación del reloj. Una versión del código hace una transición para 0 y ninguna transición para 1; el otro hace una transición para el 1 y ninguna transición para el 0.

La codificación Manchester diferencial se especifica en el estándar IEEE 802.5 para redes de área local Token Ring y se utiliza para muchas otras aplicaciones, incluido el almacenamiento magnético y óptico. Como código de marca bifásico (BMC), se utiliza en AES3, S/PDIF, código de tiempo SMPTE, USB PD, xDSL y DALI. Muchas tarjetas de banda magnética también utilizan la codificación BMC, a menudo llamada F2F (frecuencia/doble frecuencia) o Aiken Bifase, de acuerdo con el estándar ISO/IEC 7811. La codificación Manchester diferencial también es el método de modulación original utilizado para disquetes de densidad única, seguido de modulación de frecuencia modificada (MFM) de doble densidad o codificación Manchester diferencial.