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Codage bipolaire

Le codage bipolaire est un codage à 3 niveaux comme les codages BHDn, c’est-à-dire que les valeurs utilisées pour coder le signal composé de 0 et de 1 varieront entre -a 0 et a. Il est utilisé dans les réseaux informatiques pour injecter sur le média physique (couche 1 du modèle OSI) les valeurs logiques correspondant au flux d'entrée.

Codage bipolaire simple

Règle de codage

Valeurs Ă  coder Valeurs transmise
0 logique 0
1 logique opposé de la valeur transmise au 1 précédent.

Exemple

les niveaux sont -a, 0,+a

codage bipolaire simple
0123456789
SĂ©quence1101000011
Codagea-a0a0000-aa

Codage bipolaire d'ordre 2

Règle de codage

Valeurs Ă  coder Valeurs transmise
0 logique 0
1 logique opposé de la valeur transmise au 1 précédent de même parité le plus proche.

Exemple

les niveaux sont -a, 0,+a

codage bipolaire d'ordre 2
0123456789
SĂ©quence1101000011
Codageaa0-a0000-aa

Caractéristiques

Avantages:

  • Spectre Ă©troit.
  • En consĂ©quence, le signal codĂ© est aussi facilement modulable sur une porteuse de base, ou supportera un dĂ©bit important sur un support de transmission Ă  frĂ©quences basses.

Inconvénients:

  • Problèmes de dĂ©codage lors de longues sĂ©quences de 0.
    • Mais ce problème est rĂ©solu par le codage rĂ©gulier de bits supplĂ©mentaires de façon Ă  maintenir la synchronisation : plus ces bits sont frĂ©quents, plus facile sera la synchronisation.
    • Avec la qualitĂ© de prĂ©cision des horloges actuelles (et les applications pratiques de ce codage qui emploient des signaux de frĂ©quence prĂ©dĂ©terminĂ©e dans des canaux connus et normalisĂ©s) et grâce Ă  l'utilisation de bande Ă©troite, il est facile de maintenir la synchronisation pour des chaines assez longues de zĂ©ros, et on se contente souvent d'un bit de synchronisation Ă  1 tous les 16 Ă  64 bits, ou d'une synchronisation plus prĂ©cise par l'utilisation de sĂ©quences de synchronisation en tĂŞte de trame plus longue.
  • le dĂ©codage bipolaire est moins stable autour du codet central (codĂ© 0 et non -a ou +a) pour des transmissions Ă  longue distance, car le signal tend Ă  ĂŞtre transmis de façon diffĂ©rentielle (on ne dĂ©tecte bien que les transitions, qui subissent aussi un dĂ©phasage, et l'amplitude d'une transition de +a vers 0 ou de +a vers -a est plus difficilement distinguable, ce qui rend difficile la synchronisation entre les sĂ©quences comme celle Ă  3 Ă©tats (+a, 0, a) codant 101 et l, et celle Ă  2 Ă©tats (+a, a) codant 11, ce qui privilĂ©gie les Ă©tats -a et +a (c’est-Ă -dire la dĂ©tection de bits 1) au dĂ©triment de l'Ă©tat 0, particulièrement si les composantes continues sont importantes (longues chaĂ®nes de 0 sans transition); pour pallier le problème, il ne suffit pas d'insĂ©rer des 1 mais il faut aussi insĂ©rer quelque 0.
    • Une sĂ©quence FCS 01100110, codĂ©e (0,+a, -a, 0,0,+a, -a, 0), et reçue diffĂ©rentiellement comme (?, +, --, +, 0,+, --, +), placĂ©e en tĂŞte de trame convient bien Ă  cet usage, mais la difficultĂ© est de bien accorder le seuil de dĂ©tection des composantes continues (pour Ă©tablir le centre du signal diffĂ©rentiel codant le a), et Ă  calibrer le rapport signal/bruit afin de dĂ©terminer les seuils de distinction des signaux diffĂ©rentiels de forte ou de faible amplitude (ce qui nĂ©cessite de coder suffisamment de bits Ă  1 pour dĂ©terminer le niveau de l'amplitude maximale.
    • Mais en pratique on procède par transformĂ©e de Fourier du signal, les transitions importantes (-a vers +a ou +a vers -a) ayant gĂ©nĂ©rĂ© un signal diffĂ©rentiel important aux frĂ©quences f et 2f mais nul Ă  la frĂ©quence f/2, au contraire des transitions incluant un 0 (dont la composante diffĂ©rentielle Ă  la frĂ©quence 2f est nulle).

Références

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