duobinario

Duobinario es un código de línea que codifica datos binarios representando unos consecutivos como niveles de voltaje alternativamente positivos y negativos, mientras que los ceros permanecen en voltaje cero. Esto crea una señal de tres niveles (positivo, cero, negativo) a partir de una entrada de dos estados, lo que da nombre al esquema: "duo" por dos, "binario" por los datos de entrada. La ventaja clave es la eficiencia espectral: el duobinario comprime el requisito de ancho de banda en comparación con la codificación estándar sin retorno a cero (NRZ), lo que lo hace valioso en canales con ancho de banda limitado.

En una secuencia duobinaria, el primer uno se envía como un pulso positivo, el siguiente como negativo, el siguiente como positivo de nuevo, y así sucesivamente. Los ceros pasan como cero voltios. Esta alternancia significa que la señal contiene muy poca energía de baja frecuencia; el espectro se concentra alrededor de la frecuencia de Nyquist, lo que permite que la señal pase por canales más estrechos. Para una velocidad de datos dada, el duobinario requiere aproximadamente la mitad del ancho de banda de la señalización binaria NRZ estándar.

Implementación y limitaciones

La codificación duobinaria se implementa típicamente utilizando un precodificador seguido de un filtro digital. El precodificador convierte la entrada binaria en una forma adecuada para el filtro, que luego produce la salida duobinaria. La decodificación en el receptor requiere detección de umbral y lógica de corrección de errores, ya que un pequeño ruido o ISI (interferencia intersímbolo) puede cambiar el signo de un pulso y corromper el bit decodificado. Esta sensibilidad al ruido es el principal inconveniente: si bien la eficiencia del ancho de banda mejora, el margen de ruido disminuye.

Los primeros módems telefónicos y algunos sistemas de transmisión de datos utilizaron duobinario para exprimir velocidades de datos más altas a través de circuitos de grado de voz limitados a aproximadamente 4 kHz. Los sistemas modernos de línea de abonado digital (DSL), la transmisión óptica y otras aplicaciones continúan empleando variantes de duobinario o esquemas relacionados cuando el ancho de banda es escaso y la relación señal/ruido es adecuada. Sigue siendo un ejemplo de libro de texto de cómo la conformación inteligente de la señal intercambia la robustez al ruido por la economía espectral.