duobinaire

Le duobinaire est un code en ligne qui encode des données binaires en représentant les uns consécutifs comme des niveaux de tension alternativement positifs et négatifs, tandis que les zéros restent à une tension nulle. Cela crée un signal à trois niveaux (positif, zéro, négatif) à partir d'une entrée à deux états, ce qui donne son nom au schéma: «duo» pour deux, «binaire» pour les données d'entrée. L'avantage clé est l'efficacité spectrale: le duobinaire compresse les exigences de bande passante par rapport au codage non-retour à zéro (NRZ) standard, ce qui le rend précieux dans les canaux à bande passante limitée.

Dans un flux duobinaire, le premier un est envoyé comme une impulsion positive, le suivant comme négative, le suivant comme positive à nouveau, et ainsi de suite. Les zéros passent à zéro volt. Cette alternance signifie que le signal contient très peu d'énergie basse fréquence; le spectre est concentré autour de la fréquence de Nyquist, permettant au signal de passer à travers des canaux plus étroits. Pour un débit de données donné, le duobinaire nécessite environ la moitié de la bande passante de la signalisation NRZ binaire standard.

Mise en œuvre et contraintes

L'encodage duobinaire est généralement mis en œuvre à l'aide d'un précodeur suivi d'un filtre numérique. Le précodeur convertit l'entrée binaire en une forme adaptée au filtre, qui produit ensuite la sortie duobinaire. Le décodage au niveau du récepteur nécessite une détection de seuil et une logique de correction d'erreurs, car un petit bruit ou une ISI (interférence intersymbole) peut inverser le signe d'une impulsion et corrompre le bit décodé. Cette sensibilité au bruit est le principal inconvénient: si l'efficacité de la bande passante s'améliore, la marge de bruit diminue.

Les premiers modems téléphoniques et certains systèmes de transmission de données utilisaient le duobinaire pour faire passer des débits de données plus élevés à travers des circuits de qualité vocale limités à environ 4 kHz. Les systèmes modernes de ligne d'abonné numérique (DSL), la transmission optique et d'autres applications continuent d'employer des variantes du duobinaire ou des schémas connexes lorsque la bande passante est rare et que le rapport signal/bruit est adéquat. Cela reste un exemple classique de la façon dont une mise en forme intelligente du signal échange la robustesse au bruit contre l'économie spectrale.