PIE vs Manchester Coding

La codificación Manchester está diseñada para que el porcentaje de tiempo que la señal esté en un estado sea exactamente igual al porcentaje de tiempo que la señal esté en el otro estado. Esto significa que no hay un sesgo acumulado del nivel promedio de la señal mientras se transfiere a través de cualquier medio de comunicación que esté en uso. Por otro lado, la codificación de intervalo de impulsos no tiene esta propiedad.

El nivel promedio de cero para las señales que se envían a través de un canal es importante para cualquier medio que no pueda ser acoplado a CC o donde un sesgo acumulado hacia un estado u otro causaría que los receptores utilizados en la ruta se saturen hacia uno lado o el otro.

La codificación Manchester extrae un precio para su uso porque requiere dos veces el ancho de banda de la velocidad de datos real que se envía a través del canal de comunicaciones. Hay una serie de otros protocolos de tipo serie que ayudan a reducir este "costo" al ser diseñados para cumplir con el requisito de ancho de banda inferior al 2X. Los diversos esquemas agregan patrones de compensación al flujo de datos, de modo que el nivel promedio de la señal permanece en cero durante un período de tiempo más largo que el intervalo de un bit utilizado por Manchester.

La codificación de intervalo de pulso se usa comúnmente para la codificación IR con controles remotos. Se las arreglan con esto en el extremo receptor de una de dos maneras. Los mensajes enviados son cortos en comparación con el tiempo de repetición entre mensajes, lo que permite al receptor relajarse en el centro de su rango de detección entre mensajes. Y algunos protocolos de codificación IR incluyen copias verdaderas e invertidas de los datos en el paquete de mensajes enviados, lo que ayuda a promediar el recibo. Es interesante observar aquí que la codificación de Manchester se utiliza realmente en algunos protocolos remotos de infrarrojos, incluida la codificación Philips RC5.

No sé qué es la codificación "PIE", pero cuando se utiliza la codificación Manchester, por lo general es por una de estas razones:

1. El nivel promedio es 1/2 incluso en intervalos cortos. Dado que cada bit es 1/2 bit alto y 1/2 bit bajo, solo que difiere en lo que viene primero, cada bit promedia a 1/2. Esto es útil para el control automático de nivel de los circuitos de corte de datos, que a su vez ayuda con la relación señal / ruido.

2. Tanto lo alto como lo bajo son visibles con frecuencia, lo que ocurre una vez por bit. Esto es útil para algunos otros tipos de segmentaciones de datos y para poder rastrear la intensidad de la señal contra el fondo.

3. Es autodirigido. Solo se requiere una única señal, como la que se obtiene a través de una transmisión de RF simple.

¿Por qué se prefiere la codificación de Manchester a la PIE (codificación de intervalo de pulso) para aplicaciones donde los datos se transfieren a través de un acoplamiento inductivo?

El acoplamiento inductivo se utiliza para comunicaciones de corta distancia para evitar conectores. Dado que esto bloquea DC y no es una línea de transmisión ideal con impedancia constante, respuesta de frecuencia plana, tiene más distorsión de retardo de grupo que los enlaces de datos cableados. La codificación de intervalo de pulso es asimétrica en el ancho de pulso para cada símbolo, que es más sensible al ruido de retardo de tiempo, lo que resulta en un umbral de detección más alto, tasas de bits más bajas o menos distancia. La mejor aplicación de esta modulación es el transmisor y los receptores de control remoto por infrarrojos de bajo costo. Comprometen la velocidad de bits para la integridad de la señal, pero son más baratos de descodificar sin la necesidad de receptores síncronos o coherentes. A continuación se muestra la señal para el código PIE con modulación OOK donde 1's y 0's son 2T, 1T de duración de la portadora ON seguidas de 1T de duración de la portadora off. Las largas duraciones de la portadora son buenas para una rápida normalización de la amplitud de la portadora con AGC para una fácil detección de AM.

Codificaciónenbandadebasebi-faseoManchester,aunqueesmuchomenoseficienteespectralmentequeotrasformasdecodificacióndefase,essuperiorparaelruidolainmunidadsignificaquetieneunatasadeerrordebits(BER)muymejoradaenSNRbajas.Elfiltrado"Cosised aumentado" se puede usar en este patrón de datos simétrico, que se prefiere a PIE para la integridad de los datos y una mayor velocidad a bajo costo.

Para la transmisión de datos y energía a través de un medio inalámbrico, ¿se adaptará mejor el PIE?

Se prefiere PIE para aplicaciones como los transpondedores pasivos RFID, ya que demodular y decodificar este método es tan "fácil como PIE";) Puede ser de muy baja potencia y bajo costo para el Rx puede ser pasivo o usar energía almacenada desde el operador para alimentar una breve ráfaga en su TX para respuesta RFID.

El desafío de almacenar energía de una señal inalámbrica requiere que Rx consuma la menor cantidad de energía y adquiera datos a bajo costo, con una rápida y confiable recuperación de datos. Por lo tanto, los criterios óptimos de eficiencia espectral y velocidad de datos deben comprometerse para obtener la integridad de los datos, el objetivo de costo, la distancia y la sensibilidad requeridos.

Los requisitos para cargar dispositivos a través de un medio inalámbrico con datos son bastante diferentes a los RFID pasivos o activos, ya que se necesita un acoplamiento muy cercano a medida que aumenta el requisito de potencia.

El mejor método se convierte en el que consume menos energía para recuperar el reloj y los datos, y con la sensibilidad y la integridad de los datos adecuadas para recibir energía y datos.

PIE ofrece la promesa de una codificación de baja potencia pero redundante, como Bi-Ø, que utiliza más espectro debido a la sincronización automática de la transmisión de un ciclo de reloj completo por bit, puede tener una mejor integridad de datos o BER.

Un algoritmo muy simple para generar código de Manchester para los datos en como en: 1. De acuerdo con IEEE802.3, son datos originales XOR Clock = Manchester code, y 2. De acuerdo con G.E. Thomas es ~ (datos originales XOR Clock = código de Manchester).