Code de ligne RZ (Return-to-Zero) : définition, formes d'onde, bande passante, applications
Qu'est-ce que le signalisation RZ ?
RZ (Return-to-Zero) est un code de ligne numérique où le signal revient à un niveau de référence zéro pendant chaque période de bit — généralement à mi-période. Le signal est « haut » pour la première moitié d'un bit '1', puis revient à zéro ; pour un bit '0', il reste à zéro.
Comparaison formes d'onde
Data: 1 0 1 1 0 NRZ-L: ┌───┐ ┌───────┐ │ │ │ │ └───┘ └───────┘ RZ: ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ │ │ │ │ │ │ ──────────────┘ └─────────┘ └─┘ └─┘
Caractéristiques clés
| Propriété | RZ | NRZ |
|---|---|---|
| Composante continue | Oui (sauf si équilibré) | Oui (forte) |
| Auto-horloge | Oui — transitions chaque bit | Non (longues séries 1/0 perdent fronts) |
| Bande passante (nul à nul) | 2 / Tb = 2 × débit binaire | 1 / Tb = débit binaire |
| Densité spectrale puissance | Nul en CC (si cyclique 50 %) | Pic en CC |
| Tension crête même puissance moy. | Plus haute (3 dB) | Plus basse |
| Implémentation | Simple (ET avec horloge) | La plus simple |
Variantes
- RZ-Unipolaire : '1' = +V pour T/2, '0' = 0. (Décrit ci-dessus.)
- RZ-Bipolaire (RZ-AMI) : '1' alterne +V/−V pour T/2 ; '0' = 0. Zéro CC, meilleur forme spectrale.
- Manchester (Bi-phase-L) : Transition toujours à mi-bit : '1' = bas→haut, '0' = haut→bas. Auto-horloge, pas CC, mais 2× bande passante NRZ.
Applications
- Fibre optique (héritage) : RZ utilisé dans SONET/SDH frühen (OC-48/192) pour gestion dispersion — largeur impulsion < T/2 réduit ISI.
- Télécommandes IR : Modulation RZ sur porteuse 38 kHz (protocoles RC-5, NEC).
- RFID / NFC : RZ ou Manchester pour rétrodiffusion étiquette-lecteur.
- Liaisons série haute vitesse (labo) : RZ-DPSK, RZ-QPSK pour >100 Gbps cohérent optique — impulsions étroites tolèrent mieux non-linéarité fibre.
- Distribution horloge : Horloge RZ = impulsions étroites → large contenu harmonique pour verrouillage PLL.
Pourquoi rare en liaisons cuivre modernes
- Exigence bande passante 2× vs NRZ.
- Tension crête plus haute → plus EMI, driver plus difficile.
- SERDES modernes utilisent NRZ (≤28 Gbps) ou PAM4 (≥56 Gbps) avec récupération horloge intégrée (CDR) — pas besoin code auto-horloge.
Résumé : RZ = impulsion revient zéro chaque bit. Auto-horloge, CC annulable, mais 2× bande passante. Utilisé optique, IR, RFID, recherche haute vitesse. Remplacé par NRZ/PAM4 + CDR en SerDes électriques modernes.