NRZ編碼、NRZ-I編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼


1. NRZ編碼

    不歸零法(Nonreturn to Zero, NRZ)可能是最簡單的一種編碼方案。它傳送一個0時把電壓升高,而傳送一個1時則使用低電平。這樣,通過在高低電平之間作相應的變換來傳送0和1的任何序列。N R Z指的是在一個比特位的傳送時間內,電壓是保持不變的(比如說,不回到零點)。下圖描述了二進制串1 0 1 0 0 11 0的NRZ傳輸過程。

    需要額外的時鍾同步信號。

 

2、NRZ-1編碼

 

  NRZ-I No Return Zero-Inverse    非歸零反相編碼

 

在NRZ-I編碼方式中, 信號電平的一次反轉代表比特1。

 

就是說是從正電平到負電平的一次躍遷,而不是 電壓值本身,來代表一個比特1。

 

0比特由沒有電平變化的信號代表。

 

非歸零 反相編碼相對非歸零電平編碼的優點在於:因為每次遇到比特1都發生電平躍遷,這能提供一種同步機制。

 

3 .曼徹斯特編碼

    曼徹斯特編碼(Manchester Code)用信號的變化來保持發送設備和接收設備之間的同步。也有人稱之為自同步碼( Self-Synchronizing Code)。為了避免上面第二個圖中出現的情況,它用電壓的變化來分辨0和1。它明確規定,從高電平到低電平的跳變代表0,而從低電平到高電平的跳變代表1。下圖給出了比特串0 1 0 11 0 0 1的曼徹斯特編碼。如圖所示,信號的保持不會超過一個比特位的時間間隔。即使是0或1的序列,信號也將在每個時間間隔的中間發生跳變。這種跳變將允許接收設備的時鍾與發送設備的時鍾保持一致。曼徹斯特編碼的一個缺點是需要雙倍的帶寬。也就是說,信號跳變的頻率是NRZ編碼的兩倍。

4、差分曼徹斯特編碼

  曼徹斯特編碼的一個變形稱為差分曼徹斯特編碼(Differential Manchester Encoding)。和曼徹斯特編碼一樣,在每個比特時間間隔的中間,信號都會發生跳變。區別在於每個時間間隔的開始處。0將使信號在時間間隔的開始處發生跳變。而1將使信號保持它在前一個時間間隔尾部的取值。因此,根據信號初始值的不同, 0將使信號從高電平跳到低電平,或從低電平跳到高電平。下圖給出了比特串1 0 1 0 0 11 0的差分曼徹斯特編碼。在這里,我們通過檢查每個時間間隔開始處信號有無跳變來區分0和1。檢測跳變通常更加可靠,特別是線路上有噪音干擾的時候。如果有人把連接的導線顛倒了,也就是把高低電平顛倒了,這種編碼仍然是有效的(現在,你也許會問哪個神志清醒的人會把兩根連接的導線顛倒呢。有幾種可能的原因。其一是某人過於匆忙,其二是某人不小心搞錯了。這種事情常有發生!)。

 參考文獻:

  http://course.cc.shu.edu.cn/safe/lantech/fuzhu/code1.htm

      http://baike.baidu.com/view/1477404.htm

 


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