不归零法编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
数字信号和数位化编码的数据之间存在着自然的联系。数位化存储的数据表现为0和1的序列。由于数字信号能够在两个恒量之间交替变换，所以可以简单地把0赋予其中的一个恒量，而把1赋予另一个恒量。这里恒量的具体取值并不重要。如果是电子信号的话，这两个恒量数值相同，但符号相反。为了保持论述的普遍性，我们把它们分别称为“高电平”和“低电平”。
1. 不归零法编码
不归零法（Nonreturn to Zero, NRZ）可能是最简单的一种编码方案。它传送一个0时把电压升高，而传送一个1时则使用低电平。这样，通过在高低电平之间作相应的变换来传送0和1的任何序列。N R Z指的是在一个比特位的传送时间内，电压是保持不变的（比如说，不回到零点）。下图描述了二进制串1 0 1 0 0 11 0的NRZ传输过程。
NRZ编码虽然简单，但却存在一个问题。研究一下下图中的传输。它正在传送什么呢？
你可以回答说是“一个0的序列”。是的，但到底有多少个0呢？对于这个问题，你会回答说这取决于一个比特位的持续时间。现在假设我们告诉你1毫米线段对应于一个周期。那么你所要做的就是量出图中线段的长度，并转换为毫米。这一计算将告诉你线段中有多少个1毫米的分段，也就是0的个数。理论上这个方法是行得通的，但实际上却不然。假设有个人用尺子画出了一条包含1 0 0 0个1毫米分段的线段。那么总共有多长呢？答案是1米，但由于在测量和实际绘制时出现的误差，线段可能只是接近而不是刚刚好一米长。因此，当第二个人来测量这条线段时，他将得出一个比1 0 0 0个分段稍微多点或少点的答案。即使第一个人很幸运，他的测量准确无误，但第二个人度量时的不精确也将导致误差。
这会给数据传输带来什么影响呢？当一台设备传送一个比特的数字信号时，它将在一定的周期内，假定为T，产生一个持续的信号。一个内置的时钟负责定时。接收设备必须知道信号的周期，这样它才能在每个T时间单元内对信号进行采样。它也有一个负责定时的内置时钟。剩下的就是确保两个时钟使用同样的T。
下一个问题是：你家里所有的时钟总是保持一致的吗？我家可不是。不幸的是，任何物理设备都存在着设计上的局限性和缺陷。几乎可以肯定任何两个时钟都存在着微小的差别，这使得设备无法对传输信号作十分精确的采样。就好象我们在新年的第一天校正了两个时钟，但到了年底却发现它们已经有了轻微的差别。同样地，管弦乐队的音乐家们以同样的速度同时开始演奏，但如果他们不看指挥，也不注意听别人的拍子的话，他们的节奏将开始混乱。稍微的不和谐就将毁掉整个演奏，使它听起来就象作者和他的同事们正在表演一样。
就象指挥家确保演奏者的同步一样，通信设备也需要某种机制以使它们的定时保持一致。不变的信号不具备同步机制。但如果信号改变的话，这种改变就可以用来保持设备的同步。有些强制信号改变的编码方案就是基于这个原因。
2 .曼彻斯特编码
曼彻斯特编码（Manchester Code）用信号的变化来保持发送设备和接收设备之间的同步。也有人称之为自同步码（ Self-Synchronizing Code）。为了避免上面第二个图中出现的情况，它用电压的变化来分辨0和1。它明确规定，从高电平到低电平的跳变代表0，而从低电平到高电平的跳变代表1。下图给出了比特串0 1 0 11 0 0 1的曼彻斯特编码。如图所示，信号的保持不会超过一个比特位的时间间隔。即使是0或1的序列，信号也将在每个时间间隔的中间发生跳变。这种跳变将允许接收设备的时钟与发送设备的时钟保持一致。曼彻斯特编码的一个缺点是需要双倍的带宽。也就是说，信号跳变的频率是NRZ编码的两倍。
这种编码的一个变形称为差分曼彻斯特编码（Differential Manchester Encoding）。和曼彻斯特编码一样，在每个比特时间间隔的中间，信号都会发生跳变。区别在于每个时间间隔的开始处。0将使信号在时间间隔的开始处发生跳变。而1将使信号保持它在前一个时间间隔尾部的取值。因此，根据信号初始值的不同， 0将使信号从高电平跳到低电平，或从低电平跳到高电平。下图给出了比特串1 0 1 0 0 11 0的差分曼彻斯特编码。在这里，我们通过检查每个时间间隔开始处信号有无跳变来区分0和1。检测跳变通常更加可靠，特别是线路上有噪音干扰的时候。如果有人把连接的导线颠倒了，也就是把高低电平颠倒了，这种编码仍然是有效的（现在，你也许会问哪个神志清醒的人会把两根连接的导线颠倒呢。有几种可能的原因。其一是某人过于匆忙，其二是某人不小心搞错了。这种事情常有发生!）。
不归零法编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码相关推荐
- 曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码和NRZI编码
曼彻斯特编码 曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码( Phase Encode,简写PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据. 在曼 ...
- 曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的区别
以1010100101为例子,上面是曼彻斯特编码,下面是差分曼彻斯特编码 共同点:二者在中间位置不管0或1均有跳变 不同点:曼彻斯特编码 0是从低到高 1是从高到低 而差分曼彻斯特编码遇到0则在起始位 ...
- 计算机网络---非归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
题目: 在数据通信技术中,将利用模拟信道通过调制解调器传输模拟信号的方法称为频带传输:将利用数字信道直接传输数字信号的方法称为基带传输. 基带传输中,数字信号的编码方式主要有三种:非归零码.曼彻斯特编 ...
- 不归零、曼彻斯特、差分曼彻斯特编码的c++实现
1)不归零编码 信号电平由0.1表示,并且在表示完一个码元后,电压不需回到0 数字信号可以直接采用基带传输(未对载波信号称为基带信号,也就是不许需要搬移基带信号频谱的传输方式,近距离的局域网常采用这种 ...
- 常用数字信号编码之反向不归零码码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码
数字信号编码是要解决数字数据的数字信号表示问题,即通过对数字信号进行编码来表示数据.数字信号编码的工作一般由硬件完成,常用的编码方法有以下:反向不归零码码.曼彻斯特编码.差分曼彻斯特编码. 反向不归零 ...
- 计算机网络.第二节课.笔记.奈氏准则、香农公式、差分曼彻斯特编码、曼彻斯特码、单工通信、半双工通信、双工通信、码元
物理层 特性 描述 机械特性 硬件生产规格 电气特性 各个线上的电压范围 功能特性 某一线上的某一电平的电压的意义 过程特性 各种可能事件的发生顺序 数据通信 通信的目答是传送消息,数据是运送消息的实 ...
- 数据通信基础 - 数据编码（曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码）
文章目录 1 概述 2 常见编码方案 2.1 曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码 2.2 4B/5B 编码 2.3 各种编码效率 3 扩展 3.1 单极性码 和 极性码 3.2 双极性码 3.3 归零 ...
- 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码 计算机网络
数字信号编码是要解决数字数据的数字信号表示问题,即通过对数字信号进行编码来表示数据.数字信号编码的工作一般由硬件完成,常用的编码方法有以下三种:不归零码码.曼彻斯特编码.差分曼彻斯特编码. 差分曼彻斯 ...
- 五、数据编码：曼侧斯特编码，差分曼彻斯特编码的区别 ， 4B/5B编码 ——网络工程师成长之路
计算机网络常见的八大数据编码 单极性码 与 极性码 双极性码 归零编码 不归零码 1变 0 不变 双相码 曼侧斯特编码 : 差分曼侧斯特编码 : 差分曼彻斯特编码: 有 0 无 1 两种曼彻斯特编码的 ...
最新文章
- mysql密码修改脚本
- VisualStudio2013 如何打开之前版本开发的（.vdproj ）安装项目
- 生产环境JVM内存溢出案例分析！
- .NetCore跨域
- 微软的创新还是败笔？Windows 8为苹果创造天赐良机
- 探索交通治理新思路，广州黄埔智能交通治“堵”
- 应用开发之Linq和EF
- 重庆航天职业技术学院计算机系在哪个校区,2020年重庆航天职业技术学院地址在哪里...
- 多线程编程之优先级翻转问题
- Modifying a Dynamic Library Without Changing the Source Code
- 2022软件库iAPP源码前端/后端程序整套独立后台
- 计算机上自带的打字游戏,完美运行金山打字通2016（包括自带的小游戏）
- Java+Swing实现自助取款机(ATM)系统-TXT存储数据
- 电脑N卡跟A卡是什么，有区别么？
- Realm在android的应用
- shapely中几何对象
- javaFX实现登录界面并跳转
- java语言就业方向_Java的就业方向有哪些？
- 字体压缩神器font-spider的使用
- Maven神坑之 PKIX path building failed 终极解决办法