什麼是極性編碼?
極性編碼是一種編碼設計,需要兩種電壓方法——一種是正的,另一種是負的。
使用這兩種技術可以降低平均電壓方法,並且去除了單極性編碼方案的直流分量。
在曼徹斯特編碼和差分編碼中,每個位元都包含正電壓和負電壓。因此,直流分量被去除。
極性編碼的型別
極性編碼有兩種型別,如下所示:
NRZ
NRZ 代表非歸零碼。在這種編碼中,訊號電平在位元持續時間內保持一致。
NRZ 中使用了三種方法:
非歸零電平 (NRZ-L)
在這種編碼系統中,位元由電壓電平表示。此電壓電平在位元持續時間內保持恆定,如圖所示,資料為 110010111。
非歸零標記 (NRZ-M)
在這種編碼中,“1”表示標記,“0”表示空格。訊號電平僅在標記(即“1”)時發生變化。該圖顯示了資料 11001011 的 NRZ-M 碼。
非歸零空格 (NRZ-S)
此編碼與非歸零標記非常相似。唯一的變化是訊號僅在空格(即“0”)時發生變化,而在標記(即“1”)時保持恆定。該圖顯示了資料 11001011 的 NRZ-S 碼。
RZ
RZ 代表歸零碼。在數字傳輸中,如果位元連續傳輸,則可以提取時鐘。如果資料包含連續的零或一字串,則在非歸零碼中,電訊號將沒有任何電平轉換。程式碼中將不會存在電平變化。
歸零碼克服了上述 NRZ 碼的侷限性。這些程式碼是 NRZ-L 碼和時鐘訊號的組合。
歸零碼有四種類型,如下所示:
曼徹斯特編碼
負到正表示二進位制“1”,正到負轉換表示二進位制“0”。因此,無論位元序列如何,每個位元持續時間都將有一個轉換,即電平變化。因此,在接收端,時鐘電路在電平轉換方面沒有問題。
此程式碼廣泛用於區域網 (LAN)。它也稱為雙相-L 碼,圖中顯示了資料位 00110010 的示例:
雙相-M 碼
在此編碼系統中,在位元間隔的開始處始終存在一個轉換。標記(即二進位制“1”)在位元間隔中心有一個額外的轉換。
該圖顯示了使用雙相-M 碼的資料位 11001011 的示例:
雙相-S 碼
此編碼系統類似於雙相-M 編碼系統。在位元間隔的開始處始終存在一個轉換。唯一的改變是空格(即“0”)在位元間隔的中間有一個額外的轉換,除了“1”之外,就像在雙相-M 碼中一樣。
該圖顯示了使用雙相-S 碼的資料位 11001011 的示例:
差分曼徹斯特編碼
此編碼系統在位元間隔的中間始終存在一個變化。空格或二進位制“0”在位元間隔的開始處有一個額外的轉換。
該圖顯示了使用差分曼徹斯特碼的資料位 01001011 的示例。
示例 1 - 顯示資料位元組 10110100 的 NRZ-L 碼
解決方案
示例 2 - 顯示資料位元組 00010100 的 NRZ-S 碼
解決方案
示例 3 - 顯示資料位元組 00111110 的 NRZ-M 碼
解決方案
示例 4 - 顯示資料位元組 10101011 的差分曼徹斯特編碼
解決方案