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3.2.5 数字编码方式

2007-04-23 16:02 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章主要介绍局域网、广域网,以及OSI各层主要功能及其工作原理这些基本的计算机网络通信技术,同时还将介绍计算机网络数据通信中常见的技术指标和参数。这些都是我们平常进行各种网络工程施工和系统设计的基础和前提。本节的内容是数字编码方式。

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3.2.5 数字编码方式
基带数字通信系统的任务是传输数字信息,数字信息可能来自数据终端设备的原始数据信号,也可能来自模拟信号经数字化处理后的脉冲编码信号。在基带数字通信系统中,信道编码器输出的代码还需经过码型变换,变为适合传输的码型。常用的基带数字编码方式有:双极性不归零码、单极性不归零码、双极性归零码、单极性归零码和曼彻斯特码。
这里所谓的“单极性”是指用正脉冲和零分别代表数字信号1和0,没有负脉冲;所谓“双极性”是指用正脉冲和负脉冲分别代表数字信号1和0,如图3-14所示。
图3-15 不归零编码与归零编码
(3)单极性归零码
在这种编码中,在每一码元时间间隔内,有一半的时间发出正电流,而另一半时间则不发出电流表示二进制数“1”。整个码元时间间隔内无电流发出表示二进制数“0”。
(4)双极性归零码
在这种编码中,在每一码元时间间隔内,当发“1”时,发出正向窄脉冲;当发“0”时,则发出负向窄脉冲。两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度,取样时间是对准脉冲的中心。
以上两种归零编码如图3-16所示。
图3-16 两种归零编码比较
(5)曼彻斯特(Manchester)编码
在曼彻斯特编码中,每个二进制位(码元)的中间都有电压跳变。用电压的正跳变表示“0”,电压的负跳变表示“1”。由于跳变都发生在每一个码元的中间位置(半个周期),接收端可以方便地利用它作为同步时钟,因此这种曼彻斯特编码又称为“自同步曼彻斯特编码”。目前最广泛应用的以太局域网,在数据传输时就采用这种数字编码方式。
曼彻斯特编码是以半个符号宽的先正后负(1、0)的脉冲代表数字信号1,而以半个符号的先负后正的脉冲(0、1)代表数字信号0。双极性不归零码中,如果0和1出现的概率相同,正负电压正好抵消无直流分量,因而对传输有利且有较强的抗干扰能力。
(6)微分曼彻斯特编码
“曼彻斯特编码”是以半个符号宽的先正后负(1、0)的脉冲代表数字信号1,以半个符号的先负后正的脉冲(0、1)代表数字信号0。“微分曼彻斯特编码”是“曼彻斯特编码”的一种修改形式,其不同之处是:用每一位的起始处有无跳变来表示“0”和“1”,若有跳变则为“0”,无跳变则为“1”;而每一位中间的跳变只用来作为同步的时钟信号,所以它也是一中自同步编码。“曼彻斯特编码”和“微分曼彻斯特编码”的每一位都是用不同电平的两个半位来表示的,因此始终保持直流的平衡,不会造成直流的累积。
不归零编码、曼彻斯特编码和微分曼彻斯特编码的码形图对比如图3-17所示。
图3-17 不归零码、曼彻斯特编码和微分曼彻斯特编码的码形图对比
曼彻斯特编码的规律是:每位中间有一个电平跳变,从高到低的跳变表示“0”,从低到高的跳变表示“1”。差分曼彻斯特编码的规律是:每位的中间也有一个电平跳变,但不用这个跳变来表示数据,而是利用每个码元开始时有无跳变来表示“0”或“1”,有跳变表示“0”,无跳变表示“1”。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8008】

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