数据通信下的常见传输码型

　　每一位成功的IT人士都应该要十分熟悉每一种编码及它们各自的特点作用，因为它们对我们现在所处的时代的发展有着举足轻重的作用。计算机发送端在对数字数据进行基带传输之前，通常要进行编码。数字通信的编码有多种类型，如归零编码、不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、4B/5B编码、5B/6B编码、8B/6T编码、8B/10B编码等。下面具体介绍四种类型的编码：不归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码和mB/nB编码。那么小编将在本文为大家讲解一部分内容！

　　1.不归零码NRZ、双极性不归零码BNRZ

　　单极性不归零码,无电压(也就是元电流)用来表示"0",而恒定的正电压用来表示"1"。每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平(即0.5)。也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为"1"码,如果在O与0.5之间就判为"0"码。每秒钟发送的二进制码元数称为"码速"。不归零码在一个码型传输过程中不会归零，用“高电平”表示1，“零电平”表示0；

　　双极性不归零码,"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。双极性不归零码BNRZ同样是不归零码，用“高电平”表示1，“负电平”表示0；

　　上述编码信道密度高，但无法从码型中提取同步信息，需要外同步，否则会累积误差。

　　以上两种编码,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。每一位编码占用了全部码元的宽度,故这两种编码都属于全宽码,也称作不归零码NRZ(NonReturnZero)。如果重复发送"1"码,势必要连续发送正电流;如果重复发送"0"码,势必要连续不送电流或连续发送负电流,这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙,不易区分识别。归零码可以改善这种状况。

　　波形如下：

　　2.归零码RZ，BRZ

　　归零码RZ也使用“高电平”表示1，但在一个周期内，高电平需要归零，“零电平”表示0，BRZ则“高电平”表示1，“负电平”表示0，一个周期内，正负电平都需要归零。

　　单极性归零码,当发"1"码时,发出正电流,但持续时间短于一个码元的时间宽度,即发出一个窄脉冲;当发"0"码时,仍然完全不发送电流,所以称这种码为单极性归零码。

　　双极性归零码,其中"1"码发正的窄脉冲,"0"码发负的窄脉冲,两个码元的间隔时间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。

　　非归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始,需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步;归零码的脉冲较窄,根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系,因而归零码在信道上占用的频带就较宽。

　　3.曼彻斯特、差分曼彻斯特（双相码）

　　曼彻斯特又叫相位编码，双相码，它包含自同步信息，码型中同时包括数据和时钟信息。

　　曼彻斯特：有两种定义，一种是“低-高”表示1，“高-低”表示0，在802.3中定义，另一种是相反的，”高-低”表示1，“低-高”表示0；

　　可以看出，802.3版本的曼彻斯特码波形可以由时钟与数据异或XOR直接得到，而Thomas的版本则是异或非NXOR。

　　差分曼彻斯特：差分曼彻斯特也是根据跳变沿解码，跳变与前一个跳变相同，表示0，相反表示1.

　　从曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的脉冲波形中可以看出,这两种双极型编码的每一个码元都被调制成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2,也即对信道的带宽有更高的要求。但它们具有自同步能力和良好的抗干扰性能,在局域网中仍被广泛使用。

　　4.脉冲宽度编码

　　应用于NFC应用的SWP接口采用了脉冲宽度编码，一个码型包括4个码元，“1110”表示1，“1000”表示0，可以通过高电平码元的宽度来进行译码。

　　当然，SWP还使用了特殊的电流传输技术，能使用一根线进行双向信号传输。

　　5.NRZI

　　USB使用的是NRZI，电平翻转表示逻辑0，电平不变表示逻辑1

　　可以看到，即使NRZI的波形完全翻转，所表示的逻辑依然不变，这非常适合USB的差分传输中。

　　当然，NRZI也没有同步信息，需要发送同步头。

　　根据这一编码原则，假设发送端传送8位数据流00000001B，前面的7个0位经过NRZ-I编码后，将得到7次翻转信号，如图二的同步域部分。在接收端根据脉宽很容易得到同步接收时钟。此后根据这个频率的倍频来采样后面的数据。在传输过程中，每一次编码的跳变都可以用来同步。这种同步机制在USB低速和中速传输中得到应用。即发送数据前，首先发送同步头SYNC，内容为01H。这样就可以同步传输数据了，且字节开头和结尾不需要起始位和停止位。

      6.多元码

      为了进一步提高频带利用率，可以采用信号幅度具有更多取值的数字基带信号，即多元码。在多元码中，每个符号可以表示一个二进制码组，因而成倍地提高了频带利用率。对于k位二进制码组来说，可以用M?2k元码来传输。与二元码传输相比，M元码传输时所需要的信号频带可降为k，即频带利用率提高为k倍。

      2B1Q中，2个二进制码元用1个四元码表示，如图4-6所示。为了减小在接收时因错误判定幅度电平而引起的误比特率，通常采用格雷码表示，此时相邻幅度电平所对应的码组之间只发生1个比特错误。

　　小编结语：

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