0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

数字-数字编码中的极性码技术深度解析

454398 来源:硬件助手 作者:硬件助手 2020-11-14 10:16 次阅读

极性码采用两个电压值编码:正电平代表一种信号逻辑状态,负电平代表另一种状态。极性码包括:归零码、不归零码、双相位码、块编码等。下面就进行详细介绍。


RZ Encoding

归零编码使用两组电平值:正-零,负-零。

信号变化不是发生在比特之间而是发生在每个比特内。在每个比特间隙的中段,信号将归零。比特“1”实际上是用正电平跳变到零表示,比特“0”则用负电平跳变到零表示,而不是仅仅通过电平的正负来表示。在每个比特内产生信号变化可以解决同步问题。但这种编码方案中每比特需要两次信号变化,从而占用了更多的带宽。


NRZ Encoding

用两个电压来表示两个二进制数字。例如,单极性NRZ:无电压表示数字0,恒定的正电压表示数字1;双极性NRZ:恒定的正电压表示数字1,恒定的负电压表示数字0。光接口STM-NO、1000Base-SX、1000Base-LX采用此码型。NRZ是一种很简单的编码方式,用0电位和1电位分别表示二进制的“0”和“1”,编码后速率不变,有很明显的直流成份,不适合电接口传输,并且NRZ和NRZI编码本身不能保证信号中不包含长连“0”或长连“1”出现,不利于时钟恢复。



USB接口使用的NRZI编码规则是遇到比特0时发生跳变,遇到比特1时保持不变。为了防止长‘1’的出现,采用位填充。


目前,绝大多数的信号均采用了非归零码(NRZ)的编码方式,这种方式可以降低信号的谱宽,但由于占空比较大,前后脉冲的间隔较小,较容易发生重叠,造成码间串扰。而归零码(RZ)的占空比通常只有普通非归零码的34%~67%,拉开了相邻脉冲的间隔,在信号平均能量不变的基础上,大大提高了峰值功率,为接收端提供了更高的光信噪比,同时也提高了对光纤中极化模色散造成的时延的抵抗能力。朗讯科技公司在其最新的40G远距离传输技术采用了一种称为载波抑制的归零码调制技术(CSRZ),该技术可以最大程度地减小编码造成的频谱展宽,同时保留了归零码所拥有的一切优点。

CMI Encoding

CMI即Code Mark Inversion,信号反转码。

编码规则如下:输入的“1”交替用-1和+1表示,“0”用电平从-1到+1的跳变表示,也就是一个上升沿。E4和SMT-1e线路采用此编码,编码后信号速率被提高,其实是以牺牲带宽来换取传输特性。


Biphase Encoding

现代网络中常用的双相位编码方式:曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。信号在比特间隔中发生改变但并不归零,它是解决同步问题的最佳方案。


曼彻斯特编码的每个比特间隔的中间位置处都存在一个跳变。这种中间处的跳变既含有时钟信息,也含有数据信息:从低到高的跳变代表1,从高到低的跳变代表0(有些系统也可能相反)。
差分曼彻斯特编码的比特间隔中间位置处的跳变仅含有时钟信息。在比特间隔开始处如果出现跳变表示0,如果没有跳变表示1。

曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码每个比特需要多达两次信号状态跳变,10Mbps的数据率将使线路上信号状态每秒变化20M次(20M波特),编码效率只有50%(常用于10Mbps的LAN中)。

曼彻斯特编码是IEEE 802.3(以太局域网)标准规定的编码(使用同轴电缆和双绞线),标准以太网(10base-T)采用这种编码方式。。差分曼彻斯特编码是IEEE802.5(令牌局域网)标准规定的编码(使用屏蔽双绞线)。

Block Encoding

块编码主要是指nB/mB(一般n小于m)的编码形式,即以n比特为一组进行编码,编码位数为m,其编码效率为n/m。

4b/5b编码以4个比特为一组进行编码,编码位数为5个。其编码效率达80%(100Mbps→125Mbps)。



4b/5b编码确保无论4比特符号为何种组合(包括全“0”),其对应的5比特编码中至少有2位“1”,从而保证所传输的这组信号中至少发生两次跳变,以利于接收端的时钟提取。

为了得到信号同步,可以采用二级编码的方法。即先按4b/5b编码,然后再利用NRZI编码。

4b/5b编码用于百兆位以太网和FDDI网等。此外,还有可用于千兆位以太网的8b/10b(在多模光纤上支持高达149.76Mbps速率)等编码技术。

4b/5b编码从25=32个可能的编码中取出24=16个来表示0~F,使每组编码中0的个数不超过3个,1的个数不少于2个。

常用的块编码还有8b/10b、64b/66b、128b/130b等。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 以太网
    +关注

    关注

    40

    文章

    5341

    浏览量

    170760
  • 局域网
    +关注

    关注

    5

    文章

    739

    浏览量

    46216
  • 双绞线
    +关注

    关注

    2

    文章

    230

    浏览量

    23633
  • 频谱
    +关注

    关注

    7

    文章

    874

    浏览量

    45547
  • 曼彻斯特编码

    关注

    1

    文章

    12

    浏览量

    12214
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    数字孪生技术实施的挑战

    数字化转型的浪潮数字孪生技术以其独特的优势成为了企业和组织关注的焦点。通过创建物理实体的精确数字副本,
    的头像 发表于 10-25 14:53 316次阅读

    高速数字化仪的技术原理和应用场景

    高速数字化仪是一种用于采集高速模拟信号,并将其转换为数字信号进行处理和储存的设备。以下是对其技术原理和应用场景的详细介绍:一、技术原理 采样:高速
    发表于 10-21 14:34

    光电编码盘和狭缝设计的区别

    光电编码器是一种将机械位置或运动转换为电信号的传感器,广泛应用于自动化控制、机器人技术、精密测量等领域。光电编码器的核心部件是盘和狭缝,它们共同决定了
    的头像 发表于 10-12 09:51 250次阅读

    LCR数字电桥的技术原理和应用场景

    LCR数字电桥是一种高精度的电子测量仪器,其技术原理和应用场景可以详细阐述如下:技术原理LCR数字电桥基于电学滤波理论和数字
    发表于 09-19 16:47

    数字信号包括哪些 数字信号的特点是什么

    数字信号是一种以数字形式表示的信号,它在现代通信和信息技术扮演着重要的角色。 数字信号的类型 二进制信号 :最基本的
    的头像 发表于 08-11 10:44 1386次阅读

    数字信号相对于模拟信号的优点是什么

    ,信号会随着传输距离的增加而逐渐衰减,同时受到各种噪声的干扰,导致信号质量下降。而数字信号在传输过程,通过数字编码和解码技术,可以有效地抵抗噪声干扰,保持信号的完整性和稳定性。 1.
    的头像 发表于 08-11 10:31 1116次阅读

    数字电位器失灵如何修复

    数字电位器失灵是一个相对复杂的问题,涉及到多个方面的原因和解决方案。 1. 数字电位器的基本原理 数字电位器,也称为数字编码器或数字可变电阻
    的头像 发表于 07-16 14:12 569次阅读

    从数据到决策:数字孪生技术的全景解析与应用展望

    通过将实际物理世界的物体或系统建模、模拟和分析,数字孪生技术可以提供更精确、更可靠、更高效的解决方案。数字孪生技术在智能制造、城市建设、智
    的头像 发表于 06-13 11:04 466次阅读
    从数据到决策:<b class='flag-5'>数字</b>孪生<b class='flag-5'>技术</b>的全景<b class='flag-5'>解析</b>与应用展望

    数字信号采集的基本原理有哪些

    将详细介绍数字信号采集的基本原理,包括采样、量化、编码等过程,并分析了采样定理、量化误差、编码方式等关键技术数字信号采集的基本过程
    的头像 发表于 05-31 14:19 902次阅读

    高清视频编码器:解析其工作原理与优势

    高清视频编码器是一种数字视频压缩工具,它能够将高清视频信号编码数字信号,并将其压缩到较小的文件大小,以便更高效的存储和传输。以下是高清视频编码
    的头像 发表于 02-20 15:14 700次阅读

    数字基带信号的波形和型究竟指什么?

    请问高手,数字基带信号的波形和型究竟指什么?波形是不是指单个码元的电脉冲形状,比如矩形,三角等  数字基带信号的波形和型是通信领域中的两个重要概念,它们都与
    的头像 发表于 02-06 15:23 2024次阅读

    如何借助数字技术打造TPM管理新模式?

    解析如下: 一、数字技术为TPM管理带来的机遇 数据实时分析:通过数字技术,企业可以实时收集设备运行数据,并对其进行
    的头像 发表于 01-02 10:12 402次阅读

    信息编码技术详解

    前面介绍过,调制解调之前还需要编码,但编码根据用途来分有信源编码与信道编码。本编的主要内容是介绍几种信源编码
    的头像 发表于 11-27 10:05 612次阅读
    信息<b class='flag-5'>编码</b><b class='flag-5'>技术</b>详解

    python数字字符和数字值有何不同

    字符和数字值的区别在于其表示形式和用途不同。数字字符主要用于存储和表示数字的字符形式,而数字值则用于进行数学计算和逻辑运算。 首先,数字字符
    的头像 发表于 11-22 09:51 1515次阅读

    射频识别技术漫谈(32)——曼侧斯特与FM0编码的防冲突原理

    射频识别技术漫谈(32)——曼侧斯特与FM0编码的防冲突原理
    的头像 发表于 11-14 15:21 1297次阅读
    射频识别<b class='flag-5'>技术</b>漫谈(32)——曼侧斯特<b class='flag-5'>码</b>与FM0<b class='flag-5'>编码</b>的防冲突原理