单极性、极性和双极性线路编码方案的区别

数据以及代表数据的信号可以是数字的，也可以是模拟的。线路编码是将数字数据转换为数字信号的过程。通过这种技术，我们将一系列位转换为数字信号。在发送端，数字数据被编码为数字信号，在接收端，数字数据通过解码数字信号来重新创建。

我们可以大致将线路编码方案分为五类：

但是，在了解前三种方案之间的差异之前，我们应该首先了解这些线路编码技术的特征：

**单极方案 –**在此方案中，所有信号电平都在轴上方或下方。

例如：数据 =10110。

但与极性方案相比，该方案使用更多的功率，每单位线路电阻发送一位。此外，对于连续的零或一集，将存在自同步和基线漂移问题。

**极地方案 –**在极性方案中，电压位于轴的两侧。

NRZ-L 和 NRZ-I –这些有点类似于单极性NRZ方案，但这里我们使用两个级别的幅度（电压）。对于 NRZ-L（NRZ-电平），电压电平决定了位的值，通常二进制 1 映射到逻辑电平高电平，二进制 0 映射到逻辑电平低电平，对于 NRZ-I（NRZ-INVERT），如果我们要传输的下一个位是逻辑 1，则两电平信号在边界处具有转换，如果我们要传输的下一个位是逻辑 0，则没有转换。**注意–**对于 NRZ-I，我们在示例中假设数据集“01001110”开始之前的先前信号是正的。因此，开头没有转换，当前数据集“0”中的第一个位“01001110”从 +V 开始。示例：数据 = 01001110。

NRZ-L和NRZ-I之间的比较：基线漂移对它们来说都是一个问题，但对于NRZ-L来说，它的糟糕程度是NRZ-I的两倍。这是因为 NRZ-I 边界处的转换（如果我们要传输的下一个位是逻辑 1）。同样，对于 0 的长序列，自同步问题在两者中是相似的，但对于 1 的长序列，在 NRZ-L 中更为严重。

**归零（RZ） –**NRZ 问题的一个解决方案是 RZ 方案，它使用三个值正、负和零。在此方案中，信号在每个位的中间变为 0。**注意–**我们在这里用来表示数据的逻辑是，对于位 1，信号的一半由 +V 表示，一半由零电压表示，对于位 0，一半的信号由 -V 表示，一半由零电压表示。示例：数据 = 01001。

RZ编码的主要缺点是需要更大的带宽。另一个问题是复杂性，因为它使用三个级别的电压。由于所有这些缺陷，该方案今天没有使用。相反，它已被表现更好的曼彻斯特和差异曼彻斯特计划所取代。

**双相（曼彻斯特和差速曼彻斯特） –**曼彻斯特编码在某种程度上是RZ（位中间的过渡）和NRZ-L方案的组合。位的持续时间分为两半。电压在前半部分保持在一级，并在后半段移动到另一级。位中间的转换提供同步。差速器曼彻斯特在某种程度上是RZ和NRZ-I方案的组合。位中间始终存在过渡，但位值在位的开头确定。如果下一个位为 0，则存在转换，如果下一个位为 1，则没有转换。注 – 1. 我们在这里用来表示曼彻斯特数据的逻辑是，对于位 1，位中间有 -V 到 +V 伏特的过渡形式，对于位 0，位中间有从 +V 到 -V 伏特的过渡。2. 对于差分曼彻斯特，我们在示例中假设数据集“010011”开始之前的先前信号为正。因此，在开头存在转换，当前数据集“0”中的第一个位“010011”从 -V 开始。示例：数据 = 010011。

曼彻斯特方案克服了与NRZ-L相关的几个问题，差分曼彻斯特克服了与NRZ-I相关的几个问题，因为没有基线漂移和直流分量，因为每个位都有正负电压贡献。唯一的限制是曼彻斯特和差分曼彻斯特的最小带宽是NRZ的两倍。

**双极方案 –**在该方案中，有三个电压电平正、负和零。一个数据元素的电压电平为零，而另一个元素的电压电平在正负之间交替。

双极方案是NRZ的替代方案。该方案具有与NRZ相同的信号速率，但没有直流分量，因为每次都有一个位由电压零和其他交替表示。

优势：

弊：

优势：

弊：

双极性线路编码方案的优缺点：

优势：

弊：

参考

计算机网络 HTTP HTTP