不歸零
不歸零
在電信學中,不歸零編碼 (non-return-to-zero line code, NRZ) 指的是一種二進位的訊號代碼,在這種傳輸方式中,1 和 0 都分別由不同的電子顯著狀態來表現,除此之外,沒有中性狀態、亦沒有其他種狀態。這種脈衝的能量比歸零代碼要來得密集,但它傳輸時是不停歇的,這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸。
數字信號可以直接採用基帶傳輸,所謂基帶就是指基本頻帶。基帶傳輸就是在線路中直接傳送數字信號的電脈衝,這是一種最簡單的傳輸方式,近距離通信的區域網都採用基帶傳輸。
信號電平由0、1表示,並且在表示完一個碼元后,電壓不需回到0 。
在給定一個信號頻率的情況下(比如說比特率),NRZ代碼只需要曼徹斯特碼(Manchester code) 的一半帶寬。
當用於非同步傳輸時,由於缺少中性狀態,必須依靠其他種機制,來達成在同步傳輸中使用時鐘偵測錯誤的資料回復工作。
不歸零編碼本身並非一種同步系統,而更是一種編碼方式,因為它可用於同步環境、或非同步環境中,也就是不管有沒有明確的時鐘信號,都可以運作。所以,討論不歸零編碼是否在時鐘“跳動”或“跳動之間 ”並非必要的,因為每一個信號一定都是以給定的時脈來傳輸的,這就暗示了信號內在的時脈。真正的問題是,能否在接收端以當初取樣時的同樣頻率重繪該信號。
然而,由於 NRZ 信號的脈衝與時鐘是一致的,這就很容易看出不歸零編碼和其他編碼方式的不同,例如前面提到的曼徹斯特碼,它需要明確的時脈信息(即和時鐘的值),還能看出與和 等編碼的不同。
不歸零碼,數字信號可以直接採用基帶傳輸,基帶傳輸是在線路中直接傳送數字信號的電脈衝,是一種最簡單的傳輸方式,近距離通信的區域網都採用基帶傳輸。
雙極性不歸零碼:"1"碼和"0"碼都有電流,但是"1"碼是正電流,"0"碼是負電流,正和負的幅度相等,故稱為雙極性碼。此時的判決門限為零電平,接收端使用零判決器或正負判決器,接收信號的值若在零電平以上為正,判為"1"碼;若在零電平以下為負,判為"0"碼。
兩種編碼,都是在一個碼元的全部時間內發出或不發出電流(單極性),以及發出正電流或負電流(雙極性)。每一位編碼佔用了全部碼元的寬度,故這兩種編碼都屬於全寬碼,也稱作不歸零碼。如果重複發送"1"碼,勢必要連續發送正電流;如果重複發送"0"碼,勢必要連續不送電流或連續發送負電流,這樣使某一位碼元與其下一位碼元之間沒有間隙,不易區分識別。歸零碼可以改善這種狀況。
單極性歸零碼,當發"1"碼時,發出正電流,但持續時間短於一個碼元的時間寬度,即發出一個窄脈衝;當發"0"碼時,仍然完全不發送電流,所以稱這種碼為單極性歸零碼。
雙極性歸零碼,其中"1"碼發正的窄脈衝,"0"碼發負的窄脈衝,兩個碼元的間隔時間可以大於每一個窄脈衝的寬度,取樣時間是對準脈衝的中心。
單極 NRZ-Level
![不歸零](https://i1.twwiki.net/cover/w200/m0/b/m0b7576297d5e00880a8433147ab9a83c.jpg)
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“0”由另一種電平表現(通常是正電壓)。
在時脈術語中,通常“1”沿著上一個比特的時脈邊緣,維持或改變到一個較低的位置;而“0”則沿著上一個比特的時脈邊緣,維持或改變到一個較高的位置,或者兩者反過來。這可能會造成一長串不改變的電平,讓同步工作變得困難。一個解決辦法是只傳送有著許多變化的信號,見限制游長。
圖表顯示最低一條線代表真正的零電平,而其上是代表“0”的邏輯電平,電壓代表“1”,這種配置較稀少。
兩極 NRZ-Level
“1”由一物理電平表現(通常是負電壓)。
“0”由另一電平表現(通常是正電壓)。
在時脈術語中,兩極的電壓沿著上一個比特的時脈邊緣,從正轉向負。
這種信號的例子是,它的“1”是至-12V之間、“0”是至 之間。
NRZ-Mark
“1”由物理電平的改變來表示。
![不歸零](https://i1.twwiki.net/cover/w200/ma/b/mab5801c26fb8c8c85ca446b23a5290b3.jpg)
不歸零
在時脈術語中,沿著上一個比特的時脈邊緣作出改變的代表“1”,沒有改變的代表“0”。
觀看圖表來理解以改變為基礎的編碼時,必須理解到如果第一個比特之前的初始狀態被判斷為相反的,則整個信號會是反相的、或部分反相的。
在其他文件中,這個編碼很常只用“NRZ”單名來稱呼;FIPS 1037 也把“不歸零改變為一”和“不歸零一”定義為與此相同的東西。
NRZ-Space
“1”由物理電平的沒有改變來表現。
![不歸零](https://i1.twwiki.net/cover/w200/m3/8/m382af540459b6aba5964e43d957ba90e.jpg)
不歸零
在時脈術語中,沿著前一個比特的時脈邊緣改變的電平代表的是“0”。
這個“改變為零”的應用例子是和。它們利用插入零比特來避免長串的未改變比特(即使資料中包含了大量的 1 比特序列)。 傳輸器會在連續的五個 1 比特後面,自動插入一個 0 比特(一個例外是區塊定義符 "01111110")。 傳輸器會在六個連續的 1 比特后,插入一個 0 比特。接收端將使用每一個電平的轉換(不管是資料本身還是自動插入比特)來維持時脈的同步性,若不為同步,則這些插入 0 比特會被忽略。
NRZ-Inverted (NRZI)
![不歸零](https://i1.twwiki.net/cover/w200/m7/2/m72caf420c9a845db17e491f4f41e7fab.jpg)
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零改變:“0”為物理電平上的改變。“1”為沒有改變。
改變發生在當下比特的時鐘脈衝前緣。
但是,會有長串的 0或1 比特出現,導致時脈回復有困難,可以使用一些編碼技巧(例如游長限制)來解決。曼徹斯特碼永遠有時脈信號,但傳輸效率比 低。
編碼被用於磁帶的錄音、的刻錄和標準的傳訊。