数字数据通过数字信道传送

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：利用数字信道直接传输数字信号的方法称为数字信号的基带传输。常见的数字数据编码方式有3 种，即不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。在差分曼彻斯特编码中，每一个信号编码位中间的跳变只起到携带时钟信号的作用，与信号表示的数据无关。图2.9数字数据编码如图2.10所示为曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形图，则实际传送的比特串是什么？

利用数字信道直接传输数字信号的方法称为数字信号的基带传输。数字数据在传输前，需要将数字数据转换成数字信号，这时便要进行数字编码。常见的数字数据编码方式有3 种，即不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

（1）不归零编码

不归零编码（Non Return Zero，NRZ）是最简单的数字信号编码。它规定高电平代表逻辑“1”，低电平代表逻辑“0”。但不归零编码难以确定收发双方的同步，需要额外传输同步时钟信号。另外，当“0”“1”的个数不等时，信道中会出现直流分量，这是数据传输中不希望出现的。所以，不归零编码使用场合较少。

（2）曼砌斯特编码

曼彻斯特编码是将每个码元分成两个相等的时间间隔，从高电平到低电平跳变表示数字“0”，即前半个码元的电平为高电平，后半个码元的电平为低电平；从低电平到高电平跳变表示数字“1”，即前半个码元的电平为低电平，后半个码元的电平为高电平。这种编码的好处是保证每一位二进制信号的中间都有跳变。由于曼彻斯特编码的每位信号中间均有电平跳变，所以不含直流分量。另外，曼彻斯特编码不需要传输同步时钟信号，可以从位中间的跳变点获取时钟信号，两个跳变点之间为一个信号周期。

曼彻斯特编码的每一个信号周期需要占用两个系统时钟周期，它的编码效率为50%，编码效率较低。例如，在10 Mbit/s 的局域网中，为了达到10 Mbit/s 的传输速率，系统必须提供20 MHz 以上的时钟频率。

（3）差分曼彻斯特编码

差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的改进。在差分曼彻斯特编码中，每一个信号编码位中间的跳变只起到携带时钟信号的作用，与信号表示的数据无关。数字数据用数据位之间的跳变来表示，若一个比特开始处存在跳变，则表示“0”，无跳变，则表示“1”。差分曼彻斯特编码提高了抗干扰能力，在信号极性发生翻转时，不影响信号的接收判决，其编码效率仍是50%。(https://www.chuimin.cn)

数字数据编码如图2.9所示。

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