不歸零碼NRZ碼

1、不歸零編碼NRZ信號電平的一次反轉(zhuǎn)代表1,電平不變化表示0,并且在表示完一個碼元后， 電壓不需回到0不歸零制編碼是效率最高的編碼缺點是存在發(fā)送方和接收方的同步問題單極性不歸零碼，無電壓（也就是元電流）用來表示"0",而恒定的正電壓用來 表示"1"。每一個碼元時間的中間點是采樣時間，判決門限為半幅度電平（即0.5） 也就是說接收信號的值在0.5與1.0之間，就判為"1"碼，如果在O與0.5之間就 判為"0"碼。每秒鐘發(fā)送的二進制碼元數(shù)稱為"碼速"。雙極性不歸零碼,"1"碼和&q

2、uot;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。以上兩種編碼，都是在一個碼元的全部時間內(nèi)發(fā)出或不發(fā)出電流 （單極性）, 以及發(fā)出正電流或負電流（雙極性）。每一位編碼占用了全部碼元的寬度，故這兩 種編碼都屬于全寬碼,也稱作不歸零碼NRZ （Non Return Zero）。如果重復(fù)發(fā)送 "1"碼，勢

3、必要連續(xù)發(fā)送正電流；如果重復(fù)發(fā)送"0"碼,勢必要連續(xù)不送電流或連續(xù) 發(fā)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(qū)分識別。歸 零碼可以改善這種狀況。NRZ與NRZI編碼解釋RZ 編碼（Return-to-zero Code ），即歸零編碼。在RZ編碼中，正電平代表邏輯 1，負電平代表邏輯 0，并且，每傳輸完一位數(shù)據(jù)，信號返回到零電平，也就是說，信號線上會出現(xiàn)3種電平：正電平、負電平、零電平：r-1110110 00100從圖上就可以看岀來，因為每位傳輸之后都要歸零，所以接受者只要在信號歸零后采樣即可，這樣就不在需要單獨的時鐘信號。實際上，RZ編碼就是相當于把

4、時鐘信號用歸零編碼在了數(shù)據(jù)之內(nèi)。這樣的信號也叫做自同步(self-clocking )信號。這樣雖然省了時鐘數(shù)據(jù)線，但是還是有缺點的，因為在RZ編碼中，大部分的數(shù)據(jù)帶寬，都用來傳輸歸零”而浪費掉了。那么，我們?nèi)サ暨@個歸零步驟，NRZ編碼(Non-return-to-zero Code )就出現(xiàn)了，和 RZ的區(qū)別就是NRZ是不需要歸零的：11011000100這樣，浪費的帶寬又回來了，不過又喪失寶貴的自同步特性了，貌似我們又回到了原點，其實這個問題也是可以解決的，不過待會兒再講，先看看什么是NRZI :NRZI編碼(Non-Return-to-Zero Inverted Code )和NRZ的區(qū)

5、別就是 NRZI用信號的翻轉(zhuǎn)代表一個邏輯，信號保持不變代表另外一個邏輯。USB傳輸?shù)木幋a就是 NRZI格式，在USB中，電平翻轉(zhuǎn)代表邏輯 0，電平不變代表邏輯1：Line Data Encoding0 10 0 0 1 0Standard(Non NRZi)Non Return to Zero Inverted (NRZi：i 令ncoding翻轉(zhuǎn)的信號本身可以作為一種通知機制，而且可以看到，即使把NRZI的波形完全翻轉(zhuǎn)，所代表的數(shù)據(jù)序列還是一樣的，對于像 USB這種通過差分線來傳輸?shù)男盘栍绕浞奖?現(xiàn)在再回到那個同步問題：的確，NRZ和NRZI都沒有自同步特性，但是可以用一些特殊的技巧解決。

6、比如，先發(fā)送一個同步頭， 內(nèi)容是0101010的方波，讓接受者通過這個同步頭計算出發(fā)送者的頻率， 然后再用這個頻率來采樣之后的 數(shù)據(jù)信號，就可以了。在USB中，每個USB數(shù)據(jù)包，最開始都有個同步域（SYNC ），這個域固定為0000 0001，這個域 通過NRZI編碼之后，就是一串方波（復(fù)習下前面：NRZI遇0翻轉(zhuǎn)遇1不變），接受者可以用這個 SYNC域 來同步之后的數(shù)據(jù)信號。此外，因為在USB的NRZI編碼下，邏輯0會造成電平翻轉(zhuǎn)，所以接受者在接受數(shù)據(jù)的同時，根據(jù)接 收到的翻轉(zhuǎn)信號不斷調(diào)整同步頻率，保證數(shù)據(jù)傳輸正確。但是，這樣還是會有一個問題，就是雖然接受者可以主動和發(fā)送者的頻率匹配，但是兩者之間總會有 誤差。假如數(shù)據(jù)信號是 1000個邏輯1，經(jīng)過USB的NRZI編碼之后，就是很長一段沒有變化的電平，在 這種情況下，即使接受者的頻率和發(fā)送者相差千分之一，就會造成把數(shù)據(jù)采樣成 1001個或者999個1 了。USB對這個問題的解決辦法，就是強制插0，也就是傳說中的bit-stuffing，如果要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有 7個 連續(xù)的1，發(fā)送前就會在第6個1后面強制插入一個0，讓發(fā)送的信號強制岀現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，從而強制接受者進 行頻率調(diào)整。接受者只要刪除 6個連續(xù)1之后的0，就可以恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)了。既然說編碼，那就順便把另一種極常用的編碼也說一下把：曼徹斯特編