通訊線路的編碼就像商品的包裝,商品包裝的目的是使商品更適合運輸,在運輸過程中不受損,同樣,線路編碼的目的就是使編碼後的二進位制資料更適合線路傳輸。常用的光介面碼型有nrz、nrzi;電介面碼型有hdb3、bnzs、cmi、manchester、mlt-3。
nrz碼:
nrz即non-return to zero code, 非歸零碼,光介面stm-no、1000base-sx、1000base-lx採用此碼型。nrz是一種很簡單的編碼方式,用0電位和1點位分別二進位制的「0」和「1」,編碼後速率不變,有很明顯的直流成份,不適合電介面傳輸。nri編碼如下圖所示:
nrzi碼:
nrzi即non-return to zero inverted,非歸零反轉碼,光介面100base-fx使用此碼型。編碼不改變訊號速率。
nrzi編碼規則:
1).如果下乙個輸入二進位制位是「1」,則下乙個編碼後的電平是當前電平跳變後的電平;
2).如果下乙個輸入二進位制位是「0」,則編碼後的電平與當前保持一致。
nrzi編碼如下圖所示:
nrz和nrzi都是單極性碼,即都只有正電平和零電平,沒有負電平,所以nrz和nrzi碼中有很多直流成份,不適合電路傳輸,並且nrz和nrzi編碼本身不能保證訊號中不包含長連「0」或長連「1」出現,不利於時鐘恢復。
mlt-3碼:
mlt-3即multi-level transmit -3,多電平傳輸碼,mlt
-3碼跟nrzi碼有點型別,其特點都是逢「1」跳變,逢「0」保持不變,並且編碼後不改變訊號速率。如nrzi碼不同的是,mlt-3是雙極性碼,有」-1」、「0」、「1」三種電平,編碼後直流成份大大減少,可以進行電路傳輸,100base-tx採用此碼型。
mlt-3編碼規則:
1).如果下一輸入為「0」,則電平保持不變;
2).如果下一輸入為「1」,則產生跳變,此時又分兩種情況。
(a).如果前一輸出是「+1」或「-1」,則下一輸出為「0」;
(b).如果前一輸出非「0」,其訊號極性和最近乙個非「0」相反。
mlt-3編碼如下所示:
ami碼:
ami即alternate mark inversion,訊號交替反轉碼,典型的雙極性碼,ami型別的編碼有hdb3、b3zs、b8zs等。
ami編碼規則:輸入的「0」仍然是0,輸入的「1」交替的變換為+1、-1。
ami編碼如下圖所示:
ami能保證編碼後無直流分量,但ami本身無法保長連「0」和長連「1」出現。
這就出現hdb3、b3zs、b8zs,這三種編碼成功彌補了ami碼的這種缺陷。
hdb
3碼:hdb3即high density bipolar of order 3 code,三階高密度雙極性碼。
編碼規則:
1).當原碼沒有四個以上連「0」串時,ami碼就是hdb
3碼。2).當出現四個以上連「0」串時,將第四個「0」變成與其前面一非「0」同極性的符號,由於這個符號破壞了極**替反轉的規則,因此叫做破壞符號,用v符號表示(+1為+v,-1為-v),相鄰的v符號也需要極**替。
3).當v符號之間有奇數個非「0」時,是能滿**替的,如為偶數,則不能滿足,這時再將該小段的第乙個「0」變成「+b」或「-b」,b符號與前乙個非「0」符號相反,並讓後面的非「0」符號從v符號開始交替變化。hdb3碼如下圖所示:
換一種更好記的方法:兩v碼之間原始碼非「0」個數為為奇數時,用000v代替0000,為偶數時,用b00v代替0000,b00v之後,原始極性碼必須與v碼極性相反。如下圖所示:
b3zs碼:
b3zs即bipolar with three-zero substitution,三階雙極性碼,t3線路用此編碼。
編碼規則與hdb3相同,只是編碼後能允許最多連「0」的個數從hdb3的三個減小到兩個。b3zs碼如下所示:
b8zs碼:
b8zs即bipolar with eigth-zero substitution,八階雙極性碼,如果原始碼中沒有8個或以上連「0」串時,這時ami碼就是b8zs碼,如果有8個或以上連「0」時,將8個「0」替換成「000vb0vb」,其他規則同hdb
3碼。t1線路採用此編碼。如下所示:
cmi碼:
cmi即code mark inversion,訊號反轉碼。
編碼規則:輸入的「1」交替用-1和+1表示,「0」用電平從-1到+1的跳變表示,也就是乙個上公升沿。e4和smt-1e線路採用此編碼,編碼後訊號速率被提高,其實是以犧牲頻寬來換取傳輸特性。如下圖所示:
manchester碼:
使用電平從+1到-1的變化表示「0」,使用電平從-1到+1的變化表示「1」,
編碼效率低,只有50%,同cmi一樣,是拿頻寬換取傳輸特性,10base-t使用此編碼。
如下圖所示:
各種鏈路與碼型對應表:
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