相位編碼

在電信和數據存儲中，相位編碼（也稱為曼徹斯特碼）是一種線路碼，其中每個數據位的編碼在相同的時間內是低，然後是高，或高，然後是低。 它是一個沒有直流分量的自動時鐘信號。 因此，使用曼徹斯特碼的電連線很容易被電隔離。

曼徹斯特碼的名稱源於其在曼徹斯特大學的開發，其中編碼用於在曼徹斯特Mark 1計算機的磁鼓上存儲數據。

在引入6250 bpi磁帶之前，曼徹斯特碼廣泛用於1600 bpi計算機磁帶上的磁記錄，該磁帶使用更高效的組編碼記錄。 曼徹斯特代碼用於早期乙太網物理層標準，並仍用於消費者IR協定，RFID和近場通信。

基本介紹

• 中文名：相位編碼
• 外文名：phase encoding
• 縮寫：PE
• 又稱：曼徹斯特碼

特點

曼徹斯特編碼是二進制相移鍵控（BPSK）的一種特殊情況，其中數據控制方波載波的相位，其頻率是數據速率。曼徹斯特碼確保頻繁的線電壓轉換，與時鐘速率成正比;這有助於時鐘恢復。

編碼信號的DC分量不依賴於數據，因此不攜帶任何信息。因此，可以感應地或電容地耦合連線，允許使用網路隔離器 - 不能傳送DC分量的簡單的一對一隔離變壓器通過電隔離的介質（例如乙太網）方便地傳送信號。

根據思科的說法，“曼徹斯特編碼引入了一些與頻率相關的難題，使其不適合以更高的數據速率使用”。

有更複雜的代碼，例如8B/10B編碼，使用較少的頻寬來實現相同的數據速率，但可能不太容忍傳送器和接收器參考時鐘中的頻率誤差和抖動。

編碼和解碼

曼徹斯特碼在每個比特周期的中間始終具有轉變，並且（取決於要傳送的信息）也具有在周期開始時的轉變。 中間位轉換的方向表示數據。 期間邊界的過渡不包含信息。 它們僅用於將信號置於正確的狀態以允許中間位轉換。

數據表示

數據表示有兩種相反的約定。

其中第一個由G. E. Thomas於1949年首次出版，隨後有許多作者（例如，Andy Tanenbaum）。[2] 它規定，對於0比特，信號電平將為低 - 高（假設數據的幅度物理編碼） - 在比特周期的前半部分具有低電平，在後半部分具有高電平。 對於1位，信號電平將為高-低。

第二個慣例也是許多作者（例如，William Stallings [3]）以及IEEE 802.4（令牌匯流排）和IEEE 802.3（乙太網）標準的低速版本。 它指出邏輯0由高 - 低信號序列表示，邏輯1由低 - 高信號序列表示。

如果曼徹斯特編碼信號在通信中被反轉，則它從一個約定變換到另一個約定。 通過使用差分曼徹斯特編碼可以克服這種模糊性。

解碼

保證轉換的存在允許信號自動計時，並且還允許接收器正確對準; 接收器可以識別它是否被半個周期錯位，因為在每個比特周期期間不再總是過渡。 與更簡單的NRZ編碼方案（或參見NRZI）相比，這些優勢的價格是頻寬需求的兩倍。

編碼

編碼約定如下：

每個比特在固定時間（“周期”）中傳送。

使用獨占或邏輯編碼數據

0表示為從低到高的轉換，1表示由高到低的轉換（根據G. E. Thomas的慣例-在IEEE 802.3慣例中，反之亦然）。

表示0或1的轉變發生在周期的中點。

期間開始時的轉換是開銷，並不表示數據。