基本介紹
- 中文名：雙相編碼
- 外文名：Bi-Phase Space
- 全稱：雙相間隔碼編碼
- 現狀：在短距離通信中得到廣泛套用
- 學科：通信
主要內容,分類,曼徹斯特編碼,差分曼徹斯特編碼,優點,同步,差錯檢測,套用,
主要內容
雙相編碼也是雙相位編碼，是用來解決同步問題的一種方法。編碼原理是將一個碼元劃分成兩個等寬的間隔，用相位觀點來描述就是對每個二進制代碼“0”和“1”分別用兩個具有不同相位的二進制新碼去取代，故稱為雙相編碼。編碼規則是在每個碼元的開始、結束以及“0”碼元正中間時刻發生跳變，其餘時刻不變化。雙相編碼以其便於位同步提取、頻譜頻寬較窄、實現電路簡單而在短距離通信中得到了廣泛的套用。
雙相編碼要求每一位中都要有一個電平轉換。因而這種代碼的最大優點是自定時，同時雙相碼也有檢測錯誤的功能，如果某一位中間缺少了電平翻轉，則被認為是違例代碼。
分類
曼徹斯特編碼
曼徹斯特編碼也被稱為分相編碼(Split-Phase Coding)。在曼徹斯特編碼中，某位的值是由該位長度內半個位周期時電平的變化(上升/下降)來表示的，在半個位周期時的負跳變表示二進制“1”，半 個位周期時的正跳變表示二進制“0″。曼徹斯特編碼在採用負載波的負載調製或者反向散射調製時，通常用於從電子標籤到讀寫器的數據傳輸，因為 這有利於發現數據傳輸的錯誤。這是因為在相位長度內，“沒有變化”的狀態是不允許的。當多個電子標籤同時傳送的數據位有不同值時，接收的上升邊和下降邊互相 抵消，導致在整個位長度內是不間斷的副載波信號，由於該狀態不允許，所以讀寫器利用該錯誤就可以判定碰撞發生的具體位置。
差分曼徹斯特編碼
在信號位開始時改變信號極性，表示邏輯"0"；在信號位開始時不改變信號極性，表示邏輯"1"，如下圖所示。
其中：a）為不歸零碼，b）為曼徹斯特碼，又叫數字雙相碼。c）為差分曼徹斯特碼，又叫條件雙相碼（CDP碼）。它是改進型的曼徹斯特編碼，其特點是在每一位周期的中間，波形都有變化，如果在兩位周期交界處電平沒有變化，則表示“1”：有變化，則表示“0”（在信號位中間總是將信號反相；在信號位開始時不改變信號極性，表示邏輯“1”：在信號位開始時改變信號極性，表示邏輯“0”）。
差分曼徹斯特編碼
差分曼徹斯特編碼識別差分曼徹斯特編碼的方法：主要看兩個相鄰的波形，如果後一個波形和前一個的波形相同，則後一個波形表示0，如果波形不同，則表示1。
優點
同步
所有雙相碼在每一比特時問內至少有一次電平轉移，有時可能有高達兩次電平轉移。由於在每一比特時間記憶體在有可預期的電平轉移，接收機便可依此電平轉移而同步。對Manchester編碼和差分Manchester編碼而言，在比特問隔的中間總有一次電平轉移；對雙相一M和雙相一S而言，在任一比特的開始總有一次電平轉移。由於這個原因，雙相碼又稱為自帶時鐘碼。
差錯檢測
如果在定義應該有電平轉移的時刻卻無電平轉移，就可判定為檢測到差錯。從雙相編碼的示意圖可見，雙向碼的總能量分布在0。5~1比特率之間，因此其占用頻寬還是比較窄的，除了Manchester編碼外，其餘雙向碼均屬差分碼。
此外，雙項碼的最大調製率為NRZ(Nonreturn to Zero)的兩倍，因此占用的頻寬也比NRZ更寬。現階段，雙項碼已成為數據傳輸普遍採用的一種編碼技術，並且Manchester編碼和差分Manchester編碼已列於區域網路標準之中。
套用
當數據為1時，在這位數據位中間產生電平變化，前半個數據位和後半個數據位的電平總是相反的，這也就是數據的雙相編碼的由來。而當數據為O時，數據位中間無電平跳變，即前半個數據位和後半個數據位的電平總是相同的。任意兩個相鄰的數據位之間總有電平跳變。這種跳變隱含了時鐘的作用，無論是編碼器還是解碼器，它能將數據與數據之間嚴格分離開來，而又不占用數據位的時間。這種編碼的特點，使得傳送過程中，不包含有時鐘位，又無同步和異步傳送過程中的同步碼和起始、停止位，因而傳送速度和效率大大提高。這種編碼常用在計算機的磁碟數據寫人和讀出過程中，使主機與磁碟之間的數據交換速度加快，同時，也使盤面上的數據密度提高，也簡化了數據的編碼和解碼電路。
使用數據雙相編碼串列傳送，可是實現結構簡化，節省傳輸線，高速傳送數據。
