曼彻斯特编码

目录·编码规则
·编码原理
·解码
·优点
·特点



曼彻斯特编码(Manchester)又称裂相码、同步码、相位编码,是一种用电平跳变来表示1或0的编码方法,其变化规则很简单,即每个码元均用两个不同相位的电平信号表示,也就是一个周期的方波,但0码和1码的相位正好相反。由于曼彻斯特码在每个时钟位都必须有一次变化,因此,其编码的效率仅可达到50%左右。

曼彻斯特编码是一种双相编码。它也是通过电平的高低转换来表示“0”或“1”,每位中间的电平转换既表示了数据代码,也作为定时信号使用。曼彻斯特编码常常用在以太网中。
编码规则

在曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作时钟信号,又作数据信号。

曼彻斯特编码有两种相反的约定。

其中的第一种约定由1949年由GE托马斯(GE Thomas)首次出版,随后有众多作家使用,例如,安迪·塔南鲍姆(Andy Tanenbaum)。它指定对于0位,信号电平将为低高电平(假设对数据进行幅度物理编码)-在位周期的前半段为低电平,在后半段为高电平。对于1位,信号电平将为高-低。

第二种约定也被众多作者使用(例如William Stallings),IEEE 802.4(令牌总线)和IEEE 802.3(以太网)标准的低速版本所遵循。它指出逻辑0由高-低信号序列表示,逻辑1由低-高信号序列表示。

其中非常值得注意的是,在每一位的"中间"必有一跳变,根据此规则,可以得出曼彻斯特编码波形图的画法。例如:传输二进制信息0,若将0看作一位,我们以0为中心,在两边用虚线界定这一位的范围,然后在这一位的中间画出一个电平由高到低的跳变。后面的每一位以此类推即可画出整个波形图。
编码原理

曼彻斯特编码是将时钟和数据包含在信号流中,在传输代码信息的同时,也将时钟同步信号一起传输到对方。曼彻斯特编码的每一个码元都被调制成两个电平,所以数据传输速率只有调制速率的1/2。
解码

有保证的跳变的存在使信号可以自计时,也可以使接收器正确对准。接收器可以识别它是否在半个比特周期内未对齐,因为在每个比特周期内将不再总是存在过渡。与更简单的NRZ编码方案相比,这些好处的代价是带宽需求增加了一倍。
优点

曼彻斯特编码方法主要具有以下的优点:1个比特的中间有一次电平跳变,两次电平跳变的时间间隔可以是T/2或T;利用电平跳变可以产生收发双方的同步信号;曼彻斯特编码是一种自同步的编码方式,即时钟同步信号就隐藏在数据波形中。在曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,该跳变既可作为时钟信号,又可作为数据信号。因此,发送曼彻斯特编码信号时无须另发同步信号。
特点

曼彻斯特编码特点如下:

(1)传输流的速率是原始数据流的两倍,要占用较宽的频带。

(2)信号恢复简单,只要找到信号的边缘进行异步提取即可。

(3)10Mb/s以太网(Ethernet)采用曼彻斯特码。

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参考资料:
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贡献者:
norain
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