更新時間：2025-06-10 13:06:12
網站建設
661在數據通信中，根據通信介質的不同，在信道上傳輸的信號分為數字信號和模擬信號。在發送端，首先需要通過編碼器對數字數據進行編碼，編碼器將數字數據轉換為數字信號，在數字信道上傳輸。如果在模擬信道上傳輸，調制器將數字信號調制為可以在數字信道上傳輸的數字信號。在模擬信道上傳輸的模擬信號。在接收端進行相反的操作，即模擬信號的解調（解調器）和數字信號的解碼（譯碼器），最后還原出原始數字數據。
簡而言之，信源產生的數字數據不是直接傳輸的，而是需要經過編碼等處理過程。1.編碼技術
編碼技術就是將號碼以某種方式進行變換，得到另一組適合傳輸的號碼，或者用其他號碼監視原號碼，以保證在傳輸過程中不被誤判。
在編碼技術中，編碼的類型可以有以下幾種：
(1)數字數據數字信號代碼： 例如在局域網中的建站通信中，計算機通過網卡直接與通信介質同軸海龜線或雙線連接，其通道為數字渠道。網卡具有數字數據編碼產生數字信號的功能。
(2) 模擬數據數字信號編碼： 例如在網絡應用中語音聊天數據的傳輸中，其產生的語音模擬數據需要經過編解碼器的采樣處理，形成數字數據，然后數字數據被轉換成數字信號以供進一步處理。傳播。
(3) 數字數據-模擬信號編碼： 如通過電話撥號上網的應用，計算機產生的數字數據通過模擬傳輸系統的電話網絡傳輸，兩端需要調制器/解調器將數字信號調制為模擬信號或將其轉換為模擬信號。模擬信號解調到數字信號處理。
(4)模擬數據模擬信號編碼： 這種編碼技術一般用于電話通訊系統。
無論是哪種編碼技術，數字傳輸技術都是以當今數字網絡為發展方向的數據通信基礎。因此，本節要介紹的內容主要是數據通信中常用的“數字數據~數字信號”數字編碼技術（模擬數據的數字信號編碼技術可參考問題2-1的解釋）第11 章）。2.二進制編碼為什么還要采用“編碼技術”
在計算機系統中，雖然數據的存儲形式是二進制碼，但是在點對點的數據傳輸中如何保證通信兩端發送和接收的同步，如何保證讀取通道上的二進制碼是否正確等，基于原始數字數據直接轉換成數字信號是無解的，但是利用編碼技術重新定義原始數字數據是一種有效的方法。數字編碼技術需要解決三個基本問題：
(1)數據通信中，發送端發送的數據與接收端接收的數據同步控制的問題。為了實現兩端數據傳輸的同步控制，需要在傳輸的二進制數字數據中攜帶同步控制信息。
(2)信道通信能力受限問題。需要高質量的編碼技術來提高二進制數字數據的傳輸速率。
(3)信道抗干擾能力問題。采用什么樣的編碼技術來降低信道的誤碼率。
:采用數據編碼技術的本質是對原有的數字編碼進行處理，加入同步信息，使傳輸速度更快，不易出錯。3.常用數字編碼技術
常用的數字編碼技術如圖2-3所示。
1）不歸零編碼（Non-Return to Zero Coding，NRZ）不歸零編碼是用不同的電平信號來表示二進制碼的0或1，這個電平信號要占據整個符號，沒有歸零。比如用+5V表示1，OV表示0，或者用10個5V表示1，1個5V表示0。
注：符號是數字信號的基本單位。在數字通信中，二進制數往往以等時間間隔傳輸，這種等時間間隔的信號稱為二進制符號。
NRZ編碼的主要缺點是數據流中連續出現：或1、接收端不易區分每個位信號的開始時間和結束時間，即無法從高低電平的矩形波中讀出正確的位串。比如發送端發送一個11011000的矩形波，如果發送位持續時間縮短一半，接收端會讀到111100111100000.位串。為保證傳輸數據的正確性，必須在發送NRZ碼的同時使用另一通道同時傳輸時鐘同步信號，見圖2-3上端。
當信號中0和1的個數不均勻時，這種編碼會產生直流分量的積累，導致信號失真失真，降低傳輸的可靠性。因此，這種編碼在局域網傳輸中很少使用。
2）受制于曼徹斯特編碼（Manchester Coding）
曼徹斯特編碼有自己的同步信號。在曼徹斯特編碼中，每個位的持續時間分為兩半。發送bit 0時，信號位中間電平由低跳變到高；發送bit 1時，信號位的中間電平由高跳變到低。由于電壓變化發生在每個符號的中間，即發送每個比特的持續時間中間必須有一個電平跳變，接收方可以很容易地將其用作同步時鐘。此外，曼徹斯特編碼雖然不含直流分量，但編碼效率較低。因此，這種編碼只用于10Mbps的局域網數據傳輸。
3)差分曼徹斯特編碼(Differential Manchester Coding)差分曼徹斯特編碼是受徹斯特編碼的改進，即在信號位開始時不改變信號極性(沒有跳變)表示1;在信號位開始時改變信號極性(有跳變)表示0,受徹斯特和差分曼徹斯特的編碼原理基本相同。它們共同的特征是在傳輸每一個比特位中都帶有位同步時鐘，具有自同步能力和良好的抗干擾性能，彌補了不歸零缺陷。
二者區別在于:差分受徹斯特編碼在每個時鐘位即每個比特位中間都有一次跳變，專門用于同步控制，傳輸的是1還是。由在每個時鐘位的開始有無跳變來區分。因此，差分曼徹斯特編碼比受徹斯特編碼的變化相對要少，16Mbps的令牌環網就是采用這種差分曼徹斯特編碼。
然而，由于這兩種編碼的每一個比特都被轉換成兩個電平，所以，這兩種編碼的效率僅可達到50%左右，不宜在高速網中采用。
4) DNRZ編碼(Differential NRZ)
DNRZ碼是NRZ碼的一種改進形式。它也是用信號的極性變化來表示1和0，一個比特位的起始處有跳變表示1，而無跳變表示。。DNRZ碼不僅保持了NRZ碼的優點，同時提高了信號的抗干擾性和易同步性。而且DNRZ編碼中的碼元速率與編碼時鐘速率一致，具有很高的編碼效率，符合高速網絡對信號編碼的要求。
5) 4B/5B編碼與8B/10B編碼
隨著網絡應用技術特別是局域網技術的快速發展，在快速以太網、千兆以太網中應用光纖技術已成熟。由此，在光纖介質中傳輸數據更多采用另一種編碼技術4B/5B編碼或8B/10B編碼。
4B/5B編碼:這種編碼技術的特點是將欲發送的比特流每4比特作為一個組，然后按照4B/5B編碼規則將其轉換成相應5比特碼.轉換后的符號能保持線路的交流平衡，使傳輸中波形頻譜為最小。如FDDI,10OBase-TX和10OBase-FX局域網中就采用這種編碼技術。
8B/10B編碼:是將一組連續的8位比特流分解成兩組，一組3位，另一組5位，經過編碼后分別成為一組4位的代碼和一組6位的代碼，從而組成一組10位的數據發送出去。在千兆以太網中就采用BB/10B的編碼方式。
我們專注高端建站，小程序開發、軟件系統定制開發、BUG修復、物聯網開發、各類API接口對接開發等。十余年開發經驗，每一個項目承諾做到滿意為止，多一次對比，一定讓您多一份收獲！
