NRZ - Non Return to Zero (без возврата к нулю)
В этом варианте кодирования используется следующее представление битов:
биты 0 представляются нулевым напряжением (0 В);
биты 1 представляются напряжением +V.
Этот метод кодирования является наиболее простым и служит базой для построения более совершенных алгоритмов кодирования. Кодированию по методу NRZ присущ целый ряд недостатков:
- высокий уровень постоянного напряжения (среднее значение 1/2V вольт для последовательности, содержащей равное число 1 и 0);
- широкая полоса сигнала (от 0 Гц для последовательности, содержащей только 1 или только 0 до половины скорости передачи данных при чередовании 10101010);
- возможность возникновения продолжительных периодов передачи постоянного уровня (длинная последовательность 1 или 0) в результате чего затрудняется синхронизация устройств;
- сигнал является поляризованным.
RZ - Return to Zero (возврат к нулю)
Цифровые данные представляются следующим образом:
биты 0 представляются нулевым напряжением (0 В);
биты 1 представляются значением +V в первой половине и нулевым напряжением во второй, т.е. единице соответствует импульс напряжения продолжительностью в половину продолжительности передачи одного бита данных.
Этот метод имеет два преимущества по сравнению с кодированием NRZ:
* средний уровень напряжения в линии составляет 1/4V (вместо 1/2 V);
* при передаче непрерывной последовательности 1 сигнал в линии не остается постоянным.
Однако при использовании кодирования RZ полоса сигнала может достигать значений, равных скорости передачи данных (при передаче последовательности 1).
NRZ I - Non Return to Zero Invertive (инверсное кодирование без возврата к нулю)
Этот метод кодирования использует следующие представления битов цифрового потока:
* биты 0 представляются нулевым напряжением (0 В);
* биты 1 представляются напряжением 0 или +V в зависимости от предшествовавшего этому биту напряжения. Если предыдущее напряжение было равно 0, единица будет представлена значением +V, а в случаях, когда предыдущий уровень составлял +V для представления единицы, будет использовано напряжение 0 В.
Этот алгоритм обеспечивает малую полосу (как при методе NRZ) в сочетании с частыми изменениями напряжения (как в RZ), а кроме того, обеспечивает неполярный сигнал (т. е. проводники в линии можно поменять местами).
AMI - Alternate Mark Inversion (поочередная инверсия единиц)
Этот метод кодирования использует следующие представления битов:
* биты 0 представляются нулевым напряжением (0 В);
* биты 1' представляются поочередно значениями +V и -V.
Этот метод подобен алгоритму RZ, но обеспечивает в линии нулевой уровень постоянного напряжения.
Недостатком метода AMI является ограничение на плотность нулей в потоке данных, поскольку длинные последовательности 0 ведут к потере синхронизации.
HDB3 - High Density Bipolar 3 (биполярное кодирование с высокой плотностью)
Представление битов в методе HDB3 лишь незначительно отличается от представления, используемого алгоритмом AMI:
При наличии в потоке данных 4 последовательных битов 0 последовательность изменяется на 000V, где полярность бита V такая же, как для предшествующего ненулевого импульса (в отличие от кодирования битов 1, для которых знак сигнала V изменяется поочередно для каждой единицы в потоке данных).
Этот алгоритм снимает ограничения на плотность 0, присущие кодированию AMI, но порождает взамен новую проблему - в линии появляется отличный от нуля уровень постоянного напряжения за счет того, что полярность отличных от нуля импульсов совпадает. Для решения этой проблемы полярность бита V изменяется по сравнению с полярностью предшествующего бита V. Когда это происходит, битовый поток изменяется на B00V, где полярность бита B совпадает с полярностью бита V. Когда приемник получает бит B, он думает, что этот сигнал соответствует значению 1, но после получения бита V (с такой же полярностью) приемник может корректно трактовать биты B и V как 0.
Метод HDB3 удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к алгоритмам цифрового кодирования, но при использовании этого метода могут возникать некоторые проблемы.
PE - Phase Encode (Manchester, фазовое кодирование, манчестерское кодирование)
При фазовом кодировании используется следующее представление битов:
* биты 0 представляются напряжением +V в первой половине бита и напряжением -V - во второй половине;
* биты 1 представляются напряжением -V в первой половине бита и напряжением +V - во второй половине.
Этот алгоритм удовлетворяет всем предъявляемым требованиям, но передаваемый в линию сигнал имеет широкую полосу и является поляризованным.
CDP - Conditional Diphase
Этот метод является комбинацией алгоритмов NRZI и PE и использует следующие представления битов цифрового потока:
* биты 0 представляются переходом напряжения в том же направлении, что и для предшествующего бита (от +V к -V или от -V к +V);
* биты 1 представляются переходом напряжения в направлении, противоположном предшествующему биту (от +V к -V или от -V к +V).
Этот алгоритм обеспечивает неполярный сигнал, который занимает достаточно широкую полосу.
