文章目录
- 1 概述
- 2 常见编码方案
- 2.1 曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码
- 2.2 4B/5B 编码
- 2.3 各种编码效率
- 3 扩展
- 3.1 单极性码 和 极性码
- 3.2 双极性码
- 3.3 归零编码 和 不归零编码
- 3.4 网工软考真题
1 概述
常见数据编码
曼彻斯特编码：电平跳变来表示 1 或 0（第一个编码自定义），常用于 以太网
差分曼彻斯特编码：电平跳变只作为定时信号，不表示数据（增加 翻转特性），常用 令牌环网
2 常见编码方案
2.1 曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码
曼彻斯特编码 中的 第一个编码自定义：
可以 从高跳低 表示 1，也可以表示 0
// 常考题
[例1] 下图画出了曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形图，实际传送的比特串为（）
A.10101100 B.01110010 C.01010011 D.10001101
【参考答案：C，思路如下图】
2.2 4B/5B 编码
- 发送数据流每 4bit，先使用不归零码（NRZ-I），编码成 5 bit，多一位用于解决 同步问题
2.3 各种编码效率
编码方案 | 效率 | 用途 |
曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码 | 50% | 以太网 |
4B/5B | 80% | 百兆以太网 |
8B/10B | 80% | 千兆以太网 |
64B/66B | 97% | 万兆以太网 |
曼彻斯特编码 和 差分曼彻斯特编码：双相码。
高低两个电平变化 表示 1个数据，所以编码效率是 50%
3 扩展
3.1 单极性码 和 极性码
编码 | 数据表示 |
单极性码 | 用 正的（或负的） 电压表示数据。如：高电压表示二进制数 “1”，无电压表示二进制数 “0” |
极性码 | 分别用 正、负电压 表示二进制数 “0” 和 “1”。电平相差较大，抗干扰能力较好 |
3.2 双极性码
- 信号在三个电平（正、负、零）之间变化，典型的就是：交替反转编码（Altemate Mark Inversion，AMI）
- 0 电平 表示 0，1 则在 正负之间交替翻转（1 跳 0 不跳）
3.3 归零编码 和 不归零编码
编码 | 数据表示 |
归零编码 | Return Zero，负电平 到 0电平：“1”；正电平 到 0电平：“0” |
不归零编码 | Not Return Zero，出现 “1” 时电平翻转，出现 “0” 时电平不翻转，也叫 差分码 |
3.4 网工软考真题
【2021上半年 - 13】在曼彻斯特编码中，若波特率为10Mbps,其数据速率为 ( ) Mbps。
A.5
B.10
C.16
D.20
参考答案：A
使用曼码和差分曼码时，每传输1bit的信息，就要求线路上有2次电平状态变化，所以这种编码方式的效率只有50%。在曼彻斯特编码中，若波特率为10Mbps，其数据速率为5Mbps。
【2021上半年 - 18】以下编码中，编码效率最高的是( )。
A.BAMI
B.曼彻斯特编码
C.4B5B
D.NRZI
参考答案：D
曼彻斯特编码编码效率50%，4B/5B编码效率为80%，NRZI编码方式非常的简单，即信号电平翻转表示0，信号电平不变表示1，编码效率100%。
传号交替反转码（Alternative Mar Inversion, AMI 码），其编码规则为将消息码的“1”（传号码）交替地变为“+1”和“-1”，而“0”（空号码）保持不变，并没有引入新的码元。但是变换后有三个电平，三个电平仅代表了 1 个比特的两种状态，所以编码效率为 1/1.58，约为 0.63。
【2019下半年 - 12】以太网采用的编码技术为（ ）。
A.曼彻斯特
B.差分曼彻斯特
C.归零码
D.多电平编码
参考答案：A
传统以太网使用的是曼彻斯特编码，效率50％。
