数字编码

计算机原理术语

数字编码是只采用数字和有关特殊字符来表示数据和指令的编码。

定义

数字编码是只采用数字和有关特殊字符来表示数据和指令的编码。

十进制数据系统是人们最熟悉的数字系统，但是在数据转换和计算机处理中，使用十进制数据系统是很困难的，甚至是不现实的，这需要使用十个不同的电路状态分别表示十个数字符号。然而，可以采取许多方法使电路表示出两种不同的状态，于是，二进制数据系统得到了广泛的应用。

对数字数据的数字编码是指将二进制0/1数字数据变换成具有一定极性、幅度、比特速率，跳变规则的方波波形（数字信号）。

主要编码方案

NRZ码

NRZ(Non Return Zero)码亦称为不归零码。通信中常用的两种NRZ码为NRZ—L和NRZ—I码．分别如图1所示。两种码的共同特点是双极性(该优点是使平均功率较低)；具有直流成分(该缺点是使在隔直流的通信系统中产生基线漂移，引起判决错误)。

NRZ-L码缺少同步机制(对连续的0或1比特序列，信号单元间无跳变，使接收方的比特基准无法与发送端同步)。

NRZ-I称为差分码，差分码的特征是当前信号单元的电平不仅取决于当前的数据值，也与前面的信号单元电平有关。NRZ—I的编码规则为：数据0对应能信号单元电平(极性、幅度)同于前个信号单元电平，数据1对应的信号单元电平相对前个信号单元电平取反。接收方对NRZ—I码的解码规则是，根据信号单元电平是否变化来判决数据为0还是1，因此避免了通信系统在沿途多个节点中可能出现的线对接反所带来的极性模糊问题。

RZ码

RZ码如图2所示。其特点是在每个信号单元的中间均有跳变，为接收方提供了自同步机制(接收方根据该跳变对本方的时钟基准进行调整)。RZ码仍具有直流成分。RZ码信号占有较宽的频率有效带宽。

曼彻斯特码和差分曼彻斯特码

曼彻斯特码和差分曼彻斯特码如图3示。其共同特点是在每个信号单元的中间均有跳变，具有了自同步机制；不具有直流成分。曼彻斯特码的编码规则为：数据0对应的信号单元的前半期为正，后半期为负；数据1对应的信号单元的前半期为负，后半期为正。

差分曼切斯特码为差分码，编码规则为：数据1对应的信号单元的起始电平(极性、幅度)同于前个信号单元的电平，即在信号单元开始处无跳变。数据0对应的信号单元的起始电平相对前个信号单元的电平取反，即在信号单元开始处有跳变。

曼彻斯特码和差分曼彻斯特码信号占有较宽的频率有效带宽。

AMI码

AMI码(AIternate Mark Inversion)的特点是数据1对应有两个电平(正、负极性)。后一个数据1产生的电平相对于前一个数据1产生的电平取反，使该码型不具有直流成分。

AMI码不具有自同步机制(连续多个数据0将使接收方失步)。针对AMI码无自同步机制的缺点，有两种对AMI码的连续多个数据0采取填充跳变脉冲的编码作法，分别称为HDB3码和B8ZS码。

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