Không trở về không – Wikipedia

Tín hiệu nhị phân được mã hóa bằng cách sử dụng điều chế biên độ xung hình chữ nhật với cực NRZ (L) hoặc mã không trở về mức cực

Trong viễn thông, không trở về 0 ( Mã dòng NRZ ) là mã nhị phân trong đó các mã được biểu thị bằng một điều kiện quan trọng, thường là điện áp dương, trong khi các số 0 được biểu thị bằng một số điều kiện quan trọng khác, thường là điện áp âm, không có điều kiện trung tính hoặc nghỉ ngơi khác. Các xung trong NRZ có nhiều năng lượng hơn mã trở về 0 (RZ), cũng có trạng thái nghỉ bổ sung bên cạnh các điều kiện cho các số không và số không. NRZ vốn không phải là tín hiệu tự đồng hồ, do đó, một số kỹ thuật đồng bộ hóa bổ sung phải được sử dụng để tránh trượt bit; ví dụ về các kỹ thuật như vậy là một ràng buộc giới hạn độ dài chạy và tín hiệu đồng bộ hóa song song.

Đối với tốc độ báo hiệu dữ liệu nhất định, tức là tốc độ bit, mã NRZ chỉ yêu cầu một nửa băng thông băng cơ sở theo yêu cầu của mã Manchester (băng thông băng thông là như nhau). Khi được sử dụng để biểu diễn dữ liệu trong sơ đồ truyền thông không đồng bộ, việc không có trạng thái trung tính đòi hỏi các cơ chế khác để đồng bộ hóa bit khi không có tín hiệu đồng hồ riêng biệt.

Bản thân mức NRZ không phải là một hệ thống đồng bộ mà là một mã hóa có thể được sử dụng trong môi trường truyền đồng bộ hoặc không đồng bộ, nghĩa là có hoặc không có tín hiệu đồng hồ rõ ràng liên quan. Do đó, không nhất thiết phải thảo luận về cách mã hóa mức NRZ hoạt động "trên cạnh đồng hồ" hoặc "trong chu kỳ đồng hồ", vì tất cả các chuyển đổi xảy ra trong khoảng thời gian nhất định biểu thị chu kỳ đồng hồ tích phân thực tế hoặc ngụ ý . Câu hỏi thực sự là khi lấy mẫu, trạng thái cao hay thấp sẽ được nhận chính xác với điều kiện đường truyền đã ổn định cho bit đó khi mức đường truyền vật lý được lấy mẫu ở đầu nhận.

Tuy nhiên, rất hữu ích khi thấy các chuyển đổi NRZ xảy ra trên cạnh đồng hồ (giảm) để so sánh mức NRZ với các phương thức mã hóa khác, chẳng hạn như mã Manchester được đề cập, yêu cầu thông tin cạnh đồng hồ (là XOR của đồng hồ và NRZ, thực sự) thấy sự khác biệt giữa NRZ-mark và NRZ-inverted.

Các biến thể [ chỉnh sửa ]

NRZ có thể tham khảo bất kỳ mã dòng serializer nào sau đây:

Tên mã Tên thay thế Tên đầy đủ Mô tả
NRZ (L) NRZL Mức không trở về không Xuất hiện dưới dạng các bit nhị phân thô mà không có bất kỳ mã hóa nào. Thông thường nhị phân 1 ánh xạ tới mức logic cao và ánh xạ nhị phân 0 đến mức logic thấp. Ánh xạ logic nghịch đảo cũng là một loại mã NRZ (L).
NRZ (I) NRZI Đảo ngược không trở về không Đề cập đến mã NRZ (M) hoặc NRZ (S).
NRZ (M) NRZM Dấu không trở về không Ánh xạ nối tiếp {0: hằng, 1: chuyển đổi}.
NRZ (S) NRZS Không gian không trở về không Ánh xạ nối tiếp {0: chuyển đổi, 1: không đổi}.
NRZ (C) NRZC Thay đổi không trở về không

Mã NRZ cũng có thể được phân loại là cực hoặc không phân cực trong đó cực có nghĩa là ánh xạ tới điện áp của + V và V, và không phân cực đề cập đến ánh xạ điện áp + V và 0, cho các giá trị nhị phân tương ứng là 0 và 1.

Cấp độ đơn cực không trở về 0 [ chỉnh sửa ]

NRZ đơn cực (L), hoặc mức đơn cực không trở về mức không [0,9009002] "Một" là được biểu thị bằng độ lệch DC trên đường truyền (theo quy ước dương), trong khi "không" được biểu thị bằng sự không có sai lệch – đường ở 0 volt hoặc nối đất. Vì lý do này, nó còn được gọi là "khóa tắt". Trong ngôn ngữ đồng hồ, một "một" chuyển sang hoặc duy trì ở mức độ thiên vị trên cạnh đồng hồ của bit trước đó, trong khi "không" chuyển sang hoặc không bị sai lệch trên cạnh đồng hồ của bit trước đó. Một trong những nhược điểm của NRZ đơn cực là nó cho phép tạo chuỗi dài mà không thay đổi, điều này gây khó khăn cho việc đồng bộ hóa, mặc dù điều này không phải là duy nhất đối với trường hợp đơn cực. Một giải pháp là không gửi byte mà không chuyển tiếp. Quan trọng hơn, và duy nhất đối với NRZ đơn cực, là các vấn đề liên quan đến sự hiện diện của mức DC được truyền – phổ công suất của tín hiệu truyền không đạt tới 0 ở tần số 0. Điều này dẫn đến hai vấn đề quan trọng: thứ nhất, nguồn DC được truyền dẫn dẫn đến tổn thất điện năng cao hơn các mã hóa khác và thứ hai, sự hiện diện của một thành phần tín hiệu DC đòi hỏi đường truyền phải được ghép nối với DC.

Mức không trở về không hai cực [ chỉnh sửa ]

"Một" được biểu thị bằng một mức vật lý (thường là điện áp dương), trong khi "không" được biểu thị bằng một mức khác (thường là điện áp âm). Trong ngôn ngữ đồng hồ, ở cấp độ NRZ lưỡng cực, điện áp "dao động" từ dương sang âm trên cạnh kế của chu kỳ xung nhịp bit trước đó.

Một ví dụ về điều này là RS-232, trong đó "một" là −12 V đến −5 V và "zero" là +5 V đến +12 V.

Không gian không trở về không [ chỉnh sửa ]

Bộ mã hóa cho NRZS, chuyển sang số không

"Một" được biểu thị bằng không thay đổi mức vật lý, trong khi " zero "được thể hiện bằng sự thay đổi mức độ vật lý. Trong ngôn ngữ đồng hồ, mức chuyển tiếp trên cạnh xung nhịp của bit trước đó để biểu thị "không".

"Thay đổi trên không" này được sử dụng bởi Điều khiển liên kết dữ liệu cấp cao và USB. Cả hai đều tránh các khoảng thời gian dài không có chuyển tiếp (ngay cả khi dữ liệu chứa các chuỗi dài 1 bit) bằng cách sử dụng chèn 0 bit. Các bộ phát HDLC chèn 0 bit sau 5 bit liền kề (trừ khi truyền bộ phân định khung "01111110"). Bộ phát USB chèn 0 bit sau 6 bit liên tiếp. Bộ thu ở đầu xa sử dụng mọi chuyển đổi – cả từ 0 bit trong dữ liệu và các bit 0 không dữ liệu bổ sung này – để duy trì đồng bộ hóa đồng hồ. Người nhận khác bỏ qua các bit 0 không dữ liệu này.?

Đảo ngược không trở về 0 [ chỉnh sửa ]

Một ví dụ về mã hóa NRZI, chuyển đổi trên 1

Quy ước ngược lại, chuyển đổi vào 0

Bộ mã hóa đối với NRZI, chuyển đổi trên một

Không trở về không, đảo ngược ( NRZI còn được gọi là Không chuyển sang Zero IBM [1] Mã ức chế [2] hoặc Mã IBM [2]) đã được Bryon E. Phelps (IBM) nghĩ ra vào năm 1956. [2][3] Đây là phương pháp ánh xạ tín hiệu nhị phân sang tín hiệu vật lý để truyền qua một số phương tiện truyền dẫn . Tín hiệu NRZI hai cấp phân biệt các bit dữ liệu bằng sự hiện diện hoặc vắng mặt của quá trình chuyển đổi tại ranh giới đồng hồ.

Giá trị bit tương ứng với quá trình chuyển đổi khác nhau trong thực tế và tên NRZI được sử dụng cho cả hai. Các mã giới hạn độ dài chạy (RLL) thường được mô tả bằng cách sử dụng quy ước rằng logic 1 được truyền dưới dạng chuyển tiếp và logic 0 được truyền dưới dạng không có chuyển đổi. Các giao thức HDLC và Universal serial Bus sử dụng quy ước ngược lại: logic 0 được truyền dưới dạng chuyển tiếp và logic 1 được truyền dưới dạng không chuyển tiếp.

Một chuỗi dài các bit không chuyển đổi có thể gây khó khăn cho người nhận để đếm chính xác, do đó, một số phương tiện để buộc chuyển đổi trong các khoảng thời gian hợp lý thường được sử dụng bổ sung cho NRZI. Các thiết bị lưu trữ băng từ và đĩa từ thường sử dụng mã RLL tốc độ cố định, trong khi HDLC và USB sử dụng nhồi bit: chúng chèn thêm 0 bit (buộc chuyển tiếp) sau 5 hoặc 6 (tương ứng) 1 bit liên tiếp. Mặc dù nhồi bit là hiệu quả, nó dẫn đến tốc độ dữ liệu thay đổi vì mất một chút thời gian để gửi một chuỗi dài 1 bit so với việc gửi một chuỗi dài 0 bit.

NRZI được đồng bộ hóa ( NRZI-S SNRZI ) và bản ghi mã hóa nhóm (GCR) [4] Trong NRZI-S, mỗi nhóm 8 bit được mở rộng thành 9 bit bằng 1 để thiết lập quá trình chuyển đổi để đồng bộ hóa. [4]

Chỉnh sửa ngẫu nhiên không trở về 0 [ chỉnh sửa ]

Trả về 0 mô tả mã dòng được sử dụng trong tín hiệu viễn thông trong đó tín hiệu giảm (trả về) về 0 giữa mỗi xung. Điều này diễn ra ngay cả khi một số 0 hoặc 1 liên tiếp xảy ra trong tín hiệu. Tín hiệu là tự đồng hồ. Điều này có nghĩa là một đồng hồ riêng biệt không cần phải được gửi cùng với tín hiệu, nhưng phải sử dụng gấp đôi băng thông để đạt được cùng tốc độ dữ liệu so với định dạng không trở về không.

"0" giữa mỗi bit là điều kiện trung tính hoặc nghỉ, chẳng hạn như biên độ 0 trong điều chế biên độ xung (PAM), dịch chuyển pha 0 trong khóa dịch pha (PSK) hoặc tần số trung bình trong dịch chuyển tần số khóa (FSK). Điều kiện "không" đó thường là một nửa giữa điều kiện quan trọng đại diện cho 1 bit và điều kiện quan trọng khác đại diện cho 0 bit.

Mặc dù return-to-zero chứa một điều khoản để đồng bộ hóa, nhưng nó vẫn có một thành phần DC dẫn đến việc lưu trữ đường cơ sở của Cameron trong chuỗi dài 0 hoặc 1 bit, giống như mã dòng không trở về 0.

Xem thêm [ chỉnh sửa ]

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

  1. ^ IBM 729 II, IV, V, VI Các đơn vị băng (PDF) (223-6988 ed.). 1962. tr. 7 . Truy cập 12 tháng 2 2018 .
  2. ^ a b ] Palmer, Trưởng khoa (2005). "Phần 1: Hệ thống ghi âm, 1: Lịch sử tóm tắt về ghi âm từ tính". Trong Vasic, Bane; Kurtas, Erozan M. (chủ biên.). Mã hóa và xử lý tín hiệu cho các hệ thống ghi từ (lần xuất bản thứ nhất). Báo chí CRC LLC. trang I-6, I-15. Mã số 0-8493-1524-7 . [65909080] "5. Mã hóa tín hiệu và kiểm soát lỗi". Ở Mee, C. Denis; Daniel, Eric D. (chủ biên.). Ghi từ . II: Lưu trữ dữ liệu máy tính (lần 1). Công ty sách McGraw-Hill. ISBN 0-07-041272-3 .

Đọc thêm [ sửa "Tiêu chuẩn liên bang 1037C" (hỗ trợ cho MIL-STD-188).


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *