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网站建设常识网站建设技术知识大全,凡科建站建网站,网站集约化建设进度汇报,创意网页设计题库单极性不归零码#xff1a;第一幕#xff1a;场景设定想象一下#xff0c;你和朋友约好用手电筒在夜里传暗号。规则很简单#xff1a;你亮着手电筒 持续1秒钟#xff0c;就代表你发送了数字 1。你关掉手电筒 持续1秒钟#xff0c;就代表你发送了数字 0。你们约定#xf…单极性不归零码第一幕场景设定想象一下你和朋友约好用手电筒在夜里传暗号。规则很简单你亮着手电筒持续1秒钟就代表你发送了数字1。你关掉手电筒持续1秒钟就代表你发送了数字0。你们约定每隔1秒钟看一次对方的手电筒状态。这个最原始、最直接的“亮1灭0”的编码方式就是单极性不归零码。第二幕拆解这个名字名字听起来很专业但拆开看就很简单单极性“极”指的是电平电压或光强。“单极性”就是只用一种极性的电平和零电平来表示信息。在我们的例子里有光一个正电平代表1无光零电平代表0。我们只用“有光”这一种“极性”的状态。作为对比如果是“双极性”就会用“光”代表1“-光”代表0中间“无光”可能代表别的东西更复杂一些。不归零这是最关键的一点“不归零”指的是在整个比特也就是我们规定的1秒钟的持续时间之内信号电平保持不变不会中途“归零”。比如你要发一个1在这整个1秒钟里手电筒一直亮着光强是一条平稳的直线不会闪烁。你要发一个0在这整个1秒钟里手电筒一直灭着是一条平稳的零线。第三幕画出来看看假设你要发送一串二进制数据1 0 1 1 0用单极性不归零码画出来就是下面这样高电平比如5V, 或“亮” | ▁▁▁▁ ▁▁▁▁▁▁▁▁ | | | | | 低电平0V, 或“灭” |▁▁▁▁ |▁▁▁▁ |▁▁▁▁ | | | | | 时间每个格子1秒 [1] [0] [1] [1] [0]你发现了什么特点每个“1”都是一段持续的高电平。每个“0”都是一段持续的低电平零电平。码元之间没有间隙一个电平紧挨着下一个电平连在一起。第四幕优点和缺点为什么重要优点为什么用它极其简单直观逻辑就是“高1低0”生成和理解的电路都非常简单。节省带宽因为它“不归零”信号变化不频繁所以占用的频带宽度比较窄。缺点为什么不能一直用它存在直流分量如果传输一长串的1就是持续的高电压线路中会存在稳定的直流电流。这会导致功耗增大而且有些信道比如变压器耦合的电话线、无线信道无法传输直流。没有自同步能力接收方必须有一个非常精准的时钟才知道什么时候该“采样”看信号。如果连续多个1或0信号长时间一条直线接收方容易丢步不知道一个bit从哪里开始、到哪里结束。第五幕一句话总结单极性不归零码就是一种用“持续的高电平”表示1“持续的低电平零”表示0的最基础的数字编码方式。它像手电筒发信号一样简单但因为带着“直流”且不好同步所以在复杂的高速通信中会被更高级的码型如曼彻斯特码、差分码等取代。双极性不归零码第一幕老系统的烦恼上次我们用“单极性不归零码”发暗号亮1灭0遇到了一个大问题如果长时间发1手电筒就一直亮着。这不仅特别费电而且对于远方的观察者来说长时间看一个亮点眼睛会疲劳很难判断一个新“1”是从什么时候开始的容易数错。第二幕新规则——用两种光为了解决问题我们发明了一套更聪明的规则我们准备两个手电筒一个发红光一个发蓝光。新规则如下如果你想发送数字1你就亮起红光持续1秒钟。如果你想发送数字0你就亮起蓝光同样持续1秒钟。你永远不会让两个手电筒都熄灭。这个新系统就是双极性不归零码。第三幕拆解这个新名字双极性这里的“极”性指的就是两种截然不同的、相反状态。在我们的例子里红光比如电平代表1蓝光比如-电平代表0。我们用了“红”和“蓝”这两种“极性”的状态。关键点没有“无光”的状态每个比特周期你总能看到一种颜色的光。不归零和之前一样在整个1秒钟的发送期间你选定的那种光持续亮着不会中途熄灭或变色。信号电平保持恒定。第四幕画出来看看用电平表示假设我们还是发送数据1 0 1 1 0在电路里我们通常用正电压V代表1用负电压-V代表0。画出来是这样的正电平V 代表“1” | ▁▁▁▁ ▁▁▁▁▁▁▁▁ | | | | | 零电平0V 中心线 |——————————|——————————————| | | | | | 负电平-V 代表“0” |▁▁▁▁ |▁▁▁▁ |▁▁▁▁ | | | | | 时间 [1] [0] [1] [1] [0]你发现了什么革命性的改进信号总是在正负之间摆动永远不会长时间停留在一边。没有绝对的“零”状态。即使发一串0也是持续的负电压信号一直在“动”。每个比特的电平在周期内依然保持恒定不归零。第五幕优点大升级为什么它更优秀几乎消除了直流分量核心优点如果数据中1和0的数量大致相等那么正电平和负电平就会互相抵消整个信号的平均电压接近零。这就像你左右手平均用力物体不会移动。这对于需要通过变压器或电容的信道如电话线至关重要因为这些元件会阻挡直流电但允许交流电变化的信号通过。具备一定的自检错能力接收方预期收到的只能是V或-V。如果收到一个接近0V的信号那很可能是传输中出了错受到了干扰接收方可以更容易地发现这个问题。保留了带宽效率高的优点因为它还是“不归零”的信号变化不频繁所以和单极性NRZ一样占用的频带比较窄。第六幕遗留的小缺点它仍然没有彻底解决时钟同步问题。如果连续传输多个相同的比特比如一串1信号还是一条持续的正电压直线接收方还是可能丢步。不过由于信号在正负间摆动的概率很大这种情况比单极性NRZ要少一些。终极比喻与总结你可以这样理解二者的区别单极性不归零码像莫尔斯电码里的“点”和“长空白”。长时间发“点”时接收方容易迷糊。双极性不归零码像打乒乓球球永远在桌子的两边飞来飞去。你发1就是把球打到对方正手发0就是打到对方反手-。球永远不会停在网中央0状态。对方通过球在哪一边来判断是1还是0。一句话总结双极性不归零码是一种用“持续的正电平”表示1用 “持续的负电平”表示0的编码方式。它通过巧妙的对称设计极大地减少了直流分量是迈向更可靠、更实用通信编码的关键一步。它的直接“后代”就是著名的交替传号反转码AMI码后者在双极性的基础上增加了更复杂的规则来彻底解决同步问题。