📡 编码和调制学习卡片
🔧 编码与调制基础
- 编码/解码
- 二进制数据 ↔ 数字信号（如网卡处理网络信号）
- 调制/解调
- 二进制数据 ↔ 模拟信号（如光猫处理光纤信号）
- 核心部件
-
- 变换器：将二进制数据转换为信号（编码器/调制器）
- 反变换器：将信号转换回二进制数据（解码器/解调器）
- 设备实例
-
- 编码器/解码器：有线网卡芯片（处理数字信号）
- 调制器/解调器：光猫（处理光信号，英文modem俗称"猫"）
📉 不归零编码(NRZ)
- 特点
-
- 低电平表示0，高电平表示1
- 信号周期中间电平保持不变
- 缩写：Non-Return-to-Zero
- 优点
- 带宽利用率高（无浪费）
- 缺点
- 无自同步能力，需额外时钟线
- 记忆口诀
- "低零高一终不变"
⏱️ 归零编码(RZ)
- 特点
-
- 低电平表示0，高电平表示1
- 每个信号周期中间强制归零
- 缩写：Return-to-Zero
- 优点
- 自带时钟信号，解决信号边界识别问题
- 缺点
- 浪费50%带宽（1比特对应2赫兹）
- 记忆口诀
- "低零高一终归零"
🔄 反向非归零编码(NRZI)
- 特点
-
- 信号周期起点跳变表示0，不变表示1
- 周期中间电平绝对不变
- 缩写：Non-Return-to-Zero Inverted
- 同步实现
- 通过8+1冗余位（每8比特加1个零强制跳变）
- 记忆口诀
- "跳零不跳一看起点终不变"
📶 曼彻斯特编码
- 核心规则
-
- 每个周期中间必有一次跳变
- IEEE 802.3标准：上跳变表示0，下跳变表示1（考研默认）
- G.E.Thomas标准：下跳变表示0，上跳变表示1（1949年原始标准）
- 优点
- 自带时钟信号，抗干扰能力强
- 缺点
- 浪费50%带宽
- 记忆口诀
- "跳零反跳一看中间中心变"
📊 差分曼彻斯特编码
- 特点
-
- 起点跳变规则同NRZI：跳变=0，不变=1
- 每个周期中间必有一次跳变
- 优点
-
- 记忆口诀
- "跳零不跳一看起点中必变"
- 与NRZI区别
- 虽然起点规则相同，但中间必变是其关键特征
📋 编码方法对比
- 自同步能力
-
- NRZ：无（信号无规律跳变）
- RZ：有（每个周期强制归零）
- NRZI：通过8+1冗余位实现
- 曼彻斯特/差分曼彻斯特：中间必跳变（天然时钟信号）
- 带宽效率
-
- NRZ：不浪费（1比特对应1赫兹带宽）
- RZ：浪费50%（1比特对应2赫兹）
- NRZI：少量浪费（每8比特加1冗余位）
- 曼彻斯特/差分曼彻斯特：浪费50%（1比特消耗2赫兹）
- 抗干扰能力
-
- NRZ/RZ/NRZI：抗干扰能力弱
- 曼彻斯特/差分曼彻斯特：抗干扰能力强（规律跳变增强信号识别）
卡片 1/7