数字电子中的块编码

数字数据到数字信号的转换涉及三种技术：

1. 线路编码
2. 块编码
3. 加扰

其中线路编码总是需要的，块编码和加扰可能需要也可能不需要。

块编码有助于信号的错误检测和重传。它通常被称为 mB/nB 编码，因为它将每个 m 位数据组替换为一个 n 位数据组(其中 n>m)。因此，它增加了额外的位(冗余位)，这有助于在接收器端和发送器端同步，并提供某种错误检测能力。

它通常包括三个步骤：除法、替换和组合。在划分步骤中，位序列被划分为m位组。在替换步骤中，我们用 m 位组替换 n 位组。最后，将 n 位组组合在一起形成一个流，该流的位比原始位多。

mB/nB 编码示例：

4B/5B(四位二进制/五位二进制) –
该编码方案与 NRZ-I 结合使用。 NRZ-I 的问题在于它对于长零序列存在同步问题。因此，为了克服它，我们在使用 NRZ-I 对其进行编码之前将位流从 4 位数据组替换为 5 位数据组。这样它就没有很长的零流。块编码流没有超过三个连续的零(见编码表)。

在接收端，NRZ-I 编码的数字信号首先被解码为比特流，然后再次解码以去除冗余比特。

缺点——4B/5B编码虽然解决了同步问题，但增加了NRZ-L的信号速率，而且没有解决NRZ-L的直流分量问题。

8B/10B(八位二进制/十位二进制) –
这种编码类似于 4B/5B 编码，不同之处在于一组 8 位数据现在被一个 10 位代码代替，并且它提供了比 4B/5B 更大的错误检测能力。
它实际上是 5B/6B 和 3B/4B 编码的组合。10 位块的最高 5 位被送入 5B/6B 编码器；最低 3 个有效位被送入 3B/4B 编码器。进行拆分是为了简化映射表。

一组 8 位可以有 2^8 种不同的组合，而一组 10 位可以有 2^10 种不同的组合。这意味着有 2^10-2^8=768 个冗余组不用于 8B/10B 编码，可用于错误检测和视差检查。

因此，该技术优于 4B/5B，因为它具有更好的错误检查能力和更好的同步性。

参考-
数据通信和网络 作者 Behrouz A.Forouzan(书籍)