编码是将数据或给定序列的字符，符号，字母等转换为指定格式以安全传输数据的过程。解码是编码的逆过程，它是从转换后的格式中提取信息。

数据编码

编码是使用电压或电流电平的各种模式来表示传输链路上数字信号的1和0的过程。

线编码的常见类型是单极性，极性，双极性和曼彻斯特。

编码技术

根据数据转换的类型，数据编码技术分为以下几种类型。

• 从模拟数据到模拟信号-诸如模拟信号的幅度调制，频率调制和相位调制之类的调制技术属于此类。

• 模拟数据到数字信号-此过程可以称为数字化，通过脉冲编码调制(PCM)完成。因此，无非就是数字调制。正如我们已经讨论的那样，采样和量化是其中的重要因素。增量调制比PCM提供更好的输出。

• 从数字数据到模拟信号-诸如移相键控(ASK)，频移键控(FSK)，相移键控(PSK)等调制技术均属于此类。这些将在后续章节中讨论。

• 数字数据到数字信号-在本节中。有几种方法可以将数字数据映射到数字信号。其中一些是-

不归零(NRZ)

NRZ代码的高电平为1 ，低电平为0 。 NRZ码的主要行为是在位间隔内电压电平保持恒定。如果前一位的值和当前位的值相同，则不会指示位的结束或开始，并且它将保持相同的电压状态。

下图说明了NRZ编码的概念。

如果考虑以上示例，由于存在恒定电压电平的较长序列，并且由于缺少位间隔而可能导致时钟同步丢失，因此接收机很难区分0和1。

NRZ有两种变化，即-

NRZ-L(NRZ-LEVEL)

仅当输入信号从1变为0或从0变为1时，信号的极性才会发生变化。这与NRZ相同，但是，输入信号的第一位应具有极性变化。

NRZ-I(NRZ-反转)

如果发生在输入信号1，则存在发生在比特间隔的开始处的过渡。对于输入信号为0的情况，在位间隔的开始没有过渡。

NRZ代码的缺点是，当字符串为1s和0s时，发送器时钟与接收器时钟的同步会完全受到干扰。因此，需要提供单独的时钟线。

双相编码

从初始到中间，每个位时间都要检查信号电平两次。因此，时钟速率是数据传输速率的两倍，因此调制速率也提高了一倍。时钟来自信号本身。该编码所需的带宽更大。

双相编码有两种类型。

• 双相曼彻斯特
• 曼彻斯特差分

双相曼彻斯特

在这种类型的编码中，转换是在比特间隔的中间完成的。对于输入位1，结果脉冲的过渡在间隔的中间从高到低，而对于输入位0 ，过渡从低到高。

曼彻斯特差分

在这种类型的编码中，总是在比特间隔的中间发生过渡。如果在位间隔的开始出现过渡，则输入位为0 。如果在位间隔的开始没有发生跳变，则输入位为1 。

下图说明了针对不同数字输入的NRZ-L，NRZ-1，双相曼彻斯特和差分曼彻斯特编码的波形。

块编码

在块编码的类型中，著名的是4B / 5B编码和8B / 6T编码。在这两个过程中，位数都是以不同的方式处理的。

4B / 5B编码

在曼彻斯特编码中，要发送数据，需要双倍速度的时钟而不是NRZ编码。在这里，顾名思义，4位代码与5位映射，组中最少为1位。

NRZ-I编码中的时钟同步问题可以通过在每个4个连续位的块中分配5个等效字来避免。这些5位单词在字典中是预定的。

选择5位代码的基本思想是，它应该有一个前导0，并且最多应有两个尾随0 。因此，选择这些字使得每个位块发生两次事务。

8B / 6T编码

我们使用了两个电压电平来通过单个信号发送一个比特。但是，如果我们使用3个以上的电压电平，则每个信号可以发送更多的比特。

例如，如果使用6个电压电平来表示单个信号上的8位，则将这种编码称为8B / 6T编码。因此，在这种方法中，信号的组合多达729(3 ^ 6)，位的组合多达256(2 ^ 8)。

这些技术主要用于通过压缩或编码数字数据以将其可靠地传输，从而将数字数据转换为数字信号。