相位编码

在电信和数据存储中，相位编码（也称为曼彻斯特码）是一种线路码，其中每个数据位的编码在相同的时间内是低，然后是高，或高，然后是低。 它是一个没有直流分量的自动时钟信号。 因此，使用曼彻斯特码的电连接很容易被电隔离。

曼彻斯特码的名称源于其在曼彻斯特大学的开发，其中编码用于在曼彻斯特Mark 1计算机的磁鼓上存储数据。

在引入6250 bpi磁带之前，曼彻斯特码广泛用于1600 bpi计算机磁带上的磁记录，该磁带使用更高效的组编码记录。 曼彻斯特代码用于早期以太网物理层标准，并仍用于消费者IR协议，RFID和近场通信。

特点曼彻斯特编码是二进制相移键控（BPSK）的一种特殊情况，其中数据控制方波载波的相位，其频率是数据速率。曼彻斯特码确保频繁的线电压转换，与时钟速率成正比;这有助于时钟恢复。

编码信号的DC分量不依赖于数据，因此不携带任何信息。因此，可以感应地或电容地耦合连接，允许使用网络隔离器 - 不能传送DC分量的简单的一对一隔离变压器通过电隔离的介质（例如以太网）方便地传送信号。

根据思科的说法，“曼彻斯特编码引入了一些与频率相关的难题，使其不适合以更高的数据速率使用”。

有更复杂的代码，例如8B/10B编码，使用较少的带宽来实现相同的数据速率，但可能不太容忍发送器和接收器参考时钟中的频率误差和抖动。1

编码和解码曼彻斯特码在每个比特周期的中间始终具有转变，并且（取决于要发送的信息）也具有在周期开始时的转变。 中间位转换的方向表示数据。 期间边界的过渡不包含信息。 它们仅用于将信号置于正确的状态以允许中间位转换。

数据表示数据表示有两种相反的约定。

其中第一个由G. E. Thomas于1949年首次出版，随后有许多作者（例如，Andy Tanenbaum）。[2] 它规定，对于0比特，信号电平将为低 - 高（假设数据的幅度物理编码） - 在比特周期的前半部分具有低电平，在后半部分具有高电平。 对于1位，信号电平将为高-低。

第二个惯例也是许多作者（例如，William Stallings [3]）以及IEEE 802.4（令牌总线）和IEEE 802.3（以太网）标准的低速版本。 它指出逻辑0由高 - 低信号序列表示，逻辑1由低 - 高信号序列表示。

如果曼彻斯特编码信号在通信中被反转，则它从一个约定变换到另一个约定。 通过使用差分曼彻斯特编码可以克服这种模糊性。

解码保证转换的存在允许信号自动计时，并且还允许接收器正确对准; 接收器可以识别它是否被半个周期错位，因为在每个比特周期期间不再总是过渡。 与更简单的NRZ编码方案（或参见NRZI）相比，这些优势的价格是带宽需求的两倍。

编码编码约定如下：

每个比特在固定时间（“周期”）中发送。

0表示为从低到高的转换，1表示由高到低的转换（根据G. E. Thomas的惯例-在IEEE 802.3惯例中，反之亦然）。

表示0或1的转变发生在周期的中点。

期间开始时的转换是开销，并不表示数据。

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学