Non-return-to-zero- Non-return-to-zero

Binární signál je kódován pomocí obdélníkové pulzně-amplitudové modulace s polárním NRZ (L) nebo polárním kódem bez návratu na nulu

V telekomunikaci , je nrz ( NRZ ) linky kód je binární kód, ve kterém jsou ty, reprezentována jednou důležitou podmínku , obvykle kladné napětí, zatímco nuly jsou reprezentovány jiným významným stavu, obvykle záporné napětí, bez dalších neutrálních nebo klidových podmínek.

Pro danou rychlost datové signalizace , tj. Bitovou rychlost , kód NRZ vyžaduje pouze polovinu šířky pásma základního pásma požadovanou Manchesterovým kódem (šířka pásma propustného pásma je stejná). Impulsy v NRZ mají více energie než kód návratu k nule (RZ), který má kromě podmínek pro jedničky a nuly také další klidový stav.

Když se používá k reprezentaci dat v asynchronním komunikačním schématu, absence neutrálního stavu vyžaduje další mechanismy pro bitovou synchronizaci, když není k dispozici samostatný hodinový signál. Protože NRZ není ve své podstatě samočinným signálem , musí být použita nějaká další synchronizační technika, aby se zabránilo skluzu bitů ; příklady takových technik jsou omezení délky běhu a paralelní synchronizační signál.

Varianty

NRZ může odkazovat na kterýkoli z následujících kódů linky serializátoru :

Krycí jméno Alternativní jméno Kompletní jméno Popis
NRZ (L) NRZL Non-return-to-zero level Vypadá jako surové binární bity bez jakéhokoli kódování. Typicky binární 1 mapuje na logickou úroveň vysokou a binární 0 mapuje na logickou úroveň nízkou. Inverzní logické mapování je také typem kódu NRZ (L).
NRZ (I) NRZI Invertováno bez návratu k nule Odkazuje na kód NRZ (M) nebo NRZ (S).
NRZ (M) NRZM Značka non-return-to-zero Mapování serializátoru {0: konstanta, 1: přepínání}.
NRZ (S) NRZS Mezera bez návratu na nulu Mapování serializátoru {0: přepínač, 1: konstanta}.
NRZ (C) NRZC Nevratná změna na nulu

Kód NRZ lze také klasifikovat jako polární nebo nepolární , kde polární označuje mapování napětí +V a -V a nepolární označuje mapování napětí +V a 0 pro odpovídající binární hodnoty z 0 a 1.

Unipolární nevratná úroveň

Unipolární NRZ (L) nebo unipolární nevratná úroveň

„Jedna“ je reprezentována předpětím DC na přenosové lince (konvenčně kladné), zatímco „nula“ je reprezentována absencí předpětí - vedení na 0 voltech nebo uzemněné. Z tohoto důvodu je také známý jako „zapínání / vypínání klíčování“. V hodinovém jazyce „jednička“ přechází na nebo zůstává na předpojaté úrovni na koncové hodinové hraně předchozího bitu, zatímco „nula“ přechází na nebo zůstává bez předpětí na koncové hodinové hraně předchozího bitu. Mezi nevýhody unipolárního NRZ patří to, že umožňuje dlouhé série beze změny, což ztěžuje synchronizaci, i když to není jedinečné pro unipolární případ. Jedním z řešení je neposílat bajty bez přechodů. Kritičtější a jedinečné pro unipolární NRZ jsou problémy související s přítomností přenášené stejnosměrné úrovně - výkonové spektrum vysílaného signálu se na nulové frekvenci nepřibližuje nule. To vede ke dvěma významným problémům: za prvé, přenášený stejnosměrný výkon vede k vyšším ztrátám výkonu než jiná kódování, a za druhé, přítomnost složky stejnosměrného signálu vyžaduje, aby přenosové vedení bylo spojeno stejnosměrným proudem.

Bipolární nevratná úroveň

„Jedna“ je reprezentována jednou fyzickou úrovní (obvykle kladným napětím), zatímco „nula“ je reprezentována jinou úrovní (obvykle záporným napětím). V hodinovém jazyce, v bipolární úrovni NRZ, napětí „kolísá“ z kladného na záporný na odtokové hraně předchozího cyklu bitových hodin.

Příkladem toho je RS-232 , kde „jedna“ je −12 V až −5 V a „nula“ je +5 V až +12 V.

Mezera bez návratu na nulu

Mezera bez návratu na nulu
Kodér pro NRZS, přepněte na nulu

„Jedna“ je reprezentována žádnou změnou fyzické úrovně, zatímco „nula“ je reprezentována změnou fyzické úrovně. V hodinovém jazyce přechází úroveň na koncové hodinové hraně předchozího bitu, aby představovala „nulu“.

Tuto „změnu na nulu“ používají High-Level Data Link Control a USB . Oba se vyhýbají dlouhým obdobím bez přechodů (i když data obsahují dlouhé sekvence 1 bitů) pomocí vložení nulového bitu . Vysílače HDLC vkládají 0 bitů po 5 souvislých 1 bitech (kromě případů, kdy vysílá oddělovač rámců „01111110“). USB vysílače vkládají 0 bitů po 6 po sobě jdoucích 1 bitech. Přijímač na vzdálenějším konci využívá každý přechod-jak z 0 bitů v datech, tak i těchto dalších nedatových 0 bitů-k udržení synchronizace hodin. Přijímač jinak ignoruje tyto nedatové 0 bity.

Invertováno bez návratu k nule

Příklad kódování NRZI, přechod na 1
Opačná konvence, přechod na 0
Kodér pro NRZI, přepněte na jednom

Zpětný do nuly, obrácené ( NRZI , také známý jako nrz IBM , inhibují kód nebo kód IBM ) byl navržený Bryona E. Phelps ( IBM ) v roce 1956. Je to metoda mapování je binární signál na A fyzický signál pro přenos přes nějaké přenosové médium. Dvouúrovňový signál NRZI rozlišuje datové bity podle přítomnosti nebo absence přechodu na hranici hodin.

Která bitová hodnota odpovídá přechodu se v praxi liší a pro oba se používá název NRZI. Kódy s omezenou délkou běhu (RLL) jsou obecně popsány pomocí konvence, že logická 1 je přenášena jako přechod a logická 0 je přenášena jako bez přechodu. Protokoly HDLC a Universal Serial Bus používají opačnou konvenci: logická 0 se přenáší jako přechod a logická 1 se přenáší jako bez přechodu.

Dlouhá řada bitů bez přechodu může být pro přijímač obtížné přesně počítat, takže kromě NRZI se obecně používají také některé prostředky pro vynucení přechodu v rozumných intervalech. Zařízení pro ukládání magnetických disků a pásek obecně používají kódy RLL s pevnou rychlostí, zatímco HDLC a USB používají bitové plnění : vloží dalších 0 bitů (vynucení přechodu) po 5 nebo 6 (v uvedeném pořadí) po sobě jdoucích 1 bitech. I když je plnění bitů efektivní, vede k proměnlivé rychlosti přenosu dat, protože odeslání dlouhého řetězce o délce 1 bitů trvá o něco déle, než k odeslání dlouhého řetězce o velikosti 0 bitů.

Synchronizované NRZI ( NRZI-S , SNRZI ) a skupinově kódované nahrávání (GCR) jsou modifikované formy NRZI. V NRZI-S je každá 8bitová skupina rozšířena na 9 bitů o 1, aby se vytvořil přechod pro synchronizaci.

Randomizované nevrácení na nulu

Porovnání s návratem k nule

Návrat na nulu popisuje linkový kód používaný v telekomunikacích, ve kterém signál mezi každým impulzem klesá (vrací se) na nulu . K tomu dochází, i když se v signálu vyskytuje několik po sobě jdoucích 0 s nebo 1 s. Signál je samočinný . To znamená, že vedle signálu není nutné odesílat samostatné hodiny, ale trpí použitím dvojnásobné šířky pásma k dosažení stejné rychlosti přenosu dat ve srovnání s formátem bez návratu k nule.

Nula mezi každý bit je neutrální nebo klidový stav, jako je nulové amplitudy v impulzů amplitudové modulace (PAM), nulový fázový posun v klíčování fázovým posuvem (PSK), nebo středních frekvencí v klíčování frekvenčním posuvem (FSK) . Tato nulová podmínka je obvykle v polovině cesty mezi významnou podmínkou představující 1 bit a druhou významnou podmínkou představující 0 bit.

Ačkoli návrat k nule obsahuje ustanovení pro synchronizaci, stále může mít komponentu stejnosměrného proudu, což má za následek procházení základní čáry během dlouhých řetězců 0 nebo 1 bitů, stejně jako kód řádku nevrátit se k nule.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy

Veřejná doména Tento článek včlení  materiál public domain z dokumentu General Services Administration : "Federal Standard 1037C" .(na podporu MIL-STD-188 )