网络工程师考试笔记--------数字数据编码

数据编码详解

这里首先区分一下两个基本概念：数据，信号。

数据是逻辑上的概念，可分为数字数据和模拟数据。数字数据有0和1组成，而模拟数据有连续的数值组成。

信号是物理上的概念，可分为数字信号和模拟信号。数字信号就是高低电平，而模拟信号为一定频率的交流电压。

数据的存储和传输需要用信号来完成。这里以数字数据为例，每一位0或1在不同的介质上需要不同的表示方式，如在磁盘上表现为磁性方向，在光盘上表现为洞的深度。数字数据在传输时既可以用数字信号来表示，亦可以用模拟信号来表示。

按照信源产生的数据类型和信道上的传输信号不同，可组成四种通信方式：

（1） 数字数据---模拟信号 叫做数据通信

（2） 数字数据---数字信号 叫做数据通信，

（3） 模拟数据---模拟信号 叫做模拟通信

（4） 模拟数据---数字信号 叫做数字通信

本文介绍的是第（2）种，即用数字信号来表示数字数据。

按照利用信号的不同方式，可以分为三大类：

1. 单极性编码

只利用数字信号的高电平，所以叫做单极性。方式也很简单，即高电平表示数据1，没有电平表示数据0。

2. 双极性编码

利用数字信号的高电平和低电平，所以叫做双极性。方式很简单，无论是高电平还是低电平都表示1，没有电平表示0。值得注意的是，这里要求高低电平必须交替出现，即不能连续出现相同极性的电平。

3. 极化编码

无论是单极性编码还是双极性编码，其表示方式都是利用电平的高低。而极化编码则可以利用电平的高低变化，由此可以达到一定程度同步的目的。

3.1 归零码RTZ

同样是用高电平表示1，低电平表示0，但是在一个比特的中间电平归零。

3.2 非归零码NTZ

（1）非归零电平码NTZ-L

高电平表示1，低电平表示0。

（2）非归零翻转码NTZ-I

在一个BIT的开始，由高电平变为低电平表示0，由低电平变为高电平表示1。

3.3 双相位编码

（1）曼彻斯特编码（应用于以太网）

在一个BIT的中间由高电平变为低电平表示0，有低电平变为高电平表示1，同时这种变化也用来实现同步。

（2）差分曼彻斯特编码（应用于令牌网）

这种编码在一个BIT的开始位置的变化用来表示数据，而中间的变化仅用来实现同步。开始位置电平的变化，无论是高变低，还是低变高都表示0，而没有变化则表示1。

小技巧：先看是极性还是极化，再看极化发生位置（BIT开始和中间），最后看是否同步与数据的实现位置。