‘壹’ 编码技术(RZ、NRZ、NRZI、曼彻斯特、差分曼彻斯特等)
编码技术是提高信息传输有效性和可靠性的关键手段。在计算机网络部分,编码技术的知识点在2013年、2015年、2021年的全国硕士研究生入学统一考试中均有涉及,如计算机科学与技术学科联考的计算机学科专业基础综合题【34】题。本文将对编码技术进行讲解,以帮助考生更好地理解和掌握这一知识点。
编码技术主要分为行编码和块编码。行编码是所有通信的必需部分,而块编码是可选的。本文将重点讲解行编码,即在传输数据时对信号电压进行修改以表示二进制的0和1。在有线信道中,如双绞线或同轴电缆,信息通过电脉冲信号传输;在光纤通道中,信号通过光脉冲强度的变化表示。
编码技术可以分为单极性码、极性码、双极性码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。其中,单极性码包括单极性不归零码(NRZ)和单极性归零码(RZ);极性码包括极性归零码(NRZ)和极性不归零码(NRZI),NRZI又分为NRZL和NRZI;双极性码包括AMI和Pseudoternary;曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码是常用的自含时钟编码方案。
单极性编码中,NRZ不归零码在每个比特时间内保持相同的电压等级,NRZ归零码在传输1时电压在比特时间中间归零,而传输0时电压保持不变。极性编码包括NRZ-Level(NRZ-L)和NRZ-Invert(NRZI),NRZ-L电压等级表示比特值,NRZI通过电压变化表示比特值,NRZ-L电压由正表示1,负表示0;NRZI电压变化表示比特值,电压变化表示1,无变化表示0。极性归零码(Polar RZ)在每个比特时间中间电压归零,并保持不变直到下一个比特传输。
曼彻斯特编码将时钟信息嵌入传输信号中,通过在每个比特时间中间的电压变化来表示0或1。差分曼彻斯特编码在比特时间开始位置的电压变化来表示0或1,不依赖电压实际值,仅基于电压变化。
双极性编码使用三个电压等级(正、负、零),包括AMI和Pseudoternary。AMI交替使用正负电压表示二进制的0和1,而伪三元码使用零电压表示二进制的1,正负电压表示0。
通过学习编码技术,考生可以更好地理解并解决计算机网络部分的相关问题。本文提供了编码技术的概述和不同编码方案的介绍,帮助考生构建完整的知识体系,以便在考试中取得优异成绩。
通过学习编码技术,考生能够区分不同编码方案的特点和应用场景。例如,在2013年、2015年和2021年的【34】题中,考生需要根据编码标准(如IEEE 802.3 Convention和G.E. Thomas Convention)来识别波形所表示的比特串。通过掌握这些编码技术,考生可以提高解答相关问题的能力,从而在考试中获得更高的分数。
总结而言,编码技术是计算机网络中不可或缺的部分。通过深入学习和理解编码技术,考生不仅能够解答考试中关于编码技术的题目,还能在未来的学习和工作中更好地应用这些知识,为实现高效、可靠的通信系统打下坚实的基础。