[科普中国]-不归零

基本释义

数字信号可以直接采用基带传输,所谓基带就是指基本频带。基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，这是一种最简单的传输方式，近距离通信的局域网都采用基带传输。

信号电平由0、1表示，并且在表示完一个码元后，电压不需回到01。

在给定一个信号频率的情况下（比如说比特率），NRZ 代码只需要曼彻斯特码(Manchester code) 的一半带宽。

当用于异步传输时，由于缺少中性状态，必须依靠其他种机制，来达成在同步传输中使用时钟侦测错误的资料回复工作。

不归零编码本身并非一种同步系统，而更是一种编码方式，因为它可用于同步环境、或异步环境中，也就是不管有没有明确的时钟信号，都可以运作。所以，讨论不归零编码是否在时钟“跳动 (clock-edge)”或“跳动之间 (between clock-edge)”并非必要的，因为每一个信号一定都是以给定的时脉来传输的，这就暗示了信号内在的时脉。真正的问题是，能否在接收端以当初取样时的同样频率重绘该信号。

然而，由于 NRZ 信号的脉冲与时钟是一致的，这就很容易看出不归零编码和其他编码方式的不同，例如前面提到的曼彻斯特码，它需要明确的时脉信息（即 NRZ 和时钟的 XOR 值），还能看出与 NRZ-Mark 和 NRZ-Inverted 等编码的不同。

编码特点不归零码，数字信号可以直接采用基带传输，基带传输是在线路中直接传送数字信号的电脉冲，是一种最简单的传输方式，近距离通信的局域网都采用基带传输。

双极性不归零码："1"码和"0"码都有电流，但是"1"码是正电流，"0"码是负电流，正和负的幅度相等，故称为双极性码。此时的判决门限为零电平，接收端使用零判决器或正负判决器，接收信号的值若在零电平以上为正，判为"1"码;若在零电平以下为负，判为"0"码。

两种编码，都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流（单极性），以及发出正电流或负电流（双极性）。每一位编码占用了全部码元的宽度，故这两种编码都属于全宽码，也称作不归零码NRZ （Non Return Zero）。如果重复发送"1"码，势必要连续发送正电流；如果重复发送"0"码，势必要连续不送电流或连续发送负电流，这样使某一位码元与其下一位码元之间没有间隙，不易区分识别。归零码可以改善这种状况。

单极性归零码,当发"1"码时,发出正电流,但持续时间短于一个码元的时间宽度,即发出一个窄脉冲;当发"0"码时,仍然完全不发送电流,所以称这种码为单极性归零码。

双极性归零码,其中"1"码发正的窄脉冲,"0"码发负的窄脉冲,两个码元的间隔时间可以大于每一个窄脉冲的宽度,取样时间是对准脉冲的中心。

编码比较单极 NRZ-Level“1”由一种物理电平表现，例如传输线上的直流偏移 (DC bias)。

“0”由另一种电平表现（通常是正电压）。

在时脉术语中，通常“1”沿着上一个比特的时脉边缘，维持或改变到一个较低的位置；而“0”则沿着上一个比特的时脉边缘，维持或改变到一个较高的位置，或者两者反过来。这可能会造成一长串不改变的电平，让同步工作变得困难。一个解决办法是只传送有着许多变化的信号，见限制游长(Run Length Limited)。

图表显示最低一条线代表真正的零电平，而其上是代表“0”的逻辑电平，电压代表“1”，这种配置较稀少。

两极 NRZ-Level“1”由一物理电平表现（通常是负电压）。

“0”由另一电平表现（通常是正电压）。

在时脉术语中，两极的 NRZ-Level 电压沿着上一个比特的时脉边缘，从正转向负。

这种信号的例子是RS-232，它的“1”是 -5v 至 -12V 之间、“0”是 +5V 至 +12V 之间。

NRZ-Mark“1”由物理电平的改变来表示。

“0”由物理电平的没有改变来表示。

在时脉术语中，沿着上一个比特的时脉边缘作出改变的代表“1”，没有改变的代表“0”。

观看图表来理解以改变为基础的编码时，必须理解到如果第一个比特之前的初始状态被判断为相反的，则整个信号会是反相的、或部分反相的。

在其他文件中，这个编码很常只用“NRZ”单名来称呼2；FIPS 1037 也把“不归零改变为一 (non-return-to-zero change-on-ones)”和“不归零一 (non-return-to-zero one)”定义为与此相同的东西。

NRZ-Space“1”由物理电平的没有改变来表现。

“0”由电平的改变来表现。

在时脉术语中，沿着前一个比特的时脉边缘改变的电平代表的是“0”。

这个“改变为零”的应用例子是High-Level Data Link Control和USB。它们利用插入零比特来避免长串的未改变比特（即使资料中包含了大量的 1 比特序列）。HDLC 传输器会在连续的五个 1 比特后面，自动插入一个 0 比特（一个例外是区块定义符 "01111110"）。USB 传输器会在六个连续的 1 比特后，插入一个 0 比特。接收端将使用每一个电平的转换（不管是资料本身还是自动插入比特）来维持时脉的同步性，若不为同步，则这些插入 0 比特会被忽略。

NRZ-Inverted (NRZI)一改变：“1”为物理电平上的改变。“0”为没有改变。

零改变：“0”为物理电平上的改变。“1”为没有改变。

改变发生在当下比特的时钟脉冲前缘。

但是，NRZI会有长串的 0或1 比特出现，导致时脉回复有困难，可以使用一些编码技巧（例如游长限制）来解决。曼彻斯特码永远有时脉信号，但传输效率比 NRZI 低。

NRZI 编码被用于磁带的录音、CD的刻录和标准USB的传讯。