データエンコーディング技術
Encoding は、データまたは特定の文字、記号、アルファベットなどのシーケンスを、データを安全に送信するために指定された形式に変換するプロセスです。 Decoding は、変換された形式から情報を抽出するエンコードの逆のプロセスです。
データエンコーディング
エンコーディングは、電圧または電流レベルのさまざまなパターンを使用して表現するプロセスです。 1s そして 0s 伝送リンク上のデジタル信号の。
ラインエンコーディングの一般的なタイプは、ユニポーラ、ポーラー、バイポーラ、およびマンチェスターです。
エンコーディング技術
データエンコーディング技術は、データ変換のタイプに応じて、次のタイプに分類されます。
Analog data to Analog signals −アナログ信号の振幅変調、周波数変調、位相変調などの変調技術は、このカテゴリに分類されます。
Analog data to Digital signals−このプロセスは、パルス符号変調（PCM）によって行われるデジタル化と呼ぶことができます。したがって、それはデジタル変調に他なりません。すでに説明したように、サンプリングと量子化はこれにおける重要な要素です。デルタ変調は、PCMよりも優れた出力を提供します。
Digital data to Analog signals−振幅偏移変調（ASK）、周波数偏移変調（FSK）、位相偏移変調（PSK）などの変調技術は、このカテゴリに分類されます。これらについては、以降の章で説明します。
Digital data to Digital signals−これらはこのセクションにあります。デジタルデータをデジタル信号にマッピングする方法はいくつかあります。それらのいくつかは-
Non Return to Zero（NRZ）
NRZコードには 1 高電圧レベルおよび 0低電圧レベル用。NRZコードの主な動作は、ビット間隔の間、電圧レベルが一定に保たれることです。前のビットの値と現在のビットの値が同じである場合、ビットの終了または開始は示されず、同じ電圧状態を維持します。
次の図は、NRZコーディングの概念を説明しています。
上記の例を考えると、定電圧レベルのシーケンスが長く、ビット間隔がないためにクロック同期が失われる可能性があるため、レシーバーが0と1を区別することが困難になります。
NRZには2つのバリエーションがあります。
NRZ-L（NRZ –レベル）
信号の極性は、入力信号が1から0または0から1に変化した場合にのみ変化します。これは、NRZと同じですが、入力信号の最初のビットの極性が変化する必要があります。
NRZ-I（NRZ –反転）
もし 1着信信号で発生し、ビット間隔の開始時に遷移が発生します。のために0 着信信号では、ビット間隔の開始時に遷移はありません。
NRZコードには disadvantage 次の文字列がある場合、送信機クロックと受信機クロックの同期が完全に乱されること 1s そして 0s。したがって、別のクロックラインを提供する必要があります。
二相エンコーディング
信号レベルは、最初と途中の両方で、ビット時間ごとに2回チェックされます。したがって、クロックレートはデータ転送レートの2倍になり、変調レートも2倍になります。クロックは信号自体から取得されます。このコーディングに必要な帯域幅はより広いです。
バイフェーズエンコーディングには2つのタイプがあります。
- 二相マンチェスター
- ディファレンシャルマンチェスター
二相マンチェスター
このタイプのコーディングでは、遷移はビット間隔の途中で行われます。結果として生じるパルスの遷移は、入力ビット1の場合、間隔の途中でHighからLowになります。一方、入力ビットの遷移はLowからHighになります。0。
ディファレンシャルマンチェスター
このタイプのコーディングでは、ビット間隔の途中で常に遷移が発生します。ビット間隔の開始時に遷移が発生した場合、入力ビットは次のようになります。0。ビット間隔の開始時に遷移が発生しない場合、入力ビットは次のようになります。1。
次の図は、さまざまなデジタル入力のNRZ-L、NRZ-I、バイフェーズマンチェスターおよび差動マンチェスターコーディングの波形を示しています。
ブロック符号化
ブロック符号化の種類の中で、有名なものは4B / 5B符号化と8B / 6T符号化です。ビット数は、これらのプロセスの両方で、さまざまな方法で処理されます。
4B / 5Bエンコーディング
マンチェスター符号化では、データを送信するには、NRZ符号化ではなく2倍の速度のクロックが必要です。ここでは、名前が示すように、4ビットのコードが5ビットでマップされ、最小数は1 グループ内のビット。
NRZ-Iエンコーディングのクロック同期の問題は、4つの連続するビットの各ブロックの代わりに5ビットの同等のワードを割り当てることによって回避されます。これらの5ビットワードは辞書で事前に決定されています。
5ビットコードを選択する基本的な考え方は、 one leading 0 そしてそれは持っているべきです no more than two trailing 0s。したがって、これらのワードは、ビットのブロックごとに2つのトランザクションが発生するように選択されます。
8B / 6Tエンコーディング
2つの電圧レベルを使用して、1つの信号で1つのビットを送信しました。ただし、3つを超える電圧レベルを使用すると、信号ごとにより多くのビットを送信できます。
たとえば、6つの電圧レベルを使用して1つの信号の8ビットを表す場合、そのようなエンコーディングは8B / 6Tエンコーディングと呼ばれます。したがって、この方法では、信号の組み合わせは729（3 ^ 6）、ビットの組み合わせは256（2 ^ 8）になります。
これらは、データの信頼性の高い送信のためにデジタルデータを圧縮またはコーディングすることによってデジタルデータをデジタル信号に変換するために主に使用される手法です。