数据通信网：非归零码与曼彻斯特码解析

"编码<p>非归零码特点-数据通信网" 在数据通信领域，编码方式的选择对于信息的准确传输至关重要。非归零码（Non-Return-to-Zero，NRZ）是一种简单但存在明显局限性的编码技术。NRZ的特点包括： 1. 难以分辨一位的结束和另一位的开始：由于NRZ码在位周期内始终维持高电平或低电平，无法通过电平变化来判断一位的边界，这可能导致接收端难以精确地识别每一位的开始和结束。 2. 发送方和接收方必须有时钟同步：由于没有内置的时钟信息，发送端和接收端必须保持精确的时钟同步，否则可能会导致数据解码错误。 3. 若信号中“0”或“1”连续出现，信号直流分量将累加：连续的“0”或“1”会导致信号的平均电平偏移，增加直流成分，这可能会影响信号的稳定传输和电源管理。 4. 容易产生传播错误：由于缺乏自我校验机制，NRZ码在面对噪声或干扰时，更容易产生错误，且不易被检测和纠正。 为了解决NRZ码的不足，出现了两种改进的编码方式： - 曼彻斯特码：在NRZ码的基础上，每一位中间都有一个电平翻转，这样既提供了时钟信息，也包含了数据信息，实现了自同步。这种编码方式常用于以太网中，有效降低了错误率，提高了传输的可靠性。 - 差分曼彻斯特码：与曼彻斯特码类似，但每一位开始时有电平翻转，而中间的翻转用作时钟信号。这种方式常应用于令牌环网，同样解决了NRZ码的同步问题，并增强了抗干扰能力。 在数据通信系统中，从源点到终点的信息传输涉及多个层次。物理层是OSI七层模型的最底层，负责将上层的数据转化为能够在物理介质上传输的信号。其主要任务包括定义与传输媒体的接口特性，如机械特性（接口的物理形状和引线布局）、电气特性（信号电平的范围）、功能特性（接口如何处理数据）以及规程特性（通信规则）。物理层的标准有多种，例如以太网的IEEE 802.3标准等。 数据通信网包括各种网络类型，如X.25分组交换网、帧中继网、数字数据网（DDN）和异步传输模式（ATM）网。这些网络利用不同的数据交换技术和协议来提供高效、可靠的数据传输服务。数据通信的特点包括对准确性和可靠性要求高、传输速率快、突发性强以及通信时间差异性大。 数据通信网络是通过硬件设备（如传输和交换设备、终端和线路）和软件协议（如网络协议）的结合，实现数据信息的交换、传输和处理。为了克服NRZ码的局限性，出现了如曼彻斯特码和差分曼彻斯特码这样的改进编码技术，以提高数据传输的效率和准确性。