2 题型 - 编码分析

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描述：波形题先按虚线或码元周期切分，再看码元中点是否必跳变、码元开始处是否跳变。普通曼彻斯特由中点跳变方向表示比特，差分曼彻斯特由码元开始处有无跳变表示比特；具体的 0/1 映射必须服从题设。

2.1 常用编码的识别特征

编码	主要识别特征	是否自同步	判定 0/1 的依据
NRZ	一个码元内不强制回零，连续相同比特可保持同一电平	否	绝对高低电平，映射由题设决定
NRZI	码元内不回零，以码元边界处是否反转表示数据	否	是否反转，映射由题设决定
曼彻斯特	每个码元中点必有一次跳变	是	中点跳变方向
差分曼彻斯特	每个码元中点必跳变	是	码元开始处有无跳变

本材料采用的差分曼彻斯特规则为：

码元开始处	比特
有跳变	0
无跳变	1

普通曼彻斯特可能采用“低到高表示 1”或相反约定，不能脱离题图、教材约定或选项单独判断。

10BaseT 使用曼彻斯特编码。按码元中点观察，8 个中点的跳变方向依次为：

FIGURE · 原 PDF 第 1 页：2013 年题目波形

虚线给出码元中点/边界的判读位置；下文按每个码元中点的跳变方向译码。

$$上、上、下、下、上、下、下、上$$

由于题目没有单独写出跳变方向与 0/1 的映射，按两种相反约定会得到互补序列：

$$00110110\quad\text{或}\quad11001001$$

对照选项，只有 00110110 出现。

答案：A，00110110。

题目给定比特流 01100111 及两条编码波形。

FIGURE · 原 PDF 第 1 页：2015 年两种编码波形

上方是给定比特流，中间与下方分别是编码 1、编码 2；虚线为码元边界。

编码 1：每个码元保持一个固定电平，只有数据变化时才改变电平，中点没有用于同步的强制跳变，因此是 NRZ 编码。

编码 2：每个码元中点都有跳变。按中点跳变方向解码，可得到 01100111（若约定完全相反则得到其反码），与题目给定比特流相符，因此是 曼彻斯特编码。

若把编码 2 当作差分曼彻斯特，按码元开始处是否跳变无法还原题给序列，故排除。

答案：A，NRZ 编码和曼彻斯特编码。

材料规定“码元开始处跳变表示 0，不跳变表示 1”。由于题图没有给出第一个码元之前的电平，第一位不能只靠局部波形确定；从第二位开始读取，可得到：

FIGURE · 原 PDF 第 2 页：2021 年题目波形

虚线分隔码元；每码元中点的跳变用于同步，码元开始处的有无跳变才决定本题位值。

$$X0111001$$

其中 $X$ 表示首位待定。对照四个选项，只有 10111001 的后 7 位为 0111001。

答案：A，10111001。

10BaseT 使用曼彻斯特编码；不要因波形中出现连续高低电平就误判为 NRZ。
曼彻斯特看码元中点的跳变方向，差分曼彻斯特看码元开始处是否跳变。
差分曼彻斯特的中点跳变只用于同步，不直接表示 0/1。
普通曼彻斯特的高低跳变映射可能因教材而异；若题干未声明，可用已知比特流或选项确定。
首位的差分判定需要前一码元末电平；题图未给时应保留未知位，再用其他信息确定。
NRZ 是 Non Return to Zero，NRZI 是 Non Return to Zero Inverted；二者都不是“每个码元结束时归零”。