Коды без возврата к нулю

Потенциальное кодирование, также называется кодированием без возвращения к нулю (NRZ) (рис.1). При передаче нуля он передает потенциал, который был установлен на предыдущем такте (то есть не меняет его), а при передаче единицы потенциал инвертируется на противоположный. Этот код называется потенциальным кодом с инверсией при единице (NRZI) (рис.2). Он удобен в тех случаях, когда наличие третьего уровня сигнала весьма нежелательно, например, в оптических кабелях, где устройство распознаются только два сигнала – свет и темнота.

Потенциальный код NRZ

Рисунок 1 – Диаграмма кода NRZ

Для передачи единиц и нулей используются два устойчиво различаемых потенциала:

· биты 0 представляются значением U (В);

· биты 1 представляются нулевым напряжением (0 В).

Потенциальный код NRZI

Рисунок 2 – диаграмма кода NRZI

При передаче последовательности единиц, сигнал, в отличие от других методов кодирования, не возвращается к нулю в течение такта. То есть смена сигнала происходит при передаче единицы, а передача нуля не приводит к изменению напряжения.

Достоинства метода NRZ:

— простота реализации;

— хорошая распознаваемость ошибок (благодаря наличию двух резко отличающихся потенциалов);

— основная гармоника f₀ имеет достаточно низкую частоту (равную N/2 Гц, где N — битовая скорость передачи дискретных данных [бит/с]), что приводит к узкому спектру.

Недостатки метода NRZ:

— Метод не обладает свойством самосинхронизации. Даже при наличии высокоточного тактового генератора приёмник может ошибиться с выбором момента съёма данных, так как частоты двух генераторов никогда не бывают полностью идентичными. Поэтому при высоких скоростях обмена данными и длинных последовательностях единиц или нулей небольшое рассогласование тактовых частот может привести к ошибке в целый такт и, соответственно, считыванию некорректного значения бита.

— наличие низкочастотной составляющей, которая приближается к постоянному сигналу при передаче длинных последовательностей единиц и нулей. Из-за этого многие линии связи, не обеспечивающие прямого гальванического соединения между приёмником и источником, этот вид кодирования не поддерживают. Поэтому в сетях код NRZ в основном используется в виде различных его модификаций, в которых устранены как плохая самосинхронизация кода, так и проблемы постоянной составляющей.