NRZ (Non-Return-to-Zero)

NRZ Definition

Non-Return-to-Zero (NRZ), även känt som Non-Return-to-Zero-Level (NRZ-L), är en grundläggande och allmänt använd form av datakodning i digital kommunikation. Det är en enkel metod där varje bit representeras av en specifik, konstant spänningsnivå under sin varaktighet. I NRZ representerar en hög spänningsnivå vanligtvis ett bitvärde (t.ex. 1), medan en låg spänningsnivå representerar det andra (t.ex. 0).

Hur NRZ fungerar

I NRZ-kodning förblir signalens spänningsnivå i sitt höga eller låga tillstånd under hela varaktigheten av varje bittid. Om signalen behöver överföra en sekvens av 0:or eller 1:or kommer spänningsnivån att bibehållas under hela varaktigheten av den sekvensen. Denna direkta sammanlänkning av bitvärdet till spänningsnivån förenklar kodningsprocessen. Detta kan dock också leda till potentiella problem vid datatransmission.

En viktig begränsning av NRZ-kodning är möjligheten att en lång sekvens av samma bitvärde kan orsaka en uttömning av likströmskomponenten eller resultera i synkroniseringsproblem. Avsaknaden av övergångar i signalen kan göra det svårt för mottagaren att korrekt bestämma gränserna för bitarna och synkronisera sin klocka. Detta kan leda till fel i dataavkodning eller förlust av synkronisering.

Förhindringstips

För att övervinna begränsningarna med NRZ-kodning har alternativa kodningsmekanismer utvecklats. Några vanliga metoder inkluderar:

• Manchesterkodning: Manchesterkodning åtgärdar synkroniseringsproblemen med NRZ genom att säkerställa regelbundna spänningsövergångar inom varje bittid. I detta kodningssystem delas varje bit upp i två lika stora halvor. En övergång från hög till låg spänningsnivå representerar en 1, medan en övergång från låg till hög representerar en 0. Genom att upprätthålla dessa övergångar hjälper Manchesterkodning till att upprätthålla synkronisering och förbättra tillförlitligheten vid datatransmission.

• Differentiell Manchesterkodning: Differentiell Manchesterkodning är en annan metod som löser synkroniseringsproblemet genom att beakta övergångarna inom varje bittid snarare än den absoluta spänningsnivån. I detta kodningssystem används övergångar i början av ett bitintervall för att bestämma bitvärdet, medan övergångar i mitten representerar avsaknaden av en bitvärdesändring. Detta säkerställer en övergång i varje bitintervall, vilket möjliggör bättre klocksynkronisering.

Även om NRZ-kodning kan ha sina begränsningar, används det fortfarande i stor utsträckning i olika applikationer och protokoll på grund av dess enkelhet och enkelhet vid implementering. Det är dock viktigt att överväga de specifika kraven i ett kommunikationssystem eller protokoll för att avgöra om NRZ eller ett alternativt kodningssystem är mer lämpligt.

Relaterade termer

• Manchesterkodning: En typ av kodning som åtgärdar synkroniseringsproblemen med NRZ genom att säkerställa regelbundna spänningsövergångar inom varje bittid.
• Differentiell Manchesterkodning: En annan kodningsmetod som löser synkroniseringsproblemet genom att beakta övergångarna inom varje bittid snarare än den absoluta spänningsnivån.