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不歸零

在電信學中，不歸零編碼 (non-return-to-zero line code, NRZ) 指的是一種二進制的訊號代碼，在這種傳輸方式中，1 和 0 都分別由不同的電子顯著狀態來表現，除此之外，沒有中性狀態、亦沒有其他種狀態。這種脈衝的能量比歸零代碼要來得密集，但它傳輸時是不停歇的，這代表同步信號必須在此代碼之外獨自傳輸。

中文名稱: 不歸零

英文名稱: non-return to zero;NRZ

定　　義: 二進制數字信號的一種傳輸形式，其中表示1和0的正、負脈衝在1比特週期中不回到零電平。

應用學科: 通信科技（一級學科），通信原理與基本技術（二級學科）

以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公佈

中文名: 不歸零
外文名: Not Return to Zero

簡稱: NRZ
使用範圍: 信號編碼

不歸零編碼釋義

數字信號可以直接採用基帶傳輸,所謂基帶就是指基本頻帶。基帶傳輸就是在線路中直接傳送數字信號的電脈衝，這是一種最簡單的傳輸方式，近距離通信的局域網都採用基帶傳輸。

信號電平由0、1表示，並且在表示完一個碼元后，電壓不需回到0^[1] 。

在給定一個信號頻率的情況下（比如説比特率），NRZ 代碼只需要曼徹斯特碼(Manchester code) 的一半帶寬。

當用於異步傳輸時，由於缺少中性狀態，必須依靠其他種機制，來達成在同步傳輸中使用時鐘偵測錯誤的資料回覆工作。

不歸零編碼本身並非一種同步系統，而更是一種編碼方式，因為它可用於同步環境、或異步環境中，也就是不管有沒有明確的時鐘信號，都可以運作。所以，討論不歸零編碼是否在時鐘“跳動 (clock-edge)”或“跳動之間 (between clock-edge)”並非必要的，因為每一個信號一定都是以給定的時脈來傳輸的，這就暗示了信號內在的時脈。真正的問題是，能否在接收端以當初取樣時的同樣頻率重繪該信號。

然而，由於 NRZ 信號的脈衝與時鐘是一致的，這就很容易看出不歸零編碼和其他編碼方式的不同，例如前面提到的曼徹斯特碼，它需要明確的時脈信息（即 NRZ 和時鐘的 XOR 值），還能看出與 NRZ-Mark 和 NRZ-Inverted 等編碼的不同。

不歸零編碼特點

不歸零碼，數字信號可以直接採用基帶傳輸，基帶傳輸是在線路中直接傳送數字信號的電脈衝，是一種最簡單的傳輸方式，近距離通信的局域網都採用基帶傳輸。

雙極性不歸零碼："1"碼和"0"碼都有電流，但是"1"碼是正電流，"0"碼是負電流，正和負的幅度相等，故稱為雙極性碼。此時的判決門限為零電平，接收端使用零判決器或正負判決器，接收信號的值若在零電平以上為正，判為"1"碼;若在零電平以下為負，判為"0"碼。

兩種編碼，都是在一個碼元的全部時間內發出或不發出電流（單極性），以及發出正電流或負電流（雙極性）。每一位編碼佔用了全部碼元的寬度，故這兩種編碼都屬於全寬碼，也稱作不歸零碼NRZ （Non Return Zero）。如果重複發送"1"碼，勢必要連續發送正電流；如果重複發送"0"碼，勢必要連續不送電流或連續發送負電流，這樣使某一位碼元與其下一位碼元之間沒有間隙，不易區分識別。歸零碼可以改善這種狀況。

單極性歸零碼,當發"1"碼時,發出正電流,但持續時間短於一個碼元的時間寬度,即發出一個窄脈衝;當發"0"碼時,仍然完全不發送電流,所以稱這種碼為單極性歸零碼。

雙極性歸零碼,其中"1"碼發正的窄脈衝,"0"碼發負的窄脈衝,兩個碼元的間隔時間可以大於每一個窄脈衝的寬度,取樣時間是對準脈衝的中心。

不歸零編碼比較

單極 NRZ-Level

“1”由一種物理電平表現，例如傳輸線上的直流偏移 (DC bias)。

“0”由另一種電平表現（通常是正電壓）。

在時脈術語中，通常“1”沿着上一個比特的時脈邊緣，維持或改變到一個較低的位置；而“0”則沿着上一個比特的時脈邊緣，維持或改變到一個較高的位置，或者兩者反過來。這可能會造成一長串不改變的電平，讓同步工作變得困難。一個解決辦法是隻傳送有着許多變化的信號，見限制遊長(Run Length Limited)。

圖表顯示最低一條線代表真正的零電平，而其上是代表“0”的邏輯電平，電壓代表“1”，這種配置較稀少。

兩極 NRZ-Level

“1”由一物理電平表現（通常是負電壓）。

“0”由另一電平表現（通常是正電壓）。

在時脈術語中，兩極的 NRZ-Level 電壓沿着上一個比特的時脈邊緣，從正轉向負。

這種信號的例子是RS-232，它的“1”是 -5v 至 -12V 之間、“0”是 +5V 至 +12V 之間。

NRZ-Mark

“1”由物理電平的改變來表示。

“0”由物理電平的沒有改變來表示。

在時脈術語中，沿着上一個比特的時脈邊緣作出改變的代表“1”，沒有改變的代表“0”。

觀看圖表來理解以改變為基礎的編碼時，必須理解到如果第一個比特之前的初始狀態被判斷為相反的，則整個信號會是反相的、或部分反相的。

在其他文件中，這個編碼很常只用“NRZ”單名來稱呼^[2] ；FIPS 1037 也把“不歸零改變為一 (non-return-to-zero change-on-ones)”和“不歸零一 (non-return-to-zero one)”定義為與此相同的東西。

NRZ-Space

“1”由物理電平的沒有改變來表現。

“0”由電平的改變來表現。

在時脈術語中，沿着前一個比特的時脈邊緣改變的電平代表的是“0”。

這個“改變為零”的應用例子是High-Level Data Link Control和USB。它們利用插入零比特來避免長串的未改變比特（即使資料中包含了大量的 1 比特序列）。HDLC 傳輸器會在連續的五個 1 比特後面，自動插入一個 0 比特（一個例外是區塊定義符 "01111110"）。USB 傳輸器會在六個連續的 1 比特後，插入一個 0 比特。接收端將使用每一個電平的轉換（不管是資料本身還是自動插入比特）來維持時脈的同步性，若不為同步，則這些插入 0 比特會被忽略。

NRZ-Inverted (NRZI)

一改變：“1”為物理電平上的改變。“0”為沒有改變。