曼徹斯特碼

曼徹斯特碼，即曼徹斯特編碼（Manchester Encoding），也叫做相位編碼(PE)，是一個同步時鐘編碼技 ^[1]  術，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數據。曼徹斯特編碼被用在以太網媒介系統中。曼徹斯特編碼提供一個簡單的方式給編碼簡單的二進制序列而沒有長的週期沒有轉換級別，因而防止時鐘同步的丟失，或來自低頻率位移在貧乏補償的模擬鏈接位錯誤。在這個技術下，實際上的二進制數據被傳輸通過這個電纜，不是作為一個序列的邏輯1或0來發送的（技術上叫做反向不歸零制(NRZ)）。相反地，這些位被轉換為一個稍微不同的格式，它通過使用直接的二進制編碼有很多的優點。

在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數據信號；從低到高跳變表示“1”，從高到低跳變表示“0”。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示“0”或“1”，有跳變為“0”，無跳變為“1”。

其中非常值得注意的是，在每一位的"中間"必有一跳變，根據此規則，可以得出曼徹斯特編碼波形圖的畫法。例如：傳輸二進制信息0，若將0看作一位，我們以0為中心，在兩邊用虛線界定這一位的範圍，然後在這一位的中間畫出一個電平由高到低的跳變。後面的每一位以此類推即可畫出整個波形圖。

曼徹斯特編碼被物理層用來編碼一個同步位流的時鐘和數據。因此，曼徹斯特編碼被用在以太網媒介系統中。曼徹斯特編碼提供一個簡單的方式給編碼簡單的二進制序列而沒有長的週期及轉換級別，因而防止時鐘同步的丟失，或來自低頻率位移在貧乏補償的模擬鏈接位錯誤。在這個技術下，實際上的二進制數據被傳輸通過這個電纜，不是作為一個序列的邏輯1或0來發送的（NRZ）。與NRZ相反，這些位被轉換為一個稍微不同的格式，它通過使用直接的二進制編碼

曼徹斯特碼，也常用於局域網傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數據信號；從低到高跳變表示"1"，從高到低跳變表示"0"。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示"0"或"1"，有跳變為"0"，無跳變為"1"。

曼徹斯特編碼是一種自同步的編碼方式，即時鐘同步信號就隱藏在數據波形中。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘信號，又作數據信號；從高到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示"0"。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示"0"或"1"，有跳變為"0"，無跳變為"1"。

兩種曼徹斯特編碼是將時鐘和數據包含在數據流中，在傳輸代碼信息的同時，也將時鐘同步信號一起傳輸到對方，每位編碼中有一跳變，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能。但每一個碼元都被調成兩個電平，所以數據傳輸速率只有調製速率的1/2。

與不歸零編碼(NRZ)相比，曼徹斯特編碼提供一種同步機制，保證發送端與接收端信號同步。

曼徹斯特編碼的頻率要比NRZ高一倍，傳輸等量數據所需的帶寬大一倍。

曼徹斯特和差分曼徹斯特編碼是原理基本相同的兩種編碼，後者是前者的改進。他們的特徵是在傳輸的每一位信息中都帶有位同步時鐘，因此一次傳輸可以允許有很長的數據位。

曼徹斯特編碼的每個比特位在時鐘週期內只佔一半，當傳輸“1”時，在時鐘週期的前一半為高電平，後一半為低電平；而傳輸“0”時正相反。這樣，每個時鐘週期內必有一次跳變，這種跳變就是位同步信號。

差分曼徹斯特編碼是曼徹斯特編碼的改進。它在每個時鐘位的中間都有一次跳變，傳輸的是“1”還是“0”，是在每個時鐘位的開始有無跳變來區分的。

差分曼徹斯特編碼比曼徹斯特編碼的變化要少，因此更適合與傳輸高速的信息，被廣泛用於寬帶高速網中。然而，由於每個時鐘位都必須有一次變化，所以這兩種編碼的效率僅可達到50%左右。