位同步的原理及同步编码方法，计算机网络

位同步的原理是使接收端对每一位数据都必须与发送端保持同步。实现位同步的方法可分为外同步法和自同步法两种。

在外同步法中，接收端的同步信号事先由发送端送来，而不是在自己一端产生，也不是从传输信号中提取出来。在外同步法中，发送数据之前，发送端先向接收端发出一串同步时钟脉冲，接收端按照这一时钟脉冲频率和时序锁定接收端的接收频率，以便在接收数据的过程中始终与发送端保持同步。外同步法中典型的例子是不归零码（NRZ）的同步，NRZ用正电压表示“1”，用负电压表示“0”，在一个二进制位的宽度内电压保持不变，即每一位中间没有改变。

NRZ码很容易实现，但缺点是接收端和发送端不能保持正确的定时关系，且当信号中包括连续的“1”或“0”时，存在着直流分量这一状况。

自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号的一种方法。典型例子是著名的曼彻斯特编码。它常用于局域网的数据传输。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一个跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号。从高到低跳变表示“0”，从低到高跳变表示“1”。还有一种方法是差分曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码是对曼彻斯特编码的一种改进。“0”与“1”是根据两bit之间有没有跳变进行区分的。如下一个数据是“0”，则在两bit中间有一次跳变；如下一个数据是“1”，则两bit中间无电平跳变。图2-13是几种编码及同步波形。(www.xing528.com)

图2-13 数字信号的同步编码方法

两种曼彻斯特编码是将时钟（同步信号）和数据都包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一个跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好抗干扰的性能。