Потенційний код з інверсією при одиниці

Існує код, схожий на AMI, але тільки з двома рівнями сигналу. При передачі нуля він передає потенціал, що був встановлений у попередньому такті (тобто не змінює його), а при передачі одиниці потенціал інвертується на протилежний. Цей код називається потенційним кодом з інверсією при одиниці (Non Return to Zero with ones Inverted, NRZI). Цей код зручний у тих випадках, коли використання третього рівня сигналу дуже небажано, наприклад в оптичних кабелях, де стійко розпізнаються два стани сигналу — світло і темрява.

Для поліпшення потенційних кодів, подібних AMI і NRZI, використовуються два методи. Перший метод заснований на додаванні у вихідний код надлишкових біт, що містять логічні одиниці. Очевидно, що в цьому випадку довгі послідовності нулів перериваються і код стає самосинхронізованим для будь-яких переданих даних. Зникає також постійна складова, а виходить, ще більш звужується спектр сигналу. Але цей метод знижує корисну пропускну здатність лінії, тому що надлишкові одиниці користувальницької інформації не несуть. Інший метод заснований на попередньому "перемішуванні" вихідної інформації таким чином, щоб імовірність появи одиниць і нулів на лінії ставала близькою. Пристрої чи блоки, що виконують таку операцію, називаються скрэмблерами (scramble — смітник, безладна зборка). При скрембліровані використовується відомий алгоритм, тому приймач, одержавши двійкові дані, передає їх на дескрэмблер, що відновлює вхідну послідовність біт. Надлишкові біти при цьому по лінії не передаються. Обидва методи відносяться до логічного, а не фізичному кодуванню, тому що форму сигналів на лінії вони не визначають. Більш детально вони вивчаються в наступному розділі.

Біполярний імпульсний код

Крім потенційних кодів у мережах використовуються й імпульсні коди, коли дані представлені повним імпульсом чи його частиною — фронтом. Найбільш простим випадком такого підходу є біполярний імпульсний код, у якому одиниця представлена імпульсом однієї полярності, а нуль — іншої (мал. 9.2.2, в). Кожен імпульс триває половину такту. Такий код володіє відмінними самосинхронізуючими властивостями, але постійна складова може бути присутня, наприклад, при передачі довгої послідовності одиниць чи нулів. Крім того, спектр у нього ширше, ніж у потенційних кодів. Так, при передачі всіх нулів чи одиниць частота основної гармоніки коду буде дорівнює N Гц, що в два рази вище основної гармоніки коду NRZ і в чотири рази вище основної гармоніки коду AMI при передачі одиниць і нулів, що чергуються. Через занадто широкий спектр біполярний імпульсний код використовується рідко.

Манчестерський код

У локальних мережах донедавна найпоширенішим методом кодування був так називаний манчестерський код (мал. 9.2.2, г). Він застосовується в технологіях Ethernet і Token Ring.

У манчестерскому коді для кодування одиниць і нулів використовується перепад потенціалу, тобто фронт імпульсу. При манчестерскому кодуванні кожен такт поділяється на дві частин. Інформація кодується перепадами потенціалу, що відбуваються в середині кожного такту. Одиниця кодується перепадом від низького рівня сигналу до високого, а нуль — зворотнім перепадом. На початку кожного такту може відбуватися службовий перепад сигналу, якщо потрібно представити кілька одиниць чи нулів підряд. Тому сигнал змінюється принаймні один раз за такт передачі одного біта даних, манчестерський код володіє гарними самосинхронізуючимися властивостями. Смуга пропущення манчестерського коду вужче, ніж у біполярного імпульсного. У нього також немає постійної складовий, а основна гармоніка в гіршому випадку (при передачі послідовності одиниць чи нулів) має частоту N Гц, а в кращому (при передачі одиниць і нулів, які чергуються, ) вона дорівнює N/2 Гц, як і в кодів AMI чи NRZ. В середньому ширина смуги манчестерського коду в півтора разу вужче, ніж у біполярного імпульсного коду, а основна гармоніка коливається поблизу значення 3N/4. Манчестерський код має ще одну перевагу перед біполярним імпульсним кодом. В останньому для передачі даних використовуються три рівні сигналу, а в манчестерскому — два.