数字信号常用的编码方式

数字信号编码是将模拟信号转换为数字信号的过程。它是数字通信系统必不可少的一部分，也是许多嵌入式系统中的关键部分。在现代通信和嵌入式智能系统中，常用的数字信号编码方式有很多种。本文将从多个角度分析数字信号编码方式的常见类型及其特点。

1、单极性非归零编码

单极性非归零编码 (Non-Return-to-Zero, NRZ) 是一种常见的数字信号编码方式。该编码方式通过对信号的电平进行编码来表示二进制信息，如低电平表示0，高电平表示1。NRZ编码可以被看作是一种最简单的数字信号编码方式。但它存在着频率集中问题，即信号的频率集中在低频段，对信号能量进行信号功率，不利于传输距离的增加。

2、双极性非归零编码

双极性非归零编码 (Bi-Phase Non-Return-to-Zero, Biphase-NRZ, BNZ) 是NRZ编码的改进版。与NRZ编码不同的是，Biphase-NRZ编码是通过对信号的电平变化进行编码，而不是对电平本身进行编码。在Biphase-NRZ编码中，同一数据位的电平变化方式不同，如"0"被编码为高低电平相间，"1"被编码为仅有一个电平转换。相比于NRZ编码，Biphase-NRZ编码信号频带分布更为广泛，信号能量分布更均匀，具有较好的抗噪声能力和时序恢复能力。

3、曼彻斯特编码

曼彻斯特编码 (Manchester Code) 与NRZ编码类似，也是通过对信号电平进行编码的方式表示二进制信息。但是，它却不直接表示 "0" 和 "1"，而是通过在每个二进制值的中心边界处引入一个电平跳变来实现编码。因此，Manchester编码频带利用效率比较低，但具有好的时钟恢复和同步能力。

4、追踪码编码

追踪码编码 (Delay Modulation, DM) 是一种通过改变码间距和码宽度来实现的编码方式，它可以通过改变数字信号的频率，使得同样的二进制信号可以具有不同的信号特征，从而增强码字的决策，提高系统的抗干扰性和误码率性能。

5、差动曼彻斯特编码

差分曼切斯特编码 (Differential Manchester Code) 是一种将曼彻斯特编码和差分编码相结合的编码方式。不同于传统的曼彻斯特编码，Differential Manchester编码将每个数据位的位传递码还原成两个时钟周期。信号的高低电平变化来表示二进制信息，同时允许数据同步和提高抗噪声能力等。

综上所述，各种编码方式都有其优缺点，选用何种编码方式需要考虑信号需要达到的性能以及通讯系统或系统应用的要求。不同的应用场景需要选取不同的数字编码方式。我们需要根据实际情况灵活选择。

本文介绍了数字信号编码常见的五种编码方式，并对各种编码方式的优缺点进行了讨论，希望对读者能对数字信号编码有更深入的理解。