曼徹斯特數據編碼的無(wú)線(xiàn)電通信 
曼徹斯特編碼是二進(jìn)制相移鍵控（BPSK），作為低成本的無(wú)線(xiàn)電頻率（RF），數字數據傳輸的調制方案已獲得廣泛接受的形式。曼徹斯特是一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，編碼數字串行數據，而無(wú)需任何長(cháng)串連續零或的任意位模式，并具有在傳輸數據的嵌入式編碼的時(shí)鐘速率。這兩個(gè)特點(diǎn)使低成本的數據恢復電路的構造，可以不精確，成本低，數據傳輸速率時(shí)鐘的變量變送器的信號強度與傳輸的數據進(jìn)行解碼。 

在曼徹斯特格式的數字數據的編碼定義為“1”和“0”是過(guò)渡，而不是靜態(tài)值的二進(jìn)制狀態(tài)。有兩種可能的定義（如在圖1和圖2所示），有備用的邏輯電平分配的上升沿和下降沿的兩個(gè)可能的過(guò)渡。 



圖1。定義為邊緣轉換邏輯的二進(jìn)制數據。 



圖2。同樣有效的替代定義的邊沿轉換二進(jìn)制數據。 

在曼徹斯特編碼數據位的定義可以成為混亂的，因為每個(gè)二進(jìn)制數據位編碼在兩個(gè)明顯的“位”中的編碼數據流的結果。牢記一個(gè)編碼數據位被定義為過(guò)渡，很容易地看到，有沒(méi)有位在曼徹斯特數據流。曼徹斯特編碼的數據流，并為每個(gè)轉換需要兩個(gè)水平，因為根據定義的信息編碼作為一種低層次向高層次過(guò)渡或高層次到低層次的過(guò)渡。因此，它需要兩倍的許多邏輯電平狀態(tài)在曼徹斯特編碼數據。然而，使用的短語(yǔ)“曼徹斯特位”，堅持和護理應采取指定是否它是一種串行數據位或曼徹斯特編碼位時(shí)使用的術(shù)語(yǔ)“位”。長(cháng)期芯片通常被用來(lái)描述一個(gè)過(guò)渡或邊緣兩側水平期間。因此，每一個(gè)邏輯電平位曼徹斯特數據編碼需要兩個(gè)芯片。一個(gè)樣本的串行數據流如圖3所示。 



圖3。曼徹斯特編碼的串行數據流，使用圖1所示的定義。 

曼徹斯特編碼的一個(gè)關(guān)鍵的好處是，平均而言，直流分量的編碼數據流水平是零。轉換的編碼數據流的峰 - 峰值幅度，總是可以被認定為“點(diǎn)對面的中位數水平（零，在這個(gè)例子中）的編碼數據流的轉換。低成本的數據解碼器使用這一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)渡檢測電路的特點(diǎn)，被稱(chēng)為數據的切片。一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現了數據的切片，如圖4所示，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的比較器來(lái)解碼，或切片，編碼數據流。 R1和C1組成低通濾波器的選擇是比串行數據碼片速率的時(shí)間常數與跟蹤傳入的串行數據流的DC平均水平。 C1上的平均電壓的建立為比較器的負輸入端的參考價(jià)值。串行數據流也比較積極投入，使上方和下方的平均值的轉換導致比較器輸出的上部和更低的電源電壓之間擺動(dòng)。  工具包 | VOC檢測儀 | 溫度表 | 電工鉗 | 粒子計數器 | 采樣儀 | 試驗機 | 臭氧檢測儀 | 硬度計 | 測試器 | 諧波分析儀 | 傳感器 | 鹽度計 | 電源供應器 | 示波表 | 頻譜分析儀 | 測高儀 | 熱像儀 |

圖5顯示了一個(gè)曼徹斯特編碼的串行輸入數據流和輸出數據流的例子。注意在這個(gè)例子中，編碼數據流具有直流偏移量從零的水平，是典型的射頻接收機。數據的切片有效地轉換成二進(jìn)制串行數據流，電源軌之間波動(dòng)，是典型的數字系統中輸入的數據流。這種二進(jìn)制級別的恢復，使編碼的串行數據流與標準數字電路的進(jìn)一步解碼和處理。 



圖4。一個(gè)簡(jiǎn)單的數據切片二進(jìn)制邏輯電平恢復電路。 

電路如圖5所示的例子還包括電阻R2和R3為補充的比較器電路中的滯后，形成了積極的反饋。遲滯減少多個(gè)邊與輸入信號緩慢變化或嘈雜的發(fā)生。 



圖5。低級別的曼徹斯特數據流輸入數據切片的邏輯電平輸出。 

數據一旦曼徹斯特編碼的數據已經(jīng)被切成與恢復電壓邏輯電平的串行數據流，數據解碼器用于提取原來(lái)的串行數據編碼的信息。通常情況下，數據解碼器是一個(gè)簡(jiǎn)單的微控制器上運行的軟件算法，識別二進(jìn)制轉換到邏輯電平之間的分配一個(gè)二進(jìn)制“1”或“0”值的數據。在一個(gè)給定的系統，微控制器軟件可以預見(jiàn)的邏輯電平轉換的時(shí)機，知道大致的編碼數據的波特率。采用曼徹斯特編碼數據嵌入式波特率時(shí)鐘的第二個(gè)好處。在接收到的數據流的情況下，接近本底噪聲（低射頻信號從遙遠的發(fā)射機的水平，例如）過(guò)渡的邊緣上可能有多個(gè)數據切片輸出過(guò)渡�？梢詫�(xiě)一個(gè)微控制器軟件算法，不僅預期的有效邊緣的時(shí)間，但可以拒絕進(jìn)一步的邊緣，直到下一個(gè)有效的邊緣過(guò)渡時(shí)間發(fā)生。雖然可以實(shí)現數據的解碼器的硬件實(shí)現，電路的復雜性，往往不是一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機具有成本競爭力。此外，微控制器，如激活數字輸出，當收到某些數據，如開(kāi)鎖車(chē)門(mén)解碼正確識別關(guān)鍵控制功能時(shí)，可以執行的其他職能。 





圖6。一個(gè)典型的射頻曼徹斯特數據接收系統的基本組成部分。 

曼徹斯特數據編碼通常被描述為一個(gè)邏輯相結合的串行數據進(jìn)行編碼和時(shí)鐘的比特率用于建立過(guò)程中。這種電路的一個(gè)例子，如圖7所示。這樣一個(gè)電路的用途之一，可能是從微控制器UART輸出的串行數據編碼。所示的電路省去了所需的功能，以防止他們通過(guò)中間的邏輯電平狀態(tài)的過(guò)渡時(shí)鐘和數據輸入的過(guò)渡期間產(chǎn)生多個(gè)邊緣。 



圖7。曼徹斯特編碼相結合的數據傳輸速率時(shí)鐘和串行數據通過(guò)異或。 

然而，編碼數據的XOR定義不立即傳達簡(jiǎn)單創(chuàng )建的曼徹斯特編碼的數據流使用一個(gè)微控制器，如圖8所示的發(fā)射機編碼，使用軟件做的編碼和串行數據傳輸速率的時(shí)間。這種方式，它是沒(méi)有必要使用曼徹斯特編碼的數據傳輸與硬件UART和外部電路的微控制器。單片機內部定時(shí)器觸發(fā)的子程序更新輸出引腳，根據正在傳輸的數據，從而建立了數據傳輸速率的時(shí)間。微控制器的時(shí)間基本不必須精確，編碼數據包含所有有關(guān)嵌入解碼接收機的數據和時(shí)鐘信息。


圖8。微控制器可以使用軟件創(chuàng )建曼徹斯特編碼。