Διαμόρφωση (Κωδικοποίηση) Manchester

Η μέθοδος κωδικοποίησης Manchester, ανήκει στην κατηγορία των PSK κωδικοποιήσεων. Σύμφωνα με αυτή, για τη μετάδοση ενός δυαδικού ψηφίου (0 ή 1) απαιτείται η μετάδοση μιας πλήρους (συνήθως ημιτονοειδούς) κυματομορφής. Άρα για να μεταδοθούν n Mbps απαιτούνται τουλάχιστον n κυματομορφές ή διαφορετικά ημιτονοειδές σήμα συχνότητας n MHz. Δύο είναι οι βασικές παραλλαγές αυτής της κωδικοποίησης, η Βασική Κωδικοποίηση Manchester και η Διαφορική Κωδικοποίηση Manchester.

Στη Βασική Κωδικοποίηση Manchester έχουμε αλλαγή της στάθμης του σήματος στη μέση κάθε μεταδιδόμενου δυαδικού ψηφίου. Το 0 κωδικοποιείται με μετάβαση από υψηλή στάθμη σε χαμηλή, ενώ το 1 από χαμηλή σε υψηλή. Η βασική κωδικοποίηση Manchester προσφέρεται για συγχρονισμό, μια και έχουμε αλλαγή κατάστασης στο μέσο κάθε δυαδικού ψηφίου. Επίσης, μπορούμε να ανιχνεύσουμε τυχόν λάθη, σε περίπτωση που δεν εντοπιστεί αλλαγή στάθμης στο λαμβανόμενο σήμα. Στο σχήμα που ακολουθεί (Εικόνα Π.1), φαίνεται στιγμιότυπο (με τετραγωνικούς παλμούς) βασικής κωδικοποίησης Manchester για την ακολουθία των bits 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0. Όπως προκύπτει από το σχήμα το λογικό 0 ξεκινά με υψηλή στάθμη και στο μέσο της περιόδου λαμβάνει τη χαμηλή και αντιστρόφως, το λογικό 1 ξεκινά από χαμηλή στάθμη και στο μέσο της περιόδου λαμβάνει την υψηλή.

 

Εικόνα  Π 1 Βασική Κωδικοποίηση Manchester

Στη Διαφορική Κωδικοποίηση Manchester (Differential Manchester) έχουμε επίσης αλλαγή στάθμης στο μέσο κάθε δυαδικού ψηφίου με δύο εκδοχές αυτής της αλλαγής. Στην πρώτη το λογικό 1 διατηρεί την προηγούμενη στάθμη του σήματος ενώ το λογικό 0 μεταβάλλει τη στάθμη του σήματος στην αρχή κάθε δυαδικού ψηφίου. Στη δεύτερη εκδοχή γίνεται το αντίστροφο. Στο σχήμα της εικόνας Π.2 που ακολουθεί, φαίνεται στιγμιότυπο διαφορικής κωδικοποίησης Manchester για την ακολουθία των bits 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0 (πρώτη εκδοχή).

 

Εικόνα Π.2 Διαφορική Κωδικοποίηση Manchester

Όπως προκύπτει από την εικόνα Π.2 μετά το αρχικό 0 το λογικό 1 διατηρεί τη στάθμη που προέκυψε από το 0 αλλά μετά από αυτό, η στάθμη αλλάζει γιατί ακολουθεί λογικό 0. (Το πρώτο 1 αν δεν υπήρχε αλλαγή στάθμης, έπρεπε να ξεκινήσει με υψηλή στάθμη και ξεκινά με χαμηλή, αντιστοίχως το δεύτερο 1 ξεκινά με υψηλή στάθμη και στο μέσο της περιόδου λαμβάνει τη χαμηλή). Το 0 σε όλες τις περιπτώσεις διατηρεί τη στάθμη του προηγούμενου ψηφίου και στο μέσο της περιόδου αλλάζει στάθμη. Το πλεονέκτημα των διαφορικών κωδικοποιήσεων είναι η δυνατότητα τους να περάσουν από κανάλια που δε διατηρούν την πολικότητα στο μεταδιδόμενο σήμα, μια και μας ενδιαφέρει η μεταβολή στη στάθμη και όχι το επίπεδό της (χαμηλή ή υψηλή).