Linjekoder

Linjekoder är metoder för att omvandla en digital ström av bitar till en elektrisk signal som kan överföras över ett fysiskt medium. De bestämmer hur varje bit representeras som signalnivåer och hur tidsintervall mellan bitar tolkas, vilket påverkar mottagarens möjlighet till synkronisering och felupptäckt.

Syftet med linjekoder är att underlätta överföring genom att ge DC-balans, möjliggöra klockåterställning hos mottagaren och kontrollera signalens spektrala innehåll så att den passar mediets bandbredd och störningar. Olika koder ger olika handelsvärden när det gäller snabbhet, komplexitet, energiförbrukning och tolerans mot fel. Vissa koder är enkla och kräver få komponenter, andra är mer bandbreddsbesparande eller erbjuder bättre felupptäckt.

Vanliga linjekoder inkluderar NRZ och NRZI, som använder två signalnivåer men olika sätt att tolka bitar; Manchester, som ger en förändring i mitten av varje bit och därmed underlättar klockavläsning; och run-length limited (RLL) koder såsom 4B/5B och 8B/10B, vilka förbättrar DC-balans och begränsar längden mellan signalväxlingar. En annan vanlig kod är MLT-3, som används i vissa Ethernet-standards och med tre nivåer som varierar över tiden. Dessa koder används i olika kombinationer beroende på krav på bandbredd, felstabilitet och teknisk komplexitet.

Användningsområden inkluderar telekommunikation och datanätsstandarder där fysiska lagret kräver tydlig synkronisering, god DC-balans och hanterbar spektral egenskaper. Exempel är Ethernet, USB med NRZI-baserad överföring och olika lagringsgränssnitt. Valet av linjekod innebär en avvägning mellan effektivitet, pålitlighet och kostnad. Linjekoder har utvecklats i takt med ökade hastigheter och nya kommunikationsteknologier.