קוד מנצ'סטר

קידוד של 11011000100 בשיטת מנצ'סטר

קוד מנצ'סטר (מאנגלית: Manchester encoding) היא שיטת מיתוג להעברת מידע ספרתי (סיביות) בקו תקשורת אלקטרוני. בשיטה זו, 1 מיוצג על ידי מעבר מרמה גבוהה לרמה נמוכה, בעוד ש-0 מיוצג על ידי מעבר מרמה נמוכה לרמה גבוהה (באותו מחזור שעון).

הקידוד קיבל את שמו מהפיתוח שלו באוניברסיטת מנצ'סטר, כאשר נעשה בו שימוש לקידוד מידע על תוף מגנטי (magnetic drum) במחשב מנצ'סטר סימן 1.

שיטה זו נמצאת בשימוש כיום בפרוטוקולי אינפרא-אדום, RFID, ו-NFC.

תיאור

בעיית הסנכרון בקידוד פשוט

מידע ספרתי הוא למעשה רצף סימנים (symbols) שכל אחד מהם מייצג אחת משתי הסיביות האפשריות, 0 או 1. בקידוד פשוט של הסיביות לאות, אות אחיד מסוים מייצג את 0, ואות אחיד אחר מייצג את 1. כאשר משודר רצף של סיביות זהות, כלומר רצף של סיביות 0 או רצף של סיביות 1, המקלט עלול להתקשות בסנכרון המעברים בין הסיביות, משום שמגיע אליו אות ארוך רצוף המייצג את הסיבית הזהה. הבעיה בבסיסה נובעת, מכך שמקורות-השעון, במשדר ובמקלט, אינם בהכרח באותה איכות ובאותו דיוק (למשל: משדר זול, באיכות בינונית, שמחובר אל מקלט מקצועי, באיכות גבוהה). במקרה שיש הבדלים בין מקורות השעון, המקלט לא מצליח להסתנכרן כמו שצריך, על המידע שמגיע מהמשדר והוא מפענח אותו, בצורה שגויה.

ישנם מנגנונים אלקטרוניים המאפשרים לגזור את אות השעון מתוך המידע הנכנס וכך מאפשרים למקלט להסתנכרן עם המשדר. דוגמה למנגנון כזה היא מעגל PLL. במקרים בהם מגיע רצף סיביות אחיד (כלומר, רצף של רק '0'-ים, או רק '1'-ים), לא ניתן לחלץ אות שעון מהמידע הנכנס ולכן גם לא ניתן להפעיל מנגנון סנכרון-שעון. על-מנת להתגבר על בעיה זו ועל בעיית בלבול בין 0 ל-1 (בגלל מתחים דומים), נוצר קוד מנצ'סטר.

השיטה

בקוד מנצ'סטר כל סיבית מיוצגת באמצעות אות בשתי רמות; כלומר, במקום מצב שבו רמה גבוהה מייצגת 1 ורמה נמוכה מייצגת 0, בקוד מנצ'סטר 1 מיוצג על ידי רמה גבוהה שלאחריה רמה נמוכה, ו-0 מיוצג על ידי רמה נמוכה שאחריה רמה גבוהה - בכל חצי מחזור של זמן (CLOCK) חל שינוי של אות המידע המקודד. בצורה זו, המעבר באמצעה של כל סיבית למעשה יוצר פולס שעון במקלט, וכך מאפשר לו להסתנכרן בקלות עם המשדר.

קוד מנצ'סטר בשתי צורות הקידוד שלו - הרגילה (G.E Thomas) וההפוכה (IEEE 802.3)

יתרון הקידוד בקוד מנצ'סטר הוא שיש בו פחות טעויות בהעברת המידע בהשוואה לקודים אחרים. הבדל זה נובע מכך שקוד מנצ'סטר מייצג 1 לוגי כרמת אות חיובי ו-0 לוגי מיוצג על ידי רמת אות שלילית, בניגוד לקודים אחרים שמתייחסים לרמות של חיובי ואפס (אדמה).

חיסרון של קידוד זה הוא שנדרש רוחב פס כפול, מכיוון שהפולסים הם בחצי מהרוחב.