ライン符号（NRZ/マンチェスタ符号）
ビット列を電圧波形に変換する方式を切替え、直流成分とクロック復元のしやすさを見比べます。
符号方式
ビット列（クリックで反転）
8 bit
方式
—
平均電圧（直流成分）
—
遷移密度
—
クロック復元
—
電圧波形（上：選択した符号 ／ 下：受信側が頼るクロックエッジ）
直流(DC)成分の目安
ビット境界ごとの遷移有無（クロックが取れるか）
デジタルデータを電線や光ファイバで送るとき、0と1の並びを電圧（や光）の高低に対応づけます。この対応規則がライン符号です。
素直に「1=高, 0=低」とする単極性NRZは分かりやすい反面、同じ値が続くと電圧が変化せず、受信側が「いま何ビット目か」を見失います（クロックを失う）。また平均電圧が0からずれる直流成分を持ちます。
マンチェスタ符号は各ビットの中央で必ず電圧を反転させるので、どんなビット列でも遷移が絶え間なく起き、受信側はそのエッジからクロックを自分で復元できます。さらに平均電圧が常に0で直流成分も持ちません。
素直に「1=高, 0=低」とする単極性NRZは分かりやすい反面、同じ値が続くと電圧が変化せず、受信側が「いま何ビット目か」を見失います（クロックを失う）。また平均電圧が0からずれる直流成分を持ちます。
マンチェスタ符号は各ビットの中央で必ず電圧を反転させるので、どんなビット列でも遷移が絶え間なく起き、受信側はそのエッジからクロックを自分で復元できます。さらに平均電圧が常に0で直流成分も持ちません。
いま何が起きている？
ここがポイント
- NRZ ── 1ビット内で電圧が変わらない。連続する同じ値で遷移が消え、クロックが取れなくなる。
- 直流成分 ── 単極性NRZは平均電圧が0からずれる。トランス結合の回線では問題になる。
- マンチェスタ ── 各ビット中央で必ず反転。
遷移密度=100%でクロックを自己復元でき、平均電圧は常に0。 - 代償として、マンチェスタは1ビットあたりの遷移が2倍に増え、必要な帯域幅がNRZの約2倍になる。