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電気通信およびデータストレージにおいて、マンチェスター符号（位相符号化、または二相符号とも呼ばれる）は、各データビットの符号化が、等しい時間だけ低レベルと高レベル、または高レベルと低レベルのいずれかとなるラインコードである。これは直流成分を含まない自己クロック信号である。したがって、マンチェスター符号を用いた電気接続は容易にガルバニック絶縁できる。
マンチェスター符号は、マンチェスター大学で開発されたことに由来する名称で、同大学ではマンチェスター・マーク1コンピュータの磁気ドラムにデータを保存するためにこの符号が使用されていた。
マンチェスター符号は、より効率的なグループ符号化記録方式を採用した6250 bpiテープが登場する以前は、1600 bpiコンピュータテープへの磁気記録に広く使用されていました。[ 1 ]マンチェスター符号は、初期のイーサネット物理層規格で使用され、現在でも民生用IRプロトコル、RFID、近距離無線通信で使用されています。ボイジャー宇宙船へのコマンドアップロードにも使用されていましたし、現在も使用されています。[ 2 ]
マンチェスターコードは、マンチェスター大学で開発されたことに由来し、同大学ではマンチェスター・マーク1コンピュータの磁気ドラムにデータを保存するためにこのコードが使用されていました。このコードはFCウィリアムズ教授によって考案され、ウィリアムズ教授の研究学生であるGEトーマスによって初めて実装されました。2026年4月には、IEEEマイルストーンがマンチェスターコードに捧げられました。[ 3 ]
マンチェスター符号化は、バイナリ位相偏移変調（BPSK）の特殊なケースであり、データによって周波数がデータレートである方形波搬送波の位相が制御されます。マンチェスター符号は、クロックレートに直接比例する頻繁な線間電圧遷移を保証し、クロックリカバリに役立ちます。
符号化された信号の直流成分はデータに依存しないため、情報を含んでいません。したがって、接続は誘導結合または容量結合で行うことができ、ネットワークアイソレータ（直流成分を伝送できない単純な1対1パルストランス）を使用して、ガルバニック絶縁媒体（イーサネットなど）を介して信号を容易に伝送できます。
マンチェスター符号化のデータレートは非符号化信号の半分しかないため、帯域幅が問題にならないシステム（ローカルエリアネットワーク（LAN）など）でのみ有用である。[ 4 ]
マンチェスター符号化は周波数に関連した難しい問題を引き起こすため、より高いデータレートでの使用には適していません。[ 4 ] [ 5 ]
8B/10B符号化のような、より複雑な符号化方式もあり、同じデータレートを実現するために使用する帯域幅は少なくて済みますが、送信機と受信機の基準クロックにおける周波数誤差やジッタに対する耐性が低くなる可能性があります。
マンチェスター符号は、各ビット期間の中央に必ず遷移があり、伝送する情報によっては、期間の開始時にも遷移がある場合があります。ビット中央の遷移の方向はデータを示します。期間境界での遷移は情報を伝達しません。それらは、ビット中央の遷移を可能にするために信号を正しい状態に置くためだけに存在します。
データの表現方法には、相反する2つの慣習が存在する。
これらのうち最初のものは、1949年にGE Thomasによって初めて発表され、多くの著者（例えば、Andy Tanenbaum）によって踏襲されている。[ 6 ]この方式では、0ビットの場合、信号レベルは低-高（データの振幅物理符号化を想定）となり、ビット期間の前半は低レベル、後半は高レベルとなる。1ビットの場合、信号レベルは高-低となる。これは、マンチェスターIIまたはバイフェーズLコードとしても知られている。
2番目の規約は、多くの著者（例えば、William Stallings）[ 7 ]だけでなく、IEEE 802.4 （トークンバス）およびIEEE 802.3 （イーサネット）規格の低速バージョンでも採用されています。この規約では、論理0は高低信号シーケンスで表され、論理1は低高信号シーケンスで表されます。
マンチェスター符号化された信号が通信中に反転されると、一方の符号化方式から他方の符号化方式に変換されてしまう。この曖昧さは、差動マンチェスター符号化を用いることで解消できる。
遷移が保証されることで、信号は自己クロック方式となり、受信機も正しく同期させることができます。各ビット周期中に必ず遷移が発生するわけではないため、受信機は半ビット周期分のずれを検出できます。これらの利点の代償として、より単純なNRZ符号化方式と比較して帯域幅の必要量が2倍になります。
エンコード規則は以下のとおりです。
0は低から高への遷移で表され、aは1高から低への遷移で表されます（GE Thomasの規約によるもので、IEEE 802.3の規約では逆になります）。[ 9 ]0、または中間点で発生する変化。1マンチェスター符号化は、周波数に関連するいくつかの困難な問題を引き起こし、より高いデータレートでの使用には適していません。
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです（リンク）
この記事は、連邦規格1037C（一般調達局）からのパブリックドメイン資料を組み込んでいます。 2022年1月22日にオリジナルからアーカイブされました。 （ MIL-STD-188に準拠）