Den kommunikation som sker i vår vardag är i form av signaler. Dessa signaler, till exempel ljudsignaler, är i allmänhet analoga till sin natur. När kommunikationen måste upprättas över ett avstånd skickas de analoga signalerna via tråd, med hjälp av olika tekniker för effektiv överföring.

Nödvändigheten av digitalisering

De konventionella kommunikationsmetoderna använde analoga signaler för långdistanskommunikation, som lider av många förluster såsom snedvridning, störningar och andra förluster, inklusive säkerhetsöverträdelser.

För att övervinna dessa problem digitaliseras signalerna med hjälp av olika tekniker. De digitaliserade signalerna gör att kommunikationen blir tydligare och mer exakt utan förluster.

Följande figur visar skillnaden mellan analoga och digitala signaler. De digitala signalerna består av 1:or och 0:or som indikerar höga respektive låga värden.

Fördelar med digital kommunikation

När signalerna digitaliseras finns det många fördelar med digital kommunikation jämfört med analog kommunikation, till exempel –

• Effekten av förvrängning, brus och störningar är mycket mindre i digitala signaler eftersom de påverkas mindre.

• Digitala kretsar är mer tillförlitliga.

• Digitala kretsar är lätta att konstruera och billigare än analoga kretsar.

• Hårdvaruimplementeringen i digitala kretsar, är mer flexibel än analoga.

• Förekomsten av tvärsändning är mycket sällsynt i digital kommunikation.

• Signalen är oförändrad eftersom pulsen behöver en hög störning för att förändra dess egenskaper, vilket är mycket svårt.

• Signalbehandlingsfunktioner som kryptering och komprimering används i digitala kretsar för att upprätthålla informationens sekretess.

• Sannolikheten för att fel ska uppstå minskas genom att använda felavkännande och felkorrigerande koder.

• Teknik med spridda spektrum används för att undvika signalstörning.

• Kombinering av digitala signaler med hjälp av TDM (Time Division Multiplexing) är lättare än att kombinera analoga signaler med hjälp av FDM (Frequency Division Multiplexing).

• Konfigureringsprocessen för digitala signaler är enklare än för analoga signaler.

• Digitala signaler kan sparas och hämtas bekvämare än analoga signaler.

• Många av de digitala kretsarna har nästan gemensamma kodningstekniker och därmed kan liknande enheter användas för ett antal ändamål.

• Kanalens kapacitet utnyttjas effektivt av digitala signaler.

Element i digital kommunikation

De element som utgör ett digitalt kommunikationssystem representeras av följande blockdiagram för att underlätta förståelsen.

Följande är sektionerna i det digitala kommunikationssystemet.

Källa

Källan kan vara en analog signal. Exempel: En ljudsignal

Input Transducer

Detta är en transducer som tar en fysisk input och omvandlar den till en elektrisk signal (Exempel: mikrofon). Detta block består också av en analog till digital omvandlare där en digital signal behövs för ytterligare processer.

En digital signal representeras i allmänhet av en binär sekvens.

Källkodare

Källkodaren komprimerar data till ett minsta antal bitar. Denna process bidrar till ett effektivt utnyttjande av bandbredden. Den tar bort redundanta bitar (onödiga överskottsbitar, dvs. nollor).

Kanalkodare

Kanalkodaren gör kodningen för felkorrigering. Under överföringen av signalen kan signalen förändras på grund av bruset i kanalen, och för att undvika detta lägger kanalkodaren till några överflödiga bitar till den överförda datan. Dessa är de felkorrigerande bitarna.

Digitalmodulator

Den signal som ska överföras moduleras här av en bärare. Signalen omvandlas också till analog från den digitala sekvensen, för att få den att färdas genom kanalen eller mediet.

Kanal

Kanalen eller ett medium, gör det möjligt för den analoga signalen att sändas från sändaränden till mottagaränden.

Digital demodulator

Detta är det första steget i mottagaränden. Den mottagna signalen demoduleras samt konverteras återigen från analog till digital. Signalen rekonstrueras här.

Kanaldekoder

Kanaldekodern gör efter att ha upptäckt sekvensen vissa felkorrigeringar. De störningar som kan uppstå under överföringen korrigeras genom att lägga till några redundanta bitar. Detta tillägg av bitar hjälper till att helt återskapa den ursprungliga signalen.

Källdekoder

Den resulterande signalen digitaliseras återigen genom sampling och kvantisering så att den rena digitala utgången erhålls utan förlust av information. Källdekodern återskapar källutgången.

Output Transducer

Detta är det sista blocket som omvandlar signalen till den ursprungliga fysiska formen, som fanns vid sändarens ingång. Den omvandlar den elektriska signalen till fysisk utgång (exempel: högtalare).

Outputsignal

Detta är den utgång som produceras efter hela processen. Exempel – Den mottagna ljudsignalen.

Denna enhet har behandlat introduktionen, digitaliseringen av signaler, fördelarna och elementen i digital kommunikation. I de kommande kapitlen kommer vi att lära oss om begreppen för digital kommunikation, i detalj.

.