Komunikacja, która występuje w naszym codziennym życiu jest w postaci sygnałów. Sygnały te, takie jak sygnały dźwiękowe, na ogół, są analogowe w naturze. Kiedy komunikacja musi być ustanowiony na odległość, a następnie sygnały analogowe są wysyłane przez drut, przy użyciu różnych technik dla efektywnego transmission.

Niezbędne Digitization

Konwencjonalne metody komunikacji używane sygnały analogowe dla komunikacji na duże odległości, które cierpią z powodu wielu strat, takich jak zniekształcenia, zakłócenia i inne straty w tym security breach.

W celu przezwyciężenia tych problemów, sygnały są digitalizowane przy użyciu różnych technik. Zdigitalizowane sygnały pozwalają komunikacji, aby być bardziej jasne i dokładne bez strat.

Następujący rysunek wskazuje różnicę między analogowych i cyfrowych sygnałów. Sygnały cyfrowe składają się z 1s i 0s, które wskazują High i Low values respectively.

Wady komunikacji cyfrowej

Jak sygnały są digitalizowane, istnieje wiele zalet komunikacji cyfrowej nad komunikacją analogową, takich jak –

• Wpływ zniekształceń, hałasu i zakłóceń jest znacznie mniejsza w sygnałach cyfrowych, ponieważ są one mniej dotknięte.

• Układy cyfrowe są bardziej niezawodne.

• Układy cyfrowe są łatwe w projektowaniu i tańsze niż układy analogowe.

• Realizacja sprzętowa w układach cyfrowych, jest bardziej elastyczna niż analogowa.

• Występowanie przesłuchów jest bardzo rzadkie w komunikacji cyfrowej.

• Sygnał jest niezmieniony, ponieważ impuls potrzebuje dużego zakłócenia, aby zmienić jego właściwości, co jest bardzo trudne.

• Funkcje przetwarzania sygnałów, takie jak szyfrowanie i kompresja, są stosowane w układach cyfrowych w celu zachowania tajności informacji.

• Prawdopodobieństwo wystąpienia błędu jest zmniejszone przez zastosowanie kodów wykrywających i korygujących błędy.

• Technika widma rozproszonego jest stosowana w celu uniknięcia zagłuszania sygnałów.

• Kombinowanie sygnałów cyfrowych za pomocą multipleksowania z podziałem czasu (TDM) jest łatwiejsze niż łączenie sygnałów analogowych za pomocą multipleksowania z podziałem częstotliwości (FDM).

• Proces konfigurowania sygnałów cyfrowych jest łatwiejszy niż sygnałów analogowych.

• Sygnały cyfrowe mogą być zapisywane i odzyskiwane wygodniej niż sygnały analogowe.

• Wiele układów cyfrowych ma niemal wspólne techniki kodowania i stąd podobne urządzenia mogą być wykorzystywane do wielu celów.

• Pojemność kanału jest efektywnie wykorzystywana przez sygnały cyfrowe.

Elementy komunikacji cyfrowej

Elementy tworzące system komunikacji cyfrowej przedstawia poniższy schemat blokowy dla ułatwienia zrozumienia.

Następnie przedstawiono sekcje systemu komunikacji cyfrowej.

Źródło

Źródłem może być sygnał analogowy. Przykład: Sygnał dźwiękowy

Przetwornik wejściowy

Jest to przetwornik, który przyjmuje fizyczne wejście i przekształca je na sygnał elektryczny (Przykład: mikrofon). Ten blok składa się również z przetwornika analogowo-cyfrowego, gdzie sygnał cyfrowy jest potrzebny do dalszych procesów.

Sygnał cyfrowy jest ogólnie reprezentowany przez sekwencję binarną.

Koder źródłowy

Koder źródłowy kompresuje dane do minimalnej liczby bitów. Proces ten pomaga w efektywnym wykorzystaniu szerokości pasma. Usuwa bity nadmiarowe (niepotrzebne bity nadmiarowe, tj. zera).

Koder kanałowy

Koder kanałowy, wykonuje kodowanie dla korekcji błędów. Podczas transmisji sygnału, z powodu szumu w kanale, sygnał może zostać zmieniony i dlatego, aby tego uniknąć, koder kanałowy dodaje kilka nadmiarowych bitów do przesyłanych danych. Są to bity korygujące błędy.

Modulator cyfrowy

Sygnał, który ma być transmitowany jest modulowany tutaj przez przewoźnika. Sygnał jest również konwertowane do analogowego z sekwencji cyfrowej, aby uczynić go podróżować przez channel lub medium.

Kanał

Kanał lub medium, pozwala sygnał analogowy do transmisji z końca nadajnika do odbiornika end.

Digital Demodulator

Jest to pierwszy krok na końcu odbiornika. Odebrany sygnał jest demodulowany, jak również przekształcane ponownie z analogowego do cyfrowego. Sygnał dostaje reconstructed here.

Dekoder kanałowy

Dekoder kanałowy, po wykryciu sekwencji, robi niektóre korekty błędów. Zniekształcenia, które mogą wystąpić podczas transmisji, są korygowane przez dodanie niektórych zbędnych bitów. To dodanie bitów pomaga w całkowitym odzyskaniu oryginalnego sygnału.

Dekoder źródłowy

Sygnał wynikowy jest ponownie digitalizowany przez próbkowanie i kwantowanie tak, że czyste wyjście cyfrowe jest uzyskiwane bez utraty informacji. Dekoder źródłowy odtwarza wyjście źródłowe.

Przetwornik wyjściowy

Jest to ostatni blok, który przekształca sygnał w oryginalną postać fizyczną, która była na wejściu przetwornika. Zamienia sygnał elektryczny na fizyczny sygnał wyjściowy (przykład: głośnik).

Sygnał wyjściowy

Jest to sygnał wyjściowy, który powstaje po całym procesie. Przykład – odebrany sygnał dźwiękowy.

W tej jednostce omówiono wprowadzenie, cyfryzację sygnałów, zalety i elementy komunikacji cyfrowej. W kolejnych rozdziałach poznamy szczegółowo pojęcia związane z komunikacją cyfrową.