Comunicação Digital – Analógico para Digital
A comunicação que ocorre no nosso dia-a-dia é na forma de sinais. Estes sinais, tais como sinais sonoros, são geralmente de natureza análoga. Quando a comunicação precisa ser estabelecida à distância, então os sinais analógicos são enviados através de fios, usando diferentes técnicas para transmissão efetiva.
A necessidade de digitalização
Os métodos convencionais de comunicação usam sinais analógicos para comunicações de longa distância, que sofrem muitas perdas como distorção, interferência e outras perdas, incluindo quebra de segurança.
Para superar estes problemas, os sinais são digitalizados usando diferentes técnicas. Os sinais digitalizados permitem que a comunicação seja mais clara e precisa sem perdas.
A figura a seguir indica a diferença entre sinais analógicos e digitais. Os sinais digitais consistem de 1s e 0s que indicam valores altos e baixos respectivamente.
Vantagens da Comunicação Digital
Como os sinais são digitalizados, há muitas vantagens da comunicação digital sobre a analógica, como –
O efeito de distorção, ruído e interferência é muito menor nos sinais digitais, pois eles são menos afetados.
Os circuitos digitais são mais confiáveis.
Os circuitos digitais são fáceis de projetar e mais baratos que os circuitos analógicos.
A implementação de hardware em circuitos digitais, é mais flexível que os analógicos.
A ocorrência de conversação cruzada é muito rara na comunicação digital.
O sinal não é alterado, pois o pulso necessita de um alto distúrbio para alterar suas propriedades, o que é muito difícil.
As funções de processamento de sinais, como criptografia e compressão, são empregadas em circuitos digitais para manter o segredo da informação.
A probabilidade de ocorrência de erro é reduzida através do emprego de códigos de detecção e correção de erros.
O processo de configuração de sinais digitais é mais fácil do que os sinais analógicos.
Os sinais digitais podem ser salvos e recuperados de forma mais conveniente do que os sinais analógicos.
Muitos dos circuitos digitais têm técnicas de codificação quase comuns e, portanto, dispositivos similares podem ser usados para vários fins.
A capacidade do canal é efetivamente utilizada por sinais digitais.
Elementos de Comunicação Digital
Os elementos que formam um sistema de comunicação digital são representados pelo seguinte diagrama de blocos para facilitar a compreensão.
Seguir são as seções do sistema de comunicação digital.
Fonte
A fonte pode ser um sinal analógico. Exemplo: Um sinal de som
Transdutor de entrada
Este é um transdutor que pega uma entrada física e a converte para um sinal elétrico (Exemplo: microfone). Este bloco também consiste de um conversor analógico para digital onde um sinal digital é necessário para processos posteriores.
Um sinal digital é geralmente representado por uma seqüência binária.
Codificador de fonte
O codificador de fonte comprime os dados em um número mínimo de bits. Este processo ajuda na utilização eficaz da largura de banda. Ele remove os bits redundantes (bits em excesso desnecessários, ou seja, zeros).
Canal Encoder
O codificador de canal, faz a codificação para correção de erros. Durante a transmissão do sinal, devido ao ruído no canal, o sinal pode ser alterado e, portanto, para evitar isso, o codificador de canal adiciona alguns bits redundantes aos dados transmitidos. Estes são os bits de correção de erros.
Digital Modulator
O sinal a ser transmitido é modulado aqui por uma portadora. O sinal também é convertido para analógico a partir da seqüência digital, a fim de fazê-lo percorrer o canal ou meio.
Canal
O canal ou meio, permite que o sinal analógico transmita da extremidade do transmissor para a extremidade do receptor.
Digital Demodulator
Este é o primeiro passo na extremidade do receptor. O sinal recebido é desmodulado assim como convertido novamente do analógico para o digital. O sinal é reconstruído aqui.
Descodificador de canal
O descodificador de canal, depois de detectar a sequência, faz algumas correcções de erro. As distorções que podem ocorrer durante a transmissão, são corrigidas através da adição de alguns bits redundantes. Esta adição de bits ajuda na recuperação completa do sinal original.
Descodificador de canais
O sinal resultante é novamente digitalizado por amostragem e quantificação, de modo que a saída digital pura seja obtida sem a perda de informação. O decodificador de fonte recria a saída da fonte.
Transdutor de saída
Este é o último bloco que converte o sinal na forma física original, que estava na entrada do transmissor. Ele converte o sinal elétrico em saída física (Exemplo: alto-falante).
Sinal de saída
Esta é a saída que é produzida após todo o processo. Exemplo – O sinal de som recebido.
Esta unidade tratou da introdução, da digitalização dos sinais, das vantagens e dos elementos das comunicações digitais. Nos próximos capítulos, vamos aprender em detalhes os conceitos de comunicações digitais.