Ako sa digitálny signál prenáša na diaľku

Ak je analógový signál spojitý, potom digitálny signál je signál, ktorý je sekvenciou diskrétnych (jasne oddelených vo veľkosti a čase) hodnôt, ktoré sú násobkami určitej minimálnej hodnoty.

V modernom svete sa pri prenose informácií najčastejšie používajú binárne signály, takzvané bitové toky (sekvencie „0“ a „1“), pretože sekvencie tohto formátu sa dajú ľahko zakódovať a okamžite použiť. v binárnej elektronike… Na prenos digitálneho signálu cez analógový kanál (rádiový alebo elektrický) je tento konvertovaný, to znamená modulovaný. A pri príjme to demodulujú späť.

Digitálny signál má dôležitú vlastnosť, a to schopnosť úplne ho regenerovať v opakovači. A keď je digitálny signál prenášaný v komunikačnom systéme zašumený, potom v zosilňovači môže byť obnovený na určitý pomer signál / šum. To znamená, že ak signál prišiel s menším rušením, je konvertovaný do digitálnej formy a úplne preformovaný v zosilňovači - týmto spôsobom je obnovený.

Ak je však skreslený signál analógový, musí byť zosilnený spolu so superponovaným šumom. Ak je však prichádzajúci digitálny signál prijímaný so silným rušením, napríklad pri náraze na strmý útes, bude úplne nemožné ho úplne obnoviť, pretože časti sa stále stratia.

Analógový signál, dokonca aj so silným rušením, môže byť stále obnovený do nejakej prijateľnej formy, keď z neho bude možné získať nejaké informácie, aj keď s problémami.

Analógová celulárna komunikácia vo formáte AMPS a NMT vám v porovnaní s digitálnou celulárnou komunikáciou vo formátoch GSM a CDMA umožňuje viesť rozhovor s rušením, zatiaľ čo s rušením v digitálnej komunikácii to nebude fungovať, pretože z rozhovoru budú vypadávať celé kusy.

Aby sa predišlo takýmto problémom, digitálny signál sa často regeneruje zabudovaním regenerátorov do prerušenia komunikačnej linky, ak je dostatočne dlhá alebo ak je vzdialenosť od základňovej stanice k mobilnému telefónu znížená – základňové stanice sú častejšie umiestnené na zemi. Algoritmy na overovanie a obnovu digitálnych informácií v digitálnych systémoch umožňujú zvýšiť spoľahlivosť prenosu informácií v digitálnej forme.

Takže, ako je uvedené vyššie, najdôležitejšou charakteristikou digitálneho signálu počas jeho prenosu je, že sekvencia impulzov môže byť obnovená potom, čo prešla médiom, ktoré zavádza rozptyl a rušenie. Médium môže byť káblové alebo bezdrôtové.

Regenerátory sú umiestnené pozdĺž linky v určitej vzdialenosti od seba. Sekcie s káblami a regenerátormi sa nazývajú regeneračné sekcie.Regenerátor koriguje tvar prijatých impulzov, obnovuje intervaly medzi nimi (hodiny) a prakticky znova reprodukuje sled impulzov.

Predpokladajme, že z výstupu predchádzajúceho regenerátora sa získa séria kladných, záporných impulzov a medzier. Potom majú impulzy na vstupe nasledujúceho regenerátora skreslenia, napríklad po prenose káblom alebo od vonkajších elektromagnetických vplyvov.

Korekčný zosilňovač koriguje tvar impulzov, zväčšuje ich amplitúdu do takej miery, že nasledujúci blok dokáže pochopiť, či tu impulz je alebo nie, a rozhodnúť sa, či ho v aktuálnom okamihu obnoví alebo nie.

Nasleduje časovanie a regenerácia, ktoré sa vykonávajú súčasne. Navyše regenerácia je možná len vtedy, keď v bode roztoku regenerátora súčet amplitúd vstupného impulzu a poruchy prekročí prahovú úroveň roztoku regenerátora a časovacieho signálu počas roztok má správnu amplitúdu a polaritu.

Časovací signál poskytuje časovú vzorku usmernených impulzov odrážajúcich maximálny pomer signálu k šumu a tiež správne usporiada impulzy v sekvencii.

V ideálnom prípade sa na výstupe regenerátora získa regenerovaná sekvencia, ktorá bude presnou kópiou sekvencie impulzov prenášanej predchádzajúcou časťou komunikačnej linky.

V skutočnosti sa obnovená sekvencia môže líšiť od originálu.Chyby sa však môžu objaviť, ak je na vstupe veľká amplitúda šumu, v dekódovanom analógovom signáli to vyzerá ako šum a chyby súvisiace s intervalmi medzi impulzmi môžu spôsobiť kolísanie fázy v ich relatívnej polohe na výstupe.

V analógových signáloch sa tieto výkyvy prejavujú ako vzorkovací šum a pri následnej regenerácii sa prejavia. Navyše kladné a záporné výstupné impulzy s nepresným napájaním sa môžu navzájom líšiť v amplitúde, čo tiež prispieva k chybám v ďalšej fáze regenerácie digitálneho signálu.