Cum este transmis un semnal digital la o distanță

Dacă un semnal analogic este continuu, atunci un semnal digital este un semnal care este o secvență de valori discrete (separate clar în mărime și timp) care sunt multiplii unei anumite valori minime.

În lumea modernă, la transmiterea informațiilor, semnalele binare, așa-numitele fluxuri de biți (secvențele „0” și „1”) sunt cel mai des folosite, deoarece secvențele acestui format pot fi codificate cu ușurință și utilizate imediat. în electronica binară… Pentru a transmite un semnal digital pe un canal analog (radio sau electric), acesta este convertit, adică modulat. Și la recepție, îl demodulează înapoi.

Semnalul digital are o proprietate importantă și anume capacitatea de a-l regenera complet în repetor. Și când semnalul digital transmis în sistemul de comunicație este zgomotos, atunci în repetor poate fi restabilit la un anumit raport semnal / zgomot. Adică, dacă semnalul a sosit cu interferențe minore, este convertit în formă digitală și complet reformat în repetor - este restaurat în acest fel.

Dar dacă semnalul distorsionat este analog, atunci trebuie să fie amplificat împreună cu zgomotul suprapus. Dar dacă semnalul digital de intrare este primit cu interferențe puternice, de exemplu, cu impactul unei stânci abrupte, va fi complet imposibil să-l recuperezi complet, deoarece părțile vor fi în continuare pierdute.

Un semnal analogic, chiar și cu interferențe puternice, poate fi încă restabilit într-o formă acceptabilă atunci când va fi posibil să se extragă unele informații din el, deși cu dificultate.

Comunicarea celulară analogică în format AMPS și NMT, în comparație cu comunicarea celulară digitală în formatele GSM și CDMA, vă permite să aveți o conversație cu interferență, în timp ce cu interferență în comunicarea digitală nu va funcționa, deoarece vor cădea bucăți întregi din conversație.

Pentru a se proteja de astfel de probleme, semnalul digital este adesea regenerat prin construirea de regeneratoare în întreruperea liniei de comunicație dacă este suficient de lungă sau distanța de la stația de bază la telefonul mobil este redusă - stațiile de bază sunt situate mai des pe sol. Algoritmii de verificare și restaurare a informațiilor digitale în sistemele digitale fac posibilă creșterea fiabilității transmiterii informațiilor în formă digitală.

Deci, după cum s-a menționat mai sus, cea mai importantă caracteristică a unui semnal digital în timpul transmisiei sale este că secvența impulsurilor poate fi recuperată după ce a trecut printr-un mediu care introduce dispersie și interferență. Mediul poate fi cu fir sau fără fir.

Regeneratoarele sunt plasate de-a lungul liniei la o anumită distanță unul de celălalt. Secțiunile cu cabluri și regeneratoare se numesc secțiuni de regenerare.Regeneratorul corectează forma impulsurilor primite, restabilește intervalele dintre ele (ceasuri) și reproduce practic din nou secvența impulsurilor.

Să presupunem că de la ieșirea regeneratorului anterior se obține o serie de impulsuri și decalaje pozitive, negative. Apoi impulsurile de la intrarea următorului regenerator au distorsiuni, de exemplu după transmisie prin cablu sau din influențe electromagnetice externe.

Amplificatorul de corecție corectează forma impulsurilor, crește amplitudinea acestora într-o asemenea măsură încât următorul bloc poate înțelege dacă există sau nu un impuls aici și să decidă dacă îl restabili în momentul curent sau nu.

Urmează operația de temporizare și de regenerare, care se efectuează simultan.Mai mult, regenerarea este posibilă numai atunci când la punctul soluției regeneratorului suma amplitudinilor impulsului de intrare și perturbarea depășește nivelul prag al soluției de regenerare și semnalul de temporizare în timpul soluția are amplitudinea și polaritatea corecte.

Semnalul de sincronizare oferă o probă de timp a impulsurilor rectificate care reflectă raportul maxim semnal/zgomot și, de asemenea, aranjează impulsurile corect în secvență.

În mod ideal, la ieșirea regeneratorului se va obține o secvență regenerată, care va fi o copie exactă a secvenței de impulsuri transmise de secțiunea anterioară a liniei de comunicație.

În realitate, secvența recuperată poate diferi de cea originală.Dar erorile pot apărea dacă există zgomot de amplitudine mare la intrare, într-un semnal analogic decodificat pare apariția zgomotului, iar erorile legate de intervalele dintre impulsuri pot provoca fluctuații de fază în poziția lor relativă la ieșire.

În semnalele analogice, aceste fluctuații apar ca zgomot de eșantionare, iar în regenerarea ulterioară vor apărea. În plus, impulsurile de ieșire pozitive și negative cu alimentare inexactă pot diferi unele de altele în amplitudine, ceea ce contribuie, de asemenea, la erori în următoarea etapă a regenerării semnalului digital.