Как се предава цифров сигнал на разстояние

Ако аналоговият сигнал е непрекъснат, тогава цифров сигнал е сигнал, който представлява последователност от дискретни (ясно разделени по величина и време) стойности, които са кратни на определена минимална стойност.

В съвременния свят при предаване на информация най-често се използват двоични сигнали, така наречените битови потоци (последователности «0» и «1»), тъй като последователностите от този формат могат лесно да бъдат кодирани и незабавно използвани в двоичната електроника… За предаване на цифров сигнал по аналогов канал (радио или електрически) той се преобразува, тоест модулира. И при приемането, те го демодулират обратно.

Цифровият сигнал има важно свойство, а именно способността да го регенерира напълно в повторителя. И когато цифровият сигнал, предаван в комуникационната система, е шумен, тогава в повторителя той може да бъде възстановен до определено съотношение сигнал / шум. Тоест, ако сигналът е дошъл с незначителни смущения, той се преобразува в цифрова форма и напълно се формира отново в повторителя — той се възстановява по този начин.

Но ако сигналът с изкривяване е аналогов, тогава той трябва да бъде усилен заедно с наслагващия се шум. Но ако входящият цифров сигнал се приеме със силни смущения, например с въздействието на стръмна скала, ще бъде напълно невъзможно да се възстанови напълно, защото частите все още ще бъдат загубени.

Аналогов сигнал, дори със силни смущения, все още може да бъде възстановен в някаква приемлива форма, когато ще бъде възможно да се извлече известна информация от него, макар и с трудности.

Аналоговата клетъчна комуникация във формат AMPS и NMT, в сравнение с цифровата клетъчна комуникация във формати GSM и CDMA, ви позволява да провеждате разговор с смущения, докато с намеса в цифровата комуникация това няма да работи, тъй като цели парчета ще отпаднат от разговора .

За да се предпази от подобни проблеми, цифровият сигнал често се регенерира чрез вграждане на регенератори в прекъсването на комуникационната линия, ако е достатъчно дълго или разстоянието от базовата станция до мобилния телефон е намалено — базовите станции са разположени на земята по-често. Алгоритмите за проверка и възстановяване на цифрова информация в цифрови системи позволяват да се повиши надеждността на предаването на информация в цифров вид.

Така че, както бе отбелязано по -горе, най -важната характеристика на цифров сигнал по време на предаването му е, че импулсната последователност може да бъде възстановена, след като е преминала през среда, която въвежда дисперсия и смущения. Носителят може да бъде кабелен или безжичен.

Регенераторите се поставят по линията на определено разстояние един от друг. Секциите с кабели и регенератори се наричат ​​регенерационни секции. Регенераторът коригира формата на получените импулси, възстановява интервалите между тях (часовници) и на практика отново възпроизвежда импулсната последователност.

Да приемем, че серия от положителни, отрицателни импулси и пропуски се получава от изхода на предишния регенератор. Тогава импулсите на входа на следващия регенератор имат изкривявания, например след предаване по кабел или от външни електромагнитни влияния.

Корекционният усилвател коригира формата на импулсите, увеличава амплитудата им до такава степен, че следващият блок може да разбере дали тук има импулс или не, и да реши дали да го възстанови в текущия момент или не.

Следва операцията по време и регенерация, които се извършват едновременно.Освен това регенерацията е възможна само когато в точката на разтвора на регенератора сумата от амплитудите на входящия импулс и смущения надвишава праговото ниво на разтвора на регенератора и синхронизиращият сигнал по време на разтвора има правилната амплитуда и полярност.

Сигналът за синхронизация дава времева проба от коригираните импулси, отразяваща максималното съотношение сигнал / шум, а също така подрежда импулсите правилно в последователността.

В идеалния случай на изхода на регенератора ще бъде получена регенерирана последователност, която ще бъде точно копие на импулсната последователност, предадена от предишната секция на комуникационната линия.

В действителност възстановената последователност може да се различава от оригиналната. Но грешки могат да се появят, ако има голям амплитуден шум на входа, в декодиран аналогов сигнал изглежда като появата на шум, а грешките, свързани с интервалите между импулсите, могат да причинят фазови колебания в тяхното относително положение на изхода.

В аналоговите сигнали тези колебания се проявяват като дискретизиращ шум и при последващо регенериране те ще се изявят. В допълнение, положителните и отрицателните изходни импулси с неточно захранване могат да се различават един от друг по амплитуда, което също допринася за грешки при следващия етап на регенерация на цифров сигнал.