Jak se digitální signál přenáší na dálku

Pokud je analogový signál spojitý, pak digitální signál je signál, který je posloupností diskrétních (jasně oddělených ve velikosti a čase) hodnot, které jsou násobky určité minimální hodnoty.

V moderním světě se při přenosu informací nejčastěji používají binární signály, tzv. bitové toky (sekvence «0» a «1»), protože sekvence tohoto formátu lze snadno zakódovat a okamžitě použít. v binární elektronice… Pro přenos digitálního signálu přes analogový kanál (rádiový nebo elektrický) je konvertován, tj. modulován. A na příjmu to demodulují zpět.

Digitální signál má důležitou vlastnost, a to schopnost jej zcela regenerovat v opakovači. A když je digitální signál přenášený v komunikačním systému zašuměný, pak v opakovači může být obnoven na určitý poměr signál/šum. To znamená, že pokud signál dorazil s menším rušením, je převeden do digitální podoby a zcela přeformován v opakovači — tímto způsobem je obnoven.

Pokud je však zkreslený signál analogový, musí být zesílen spolu se superponovaným šumem. Pokud je však příchozí digitální signál přijímán se silným rušením, například při nárazu do strmého útesu, bude zcela nemožné jej zcela obnovit, protože části budou stále ztraceny.

Analogový signál, dokonce i se silným rušením, může být stále obnoven do nějaké přijatelné formy, když z něj bude možné získat nějaké informace, i když s obtížemi.

Analogová celulární komunikace ve formátu AMPS a NMT ve srovnání s digitální celulární komunikací ve formátech GSM a CDMA umožňuje konverzaci s rušením, zatímco s rušením v digitální komunikaci nebude fungovat, protože z konverzace budou vypadávat celé kusy.

Aby se předešlo takovým problémům, digitální signál se často regeneruje zabudováním regenerátorů do přerušení komunikační linky, pokud je dostatečně dlouhá nebo se zkrátí vzdálenost od základnové stanice k mobilnímu telefonu – základnové stanice jsou častěji umístěny na zemi. Algoritmy pro ověřování a obnovu digitální informace v digitálních systémech umožňují zvýšit spolehlivost přenosu informací v digitální podobě.

Takže, jak bylo uvedeno výše, nejdůležitější charakteristikou digitálního signálu během jeho přenosu je to, že sekvence pulsů může být obnovena poté, co prošla médiem, které zavádí rozptyl a interference. Médium může být drátové nebo bezdrátové.

Regenerátory jsou umístěny podél linky v určité vzdálenosti od sebe. Sekce s kabely a regenerátory se nazývají regenerační sekce.Regenerátor koriguje tvar přijatých impulsů, obnovuje intervaly mezi nimi (hodiny) a prakticky znovu reprodukuje sekvenci impulsů.

Předpokládejme, že z výstupu předchozího regenerátoru je získána řada kladných, záporných impulsů a mezer. Pak mají impulsy na vstupu dalšího regenerátoru zkreslení, například po přenosu kabelem nebo od vnějších elektromagnetických vlivů.

Korekční zesilovač koriguje tvar pulsů, zvyšuje jejich amplitudu do takové míry, že další blok dokáže pochopit, zda je zde puls nebo ne, a rozhodnout, zda jej v aktuálním okamžiku obnoví nebo ne.

Dále následuje operace časování a regenerace, které se provádějí současně. Navíc regenerace je možná pouze tehdy, když v bodě roztoku regenerátoru součet amplitud vstupního impulsu a rušení překročí prahovou úroveň roztoku regenerátoru a časovacího signálu během roztok má správnou amplitudu a polaritu.

Časovací signál poskytuje časový vzorek usměrněných impulsů odrážející maximální poměr signálu k šumu a také správně uspořádává impulsy v sekvenci.

V ideálním případě bude na výstupu regenerátoru získána regenerovaná sekvence, která bude přesnou kopií sekvence impulsů vysílané předchozí sekcí komunikační linky.

Ve skutečnosti se obnovená sekvence může lišit od původní.Chyby se však mohou objevit, pokud je na vstupu velký amplitudový šum, v dekódovaném analogovém signálu to vypadá jako šum a chyby související s intervaly mezi pulzy mohou způsobit fázové kolísání jejich relativní polohy na výstupu.

V analogových signálech se tyto výkyvy projeví jako vzorkovací šum a při následné regeneraci se projeví. Kladné a záporné výstupní impulsy s nepřesným napájením se navíc mohou navzájem lišit amplitudou, což také přispívá k chybám v další fázi regenerace digitálního signálu.