Hvordan et digitalt signal transmitteres over en afstand

Hvis et analogt signal er kontinuerligt, så er et digitalt signal et signal, der er en sekvens af diskrete (klart adskilte i størrelse og tid) værdier, der er multipla af en vis minimumsværdi.

I den moderne verden bruges binære signaler, såkaldte bitstrømme (sekvenser af «0» og «1») oftest ved overførsel af information, da sekvenser af dette format let kan kodes og straks bruges i binær elektronik… For at sende et digitalt signal over en analog kanal (radio eller elektrisk), konverteres det, dvs. moduleres. Og ved modtagelse demodulerer de det tilbage.

Det digitale signal har en vigtig egenskab, nemlig evnen til fuldstændigt at regenerere det i repeateren. Og når det digitale signal, der transmitteres i kommunikationssystemet, er støjende, så kan det i repeateren gendannes til et bestemt signal/støjforhold. Det vil sige, at hvis signalet er ankommet med mindre interferens, konverteres det til digital form og omdannes fuldstændigt i repeateren - det gendannes på denne måde.

Men hvis det forvrængede signal er analogt, så skal det forstærkes sammen med den overlejrede støj. Men hvis det indkommende digitale signal modtages med kraftig interferens, for eksempel med påvirkningen af ​​en stejl klippe, vil det være fuldstændig umuligt at genoprette det fuldstændigt, fordi dele stadig vil gå tabt.

Et analogt signal, selv med stærk interferens, kan stadig gendannes til en acceptabel form, når det vil være muligt at udtrække noget information fra det, omend med vanskeligheder.

Analog cellulær kommunikation i AMPS og NMT format, sammenlignet med digital cellulær kommunikation i GSM og CDMA formater, giver dig mulighed for at føre en samtale med interferens, mens det med interferens i digital kommunikation ikke vil fungere, fordi hele stykker vil falde ud af samtalen.

For at beskytte mod sådanne problemer regenereres det digitale signal ofte ved at bygge regeneratorer ind i kommunikationslinjebruddet, hvis det er langt nok, eller afstanden fra basestationen til mobiltelefonen er reduceret - basestationer er oftere placeret på jorden. Algoritmer til verifikation og gendannelse af digital information i digitale systemer gør det muligt at øge pålideligheden af ​​transmissionen af ​​information i digital form.

Så som nævnt ovenfor er den vigtigste egenskab ved et digitalt signal under dets transmission, at pulssekvensen kan gendannes, efter at den har passeret gennem et medium, der introducerer spredning og interferens. Mediet kan være kablet eller trådløst.

Regeneratorer er placeret langs linjen i en vis afstand fra hinanden. Sektioner med kabler og regeneratorer kaldes regenereringssektioner.Regeneratoren korrigerer formen på de modtagne impulser, genopretter intervallerne mellem dem (ure) og reproducerer praktisk talt impulssekvensen igen.

Antag, at en række positive, negative impulser og mellemrum opnås fra udgangen af ​​den foregående regenerator. Så har impulserne ved indgangen til den næste regenerator forvrængninger, for eksempel efter transmission med kabel eller fra eksterne elektromagnetiske påvirkninger.

Korrektionsforstærkeren retter formen på pulserne, øger deres amplitude i en sådan grad, at den næste blok kan forstå, om der er en puls her eller ej, og beslutte, om den skal genoprettes i det aktuelle øjeblik eller ej.

Dernæst kommer timing- og regenereringsoperationen, som udføres samtidigt. Desuden er regenerering kun mulig, når summen af ​​indgangsimpulsens amplituder og forstyrrelsen overstiger tærskelniveauet for regeneratoropløsningen og timingsignalet ved regeneratorløsningspunktet. løsningen har den korrekte amplitude og polaritet.

Timingsignalet giver en tidsprøve af de ensrettede impulser, der afspejler det maksimale signal/støjforhold, og arrangerer også impulserne korrekt i sekvensen.

Ideelt set vil en regenereret sekvens blive opnået ved udgangen af ​​regeneratoren, som vil være en nøjagtig kopi af pulssekvensen transmitteret af den foregående sektion af kommunikationslinjen.

I virkeligheden kan den gendannede sekvens afvige fra originalen.Men fejl kan opstå, hvis der er stor amplitudestøj ved indgangen, i et afkodet analogt signal ligner det udseendet af støj, og fejl relateret til intervallerne mellem impulser kan forårsage faseudsving i deres relative position ved udgangen.

I analoge signaler vises disse udsving som samplingsstøj, og ved efterfølgende regenerering vil de dukke op. Derudover kan positive og negative udgangsimpulser med unøjagtig strømforsyning afvige fra hinanden i amplitude, hvilket også bidrager til fejl i det næste trin af digital signalregenerering.