Hogyan továbbítják a digitális jelet egy távolságra
Ha egy analóg jel folyamatos, akkor a digitális jel olyan diszkrét (nagyságban és időben egyértelműen elválasztott) értékek sorozata, amelyek egy bizonyos minimális érték többszörösei.
A modern világban az információ továbbításakor leggyakrabban bináris jeleket, úgynevezett bitfolyamokat használnak ("0" és "1" szekvenciák), mivel az ilyen formátumú szekvenciák könnyen kódolhatók és azonnal felhasználhatók. bináris elektronikában… A digitális jel analóg csatornán (rádió vagy elektromos) keresztül történő továbbításához azt átalakítják, azaz modulálják. És vételkor demodulálják vissza.
A digitális jelnek van egy fontos tulajdonsága, nevezetesen az a képessége, hogy teljesen regenerálja azt az átjátszóban. És ha a kommunikációs rendszerben továbbított digitális jel zajos, akkor az átjátszóban visszaállítható egy bizonyos jel / zaj arányra. Azaz, ha a jel kisebb interferenciával érkezett, akkor azt digitális formába alakítják, és teljesen újra formálják az átjátszóban – így visszaállítják.
De ha a torz jel analóg, akkor azt a szuperponált zajjal együtt fel kell erősíteni. De ha a bejövő digitális jel erős interferenciával érkezik, például egy meredek szikla becsapódásával, akkor teljesen lehetetlen lesz azt teljesen visszaállítani, mert az alkatrészek továbbra is elvesznek.
Az analóg jelet még erős interferencia esetén is vissza lehet állítani valamilyen elfogadható formába, amikor – bár nehézségek árán – sikerül kinyerni belőle bizonyos információkat.
Az AMPS és NMT formátumú analóg mobilkommunikáció a GSM és CDMA formátumú digitális cellás kommunikációval összehasonlítva lehetővé teszi az interferenciával járó beszélgetést, míg a digitális kommunikáció interferenciájával ez nem működik, mert egész darabok esnek ki a beszélgetésből.
Az ilyen problémák elkerülése érdekében a digitális jelet gyakran regenerátorok állítják vissza a kommunikációs vonalszakadásba, ha az elég hosszú, vagy csökken a távolság a bázisállomás és a mobiltelefon között – a bázisállomások gyakrabban helyezkednek el a földön. A digitális rendszerekben a digitális információ ellenőrzésére és visszaállítására szolgáló algoritmusok lehetővé teszik a digitális formában történő információtovábbítás megbízhatóságának növelését.
Tehát, amint fentebb megjegyeztük, a digitális jel legfontosabb jellemzője az átvitel során, hogy az impulzussorozat visszaállítható, miután áthaladt egy olyan közegen, amely diszperziót és interferenciát okoz. Az adathordozó lehet vezetékes vagy vezeték nélküli.
A regenerátorokat a vonal mentén helyezik el egymástól bizonyos távolságra. A kábelekkel és regenerátorokkal ellátott szakaszokat regenerációs szakaszoknak nevezzük.A regenerátor korrigálja a kapott impulzusok alakját, visszaállítja a közöttük lévő intervallumokat (órajeleket), és gyakorlatilag újra reprodukálja az impulzussorozatot.
Tegyük fel, hogy az előző regenerátor kimenetéből pozitív, negatív impulzusok és rések sorozata származik. Ekkor a következő regenerátor bemenetén lévő impulzusok torzulnak, például kábeles átvitel vagy külső elektromágneses hatások miatt.
A korrekciós erősítő korrigálja az impulzusok alakját, növeli az amplitúdójukat olyan mértékben, hogy a következő blokk megértse, van-e itt impulzus vagy sem, és eldöntheti, hogy az aktuális pillanatban visszaállítja-e vagy sem.
Következik az időzítés és a regenerálás, amelyek egyidejűleg zajlanak, sőt a regenerálás csak akkor lehetséges, ha a regenerátor megoldási pontján a bemeneti impulzus és a zavar amplitúdóinak összege meghaladja a regenerátor oldat és az időzítő jel küszöbértékét. a megoldásnak megfelelő amplitúdója és polaritása van.
Az időzítő jel egy időmintát ad az egyenirányított impulzusokból, amely tükrözi a maximális jel-zaj viszonyt, és az impulzusokat is megfelelően rendezi a sorrendben.
Ideális esetben a regenerátor kimenetén egy regenerált sorozatot kapunk, amely a kommunikációs vonal előző szakasza által továbbított impulzussorozat pontos másolata.
A valóságban a helyreállított sorozat eltérhet az eredetitől.De hiba léphet fel, ha nagy amplitúdójú zaj van a bemeneten, dekódolt analóg jelben ez zaj megjelenésének tűnik, és az impulzusok közötti intervallumokkal kapcsolatos hibák fázisingadozást okozhatnak a kimeneten a relatív helyzetükben.
Az analóg jelekben ezek az ingadozások mintavételi zajként jelennek meg, és a későbbi regeneráció során megjelennek. Ezenkívül a pontatlan tápellátású pozitív és negatív kimeneti impulzusok amplitúdójában eltérhetnek egymástól, ami szintén hozzájárul a digitális jelregenerálás következő szakaszában bekövetkező hibákhoz.