デジタル通信-アナログ-デジタル

私たちの日常生活の中で発生するコミュニケーションは、信号の形で行われます。音声信号などのこれらの信号は、一般に、本質的にアナログです。通信を離れた場所で確立する必要がある場合、アナログ信号は、効果的な伝送のためにさまざまな手法を使用して、有線で送信されます。

デジタル化の必要性

従来の通信方法では、長距離通信にアナログ信号を使用していましたが、歪み、干渉、セキュリティ違反などの損失が多く発生していました。

これらの問題を克服するために、信号はさまざまな技術を使用してデジタル化されます。デジタル化された信号により、通信が失われることなく、より明確で正確になります。

次の図は、アナログ信号とデジタル信号の違いを示しています。デジタル信号はで構成されています1s そして 0s それぞれHighとLowの値を示します。

デジタル通信の利点

信号がデジタル化されると、アナログ通信よりもデジタル通信の方が多くの利点があります。

歪み、ノイズ、干渉の影響は、影響が少ないため、デジタル信号でははるかに少なくなります。
デジタル回路はより信頼性があります。
デジタル回路は設計が簡単で、アナログ回路よりも安価です。
デジタル回路のハードウェア実装は、アナログよりも柔軟性があります。
クロストークの発生は、デジタル通信では非常にまれです。
パルスはその特性を変更するために高い外乱を必要とするため、信号は変更されません。これは非常に困難です。
暗号化や圧縮などの信号処理機能は、情報の機密性を維持するためにデジタル回路で採用されています。
エラー検出およびエラー訂正コードを使用することにより、エラー発生の可能性が低減されます。
スペクトラム拡散技術は、信号妨害を回避するために使用されます。
時分割多重（TDM）を使用してデジタル信号を結合することは、周波数分割多重（FDM）を使用してアナログ信号を結合するよりも簡単です。
デジタル信号の構成プロセスは、アナログ信号よりも簡単です。
デジタル信号は、アナログ信号よりも便利に保存および取得できます。
デジタル回路の多くは、ほぼ一般的なエンコード技術を備えているため、同様のデバイスをさまざまな目的に使用できます。
チャネルの容量は、デジタル信号によって効果的に利用されます。

デジタル通信の要素

デジタル通信システムを構成する要素は、理解しやすいように次のブロック図で表されます。

以下は、デジタル通信システムのセクションです。

ソース

ソースは analog 信号。 Example：音声信号

入力トランスデューサ

これは、物理的な入力を受け取り、それを電気信号に変換するトランスデューサーです（Example：マイク）。このブロックも構成されていますanalog to digital さらなるプロセスのためにデジタル信号が必要なコンバーター。

デジタル信号は通常、バイナリシーケンスで表されます。

ソースエンコーダ

ソースエンコーダは、データを最小ビット数に圧縮します。このプロセスは、帯域幅の効果的な利用に役立ちます。冗長ビット（不要な余分なビット、つまりゼロ）を削除します。

チャネルエンコーダ

チャネルエンコーダは、エラー訂正のためのコーディングを行います。信号の送信中に、チャネル内のノイズのために信号が変更される可能性があるため、これを回避するために、チャネルエンコーダは送信データに冗長ビットを追加します。これらはエラー訂正ビットです。

デジタル変調器

送信される信号は、ここではキャリアによって変調されます。信号は、チャネルまたはメディアを通過するように、デジタルシーケンスからアナログに変換されます。

チャネル

チャネルまたは媒体は、アナログ信号が送信機側から受信機側に送信できるようにします。

デジタル復調器

これは、レシーバー側の最初のステップです。受信信号は復調されるだけでなく、アナログからデジタルに再度変換されます。信号はここで再構築されます。

チャネルデコーダー

チャネルデコーダは、シーケンスを検出した後、いくつかのエラー訂正を行います。送信中に発生する可能性のある歪みは、冗長ビットを追加することで修正されます。このビットの追加は、元の信号の完全な回復に役立ちます。

ソースデコーダー

得られた信号は、サンプリングと量子化によって再びデジタル化されるため、情報を失うことなく純粋なデジタル出力が得られます。ソースデコーダーはソース出力を再作成します。

出力トランスデューサ

これは、信号を送信機の入力にあった元の物理形式に変換する最後のブロックです。電気信号を物理出力に変換します（Example：ラウドスピーカー）。

出力信号

これは、プロセス全体の後に生成される出力です。 Example −受信した音声信号。

このユニットは、デジタル通信の導入、信号のデジタル化、利点、および要素を扱いました。次の章では、デジタル通信の概念について詳しく学びます。