การสื่อสารแบบดิจิทัล - อนาล็อกเป็นดิจิทัล

การสื่อสารที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของเราอยู่ในรูปของสัญญาณ สัญญาณเหล่านี้เช่นสัญญาณเสียงโดยทั่วไปมีลักษณะเป็นอนาล็อก เมื่อจำเป็นต้องสร้างการสื่อสารในระยะไกลสัญญาณอนาล็อกจะถูกส่งผ่านสายโดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เพื่อการส่งที่มีประสิทธิภาพ

ความจำเป็นของการแปลงเป็นดิจิทัล

วิธีการสื่อสารแบบเดิมใช้สัญญาณแอนะล็อกสำหรับการสื่อสารทางไกลซึ่งประสบความสูญเสียมากมายเช่นการบิดเบือนสัญญาณรบกวนและการสูญเสียอื่น ๆ รวมถึงการละเมิดความปลอดภัย

เพื่อที่จะเอาชนะปัญหาเหล่านี้สัญญาณจะถูกแปลงเป็นดิจิทัลโดยใช้เทคนิคที่แตกต่างกัน สัญญาณดิจิทัลช่วยให้การสื่อสารมีความชัดเจนและแม่นยำมากขึ้นโดยไม่สูญเสีย

รูปต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่างสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอล สัญญาณดิจิตอลประกอบด้วย1s และ 0s ซึ่งระบุค่าสูงและต่ำตามลำดับ

ข้อดีของการสื่อสารแบบดิจิทัล

เนื่องจากสัญญาณเป็นแบบดิจิทัลจึงมีข้อดีหลายประการของการสื่อสารแบบดิจิทัลผ่านการสื่อสารแบบอนาล็อกเช่น -

• ผลของความผิดเพี้ยนสัญญาณรบกวนและสัญญาณรบกวนมีน้อยกว่าในสัญญาณดิจิทัลเนื่องจากได้รับผลกระทบน้อยกว่า

• วงจรดิจิทัลมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

• วงจรดิจิทัลออกแบบได้ง่ายและราคาถูกกว่าวงจรอนาล็อก

• การใช้ฮาร์ดแวร์ในวงจรดิจิทัลมีความยืดหยุ่นมากกว่าอนาล็อก

• การเกิด cross-talk หายากมากในการสื่อสารแบบดิจิทัล

• สัญญาณจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากพัลส์ต้องการความรบกวนสูงเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันซึ่งเป็นเรื่องยากมาก

• ฟังก์ชันการประมวลผลสัญญาณเช่นการเข้ารหัสและการบีบอัดถูกนำมาใช้ในวงจรดิจิทัลเพื่อรักษาความลับของข้อมูล

• ความน่าจะเป็นของการเกิดข้อผิดพลาดจะลดลงโดยใช้การตรวจจับข้อผิดพลาดและการแก้ไขรหัสผิดพลาด

• เทคนิคการแพร่กระจายสเปกตรัมใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการติดขัดของสัญญาณ

• การรวมสัญญาณดิจิทัลโดยใช้ Time Division Multiplexing (TDM) นั้นง่ายกว่าการรวมสัญญาณแอนะล็อกโดยใช้ Frequency Division Multiplexing (FDM)

• กระบวนการกำหนดค่าของสัญญาณดิจิทัลนั้นง่ายกว่าสัญญาณอนาล็อก

• สัญญาณดิจิตอลสามารถบันทึกและเรียกดูได้สะดวกกว่าสัญญาณอนาล็อก

• วงจรดิจิทัลจำนวนมากมีเทคนิคการเข้ารหัสทั่วไปเกือบทั้งหมดและด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้อุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันเพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ

• ความจุของช่องสัญญาณถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพโดยสัญญาณดิจิทัล

องค์ประกอบของการสื่อสารดิจิทัล

องค์ประกอบที่ก่อตัวเป็นระบบการสื่อสารดิจิทัลจะแสดงโดยบล็อกไดอะแกรมต่อไปนี้เพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจ

ต่อไปนี้เป็นส่วนของระบบการสื่อสารดิจิทัล

ที่มา

แหล่งที่มาสามารถเป็นไฟล์ analog สัญญาณ. Example: สัญญาณเสียง

อินพุต Transducer

นี่คือตัวแปลงสัญญาณที่รับอินพุตทางกายภาพและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า (Example: ไมโครโฟน) บล็อกนี้ยังประกอบด้วยไฟล์analog to digital ตัวแปลงที่จำเป็นต้องใช้สัญญาณดิจิทัลสำหรับกระบวนการต่อไป

โดยทั่วไปสัญญาณดิจิทัลจะแสดงด้วยลำดับไบนารี

ตัวเข้ารหัสแหล่งที่มา

ตัวเข้ารหัสต้นทางบีบอัดข้อมูลเป็นจำนวนบิตต่ำสุด กระบวนการนี้ช่วยในการใช้แบนด์วิดท์อย่างมีประสิทธิภาพ มันจะลบบิตที่ซ้ำซ้อน (บิตส่วนเกินที่ไม่จำเป็นเช่นศูนย์)

ตัวเข้ารหัสช่อง

ตัวเข้ารหัสช่องจะทำการเข้ารหัสเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด ในระหว่างการส่งสัญญาณเนื่องจากสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณอาจมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณและเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณจะเพิ่มบิตที่ซ้ำซ้อนให้กับข้อมูลที่ส่ง นี่คือข้อผิดพลาดในการแก้ไขบิต

ดิจิตอลโมดูเลเตอร์

สัญญาณที่จะส่งจะถูกมอดูเลตที่นี่โดยผู้ให้บริการ สัญญาณจะถูกแปลงเป็นอนาล็อกจากลำดับดิจิตอลด้วยเพื่อให้สัญญาณเดินทางผ่านช่องสัญญาณหรือสื่อ

ช่อง

ช่องสัญญาณหรือสื่อช่วยให้สัญญาณแอนะล็อกส่งจากปลายเครื่องส่งไปยังปลายเครื่องรับ

Digital Demodulator

นี่เป็นขั้นตอนแรกที่ปลายเครื่องรับ สัญญาณที่ได้รับจะถูก demodulated และแปลงอีกครั้งจากอนาล็อกเป็นดิจิตอล สัญญาณถูกสร้างขึ้นใหม่ที่นี่

ตัวถอดรหัสช่อง

ตัวถอดรหัสช่องหลังจากตรวจพบลำดับแล้วจะทำการแก้ไขข้อผิดพลาดบางอย่าง ความผิดเพี้ยนที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการส่งได้รับการแก้ไขโดยการเพิ่มบิตที่ซ้ำซ้อน การเพิ่มบิตนี้ช่วยในการกู้คืนสัญญาณต้นฉบับอย่างสมบูรณ์

ตัวถอดรหัสแหล่งที่มา

สัญญาณผลลัพธ์จะถูกแปลงเป็นข้อมูลดิจิทัลอีกครั้งโดยการสุ่มตัวอย่างและการหาปริมาณเพื่อให้ได้เอาต์พุตดิจิตอลบริสุทธิ์โดยไม่สูญเสียข้อมูล ตัวถอดรหัสต้นทางจะสร้างเอาต์พุตต้นทางขึ้นใหม่

ตัวแปลงสัญญาณเอาต์พุต

นี่คือบล็อกสุดท้ายที่แปลงสัญญาณเป็นรูปแบบทางกายภาพดั้งเดิมซึ่งอยู่ที่อินพุตของเครื่องส่งสัญญาณ มันแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นเอาต์พุตทางกายภาพ (Example: ลำโพง).

สัญญาณเอาท์พุต

นี่คือผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นหลังจากกระบวนการทั้งหมด Example - สัญญาณเสียงที่ได้รับ

หน่วยนี้เกี่ยวข้องกับการแนะนำการแปลงสัญญาณดิจิทัลข้อดีและองค์ประกอบของการสื่อสารแบบดิจิทัล ในบทต่อ ๆ ไปเราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดของการสื่อสารดิจิทัลโดยละเอียด