Dijital İletişim - Analogdan Dijitale

Günlük hayatımızda gerçekleşen iletişim sinyaller şeklindedir. Ses sinyalleri gibi bu sinyaller genellikle doğaları gereği analogdur. İletişimin belirli bir mesafeden kurulması gerektiğinde, analog sinyaller, etkili iletim için farklı teknikler kullanılarak kablo yoluyla gönderilir.

Dijitalleşmenin Gerekliliği

Geleneksel iletişim yöntemleri, bozulma, parazit ve güvenlik ihlali dahil diğer kayıplar gibi birçok kayıptan muzdarip olan uzun mesafeli iletişimler için analog sinyalleri kullanmıştır.

Bu sorunların üstesinden gelmek için sinyaller farklı teknikler kullanılarak sayısallaştırılır. Sayısallaştırılmış sinyaller, iletişimin kayıpsız daha net ve doğru olmasını sağlar.

Aşağıdaki şekil analog ve dijital sinyaller arasındaki farkı göstermektedir. Dijital sinyaller şunlardan oluşur:1s ve 0s sırasıyla Yüksek ve Düşük değerleri gösterir.

Dijital İletişimin Avantajları

Sinyaller sayısallaştırıldığından, dijital iletişimin analog iletişime göre birçok avantajı vardır, örneğin:

  • Daha az etkilendikleri için dijital sinyallerdeki bozulma, gürültü ve parazitin etkisi çok daha azdır.

  • Dijital devreler daha güvenilirdir.

  • Dijital devrelerin tasarımı kolaydır ve analog devrelerden daha ucuzdur.

  • Dijital devrelerde donanım uygulaması analogdan daha esnektir.

  • Çapraz konuşma oluşumu dijital iletişimde çok nadirdir.

  • Darbenin özelliklerini değiştirmek için yüksek bir parazite ihtiyaç duyması nedeniyle sinyal değiştirilmez, bu çok zordur.

  • Bilginin gizliliğini korumak için dijital devrelerde şifreleme ve sıkıştırma gibi sinyal işleme fonksiyonları kullanılır.

  • Hata tespiti ve hata düzeltme kodları kullanılarak hata oluşma olasılığı azaltılır.

  • Sinyal sıkışmasını önlemek için yayılmış spektrum tekniği kullanılır.

  • Zaman Bölmeli Çoklama (TDM) kullanarak dijital sinyalleri birleştirmek, Frekans Bölmeli Çoklama (FDM) kullanarak analog sinyalleri birleştirmekten daha kolaydır.

  • Dijital sinyallerin konfigürasyonu, analog sinyallere göre daha kolaydır.

  • Dijital sinyaller, analog sinyallere göre daha rahat kaydedilebilir ve alınabilir.

  • Dijital devrelerin çoğu neredeyse ortak kodlama tekniklerine sahiptir ve bu nedenle benzer cihazlar bir dizi amaç için kullanılabilir.

  • Kanalın kapasitesi, dijital sinyaller tarafından etkin bir şekilde kullanılır.

Dijital İletişimin Unsurları

Dijital bir iletişim sistemini oluşturan elemanlar, anlaşılma kolaylığı için aşağıdaki blok diyagramla temsil edilmektedir.

Aşağıda dijital iletişim sisteminin bölümleri yer almaktadır.

Kaynak

Kaynak bir analog sinyal. Example: Bir Ses sinyali

Giriş Dönüştürücü

Bu, fiziksel bir girişi alan ve bunu bir elektrik sinyaline dönüştüren bir dönüştürücüdür (Example: mikrofon). Bu blok aynı zamanda biranalog to digital Daha sonraki işlemler için dijital bir sinyalin gerekli olduğu dönüştürücü.

Dijital bir sinyal genellikle bir ikili dizi ile temsil edilir.

Kaynak Kodlayıcı

Kaynak kodlayıcı, verileri minimum bit sayısına sıkıştırır. Bu süreç, bant genişliğinin etkin kullanımına yardımcı olur. Artık bitleri (gereksiz fazla bitleri, yani sıfırları) kaldırır.

Kanal Kodlayıcı

Kanal kodlayıcı, hata düzeltme için kodlama yapar. Sinyalin iletimi sırasında, kanaldaki gürültü nedeniyle sinyal değişebilir ve bu nedenle bunu önlemek için kanal kodlayıcı, iletilen verilere bazı fazlalık bitler ekler. Bunlar hata düzeltme bitleridir.

Dijital Modülatör

İletilecek sinyal burada bir taşıyıcı tarafından modüle edilir. Sinyal aynı zamanda kanal veya ortam içinde hareket etmesini sağlamak için dijital diziden analoga dönüştürülür.

Kanal

Kanal veya ortam, analog sinyalin verici ucundan alıcı ucuna iletilmesine izin verir.

Dijital Demodülatör

Bu, alıcı sonundaki ilk adımdır. Alınan sinyal demodüle edilir ve tekrar analogdan dijitale dönüştürülür. Sinyal burada yeniden oluşturulur.

Kanal Kod Çözücü

Kanal kod çözücü diziyi saptadıktan sonra bazı hata düzeltmeleri yapar. İletim sırasında oluşabilecek bozulmalar, bazı yedek bitler eklenerek düzeltilir. Bu bit ilavesi, orijinal sinyalin tamamen kurtarılmasına yardımcı olur.

Kaynak Kod Çözücü

Elde edilen sinyal, örnekleme ve niceleme yoluyla bir kez daha sayısallaştırılır, böylece bilgi kaybı olmadan saf dijital çıktı elde edilir. Kaynak kod çözücü, kaynak çıkışını yeniden oluşturur.

Çıkış Dönüştürücü

Bu, sinyali vericinin girişinde bulunan orijinal fiziksel forma dönüştüren son bloktur. Elektrik sinyalini fiziksel çıkışa dönüştürür (Example: hoparlör).

Çıkış sinyali

Bu, tüm süreçten sonra üretilen çıktıdır. Example - Ses sinyali alındı.

Bu birim, giriş, sinyallerin sayısallaştırılması, dijital iletişimin avantajları ve unsurları ile ilgilenmiştir. Önümüzdeki bölümlerde Dijital iletişim kavramlarını detaylı olarak öğreneceğiz.