Giao tiếp kỹ thuật số - Tương tự sang kỹ thuật số
Sự giao tiếp diễn ra trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta ở dạng tín hiệu. Những tín hiệu này, chẳng hạn như tín hiệu âm thanh, nói chung, có bản chất tương tự. Khi giao tiếp cần được thiết lập trên một khoảng cách xa, thì tín hiệu tương tự được gửi qua dây, sử dụng các kỹ thuật khác nhau để truyền hiệu quả.
Sự cần thiết của số hóa
Các phương pháp liên lạc thông thường sử dụng tín hiệu tương tự để liên lạc đường dài, chịu nhiều tổn thất như méo, nhiễu và các tổn thất khác bao gồm cả vi phạm bảo mật.
Để khắc phục những vấn đề này, các tín hiệu được số hóa bằng các kỹ thuật khác nhau. Các tín hiệu được số hóa cho phép giao tiếp rõ ràng và chính xác hơn mà không bị thất thoát.
Hình sau chỉ ra sự khác biệt giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Các tín hiệu kỹ thuật số bao gồm1s và 0s cho biết giá trị Cao và Thấp tương ứng.
Ưu điểm của Truyền thông Kỹ thuật số
Khi các tín hiệu được số hóa, có nhiều lợi thế của giao tiếp kỹ thuật số so với giao tiếp tương tự, chẳng hạn như -
Ảnh hưởng của méo, nhiễu và nhiễu ít hơn nhiều trong tín hiệu kỹ thuật số vì chúng ít bị ảnh hưởng hơn.
Các mạch kỹ thuật số đáng tin cậy hơn.
Mạch kỹ thuật số dễ thiết kế và rẻ hơn mạch tương tự.
Việc thực hiện phần cứng trong các mạch kỹ thuật số, linh hoạt hơn so với tương tự.
Việc nói chuyện chéo là rất hiếm trong giao tiếp kỹ thuật số.
Tín hiệu không bị thay đổi vì xung cần nhiễu cao để thay đổi đặc tính của nó, điều này rất khó.
Các chức năng xử lý tín hiệu như mã hóa và nén được sử dụng trong các mạch kỹ thuật số để duy trì tính bí mật của thông tin.
Xác suất xảy ra lỗi được giảm bớt bằng cách sử dụng các mã phát hiện lỗi và sửa lỗi.
Kỹ thuật trải phổ được sử dụng để tránh nhiễu tín hiệu.
Kết hợp các tín hiệu kỹ thuật số bằng cách sử dụng Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) dễ dàng hơn kết hợp các tín hiệu tương tự bằng cách sử dụng Ghép kênh phân chia theo tần số (FDM).
Quá trình cấu hình tín hiệu kỹ thuật số dễ dàng hơn so với tín hiệu tương tự.
Tín hiệu kỹ thuật số có thể được lưu và truy xuất thuận tiện hơn so với tín hiệu tương tự.
Nhiều mạch kỹ thuật số có các kỹ thuật mã hóa gần như phổ biến và do đó các thiết bị tương tự có thể được sử dụng cho một số mục đích.
Dung lượng của kênh được tín hiệu số tận dụng hiệu quả.
Các yếu tố của truyền thông kỹ thuật số
Các phần tử tạo thành một hệ thống truyền thông số được biểu diễn bằng sơ đồ khối sau đây để dễ hiểu.
Sau đây là các phần của hệ thống truyền thông kỹ thuật số.
Nguồn
Nguồn có thể là một analog tín hiệu. Example: Một tín hiệu âm thanh
Bộ chuyển đổi đầu vào
Đây là một bộ chuyển đổi lấy đầu vào vật lý và chuyển nó thành tín hiệu điện (Example: cái mic cờ rô). Khối này cũng bao gồm mộtanalog to digital bộ chuyển đổi nơi cần tín hiệu kỹ thuật số cho các quá trình tiếp theo.
Một tín hiệu kỹ thuật số thường được biểu diễn bằng một chuỗi nhị phân.
Bộ mã hóa nguồn
Bộ mã hóa nguồn nén dữ liệu thành số bit tối thiểu. Quá trình này giúp sử dụng hiệu quả băng thông. Nó loại bỏ các bit dư thừa (các bit dư thừa không cần thiết, tức là các số 0).
Bộ mã hóa kênh
Bộ mã hóa kênh, thực hiện mã hóa để sửa lỗi. Trong quá trình truyền tín hiệu, do nhiễu trong kênh, tín hiệu có thể bị thay đổi và do đó để tránh điều này, bộ mã hóa kênh sẽ thêm một số bit dư thừa vào dữ liệu được truyền. Đây là các bit sửa lỗi.
Bộ điều chế kỹ thuật số
Tín hiệu được truyền ở đây được điều chế bởi một sóng mang. Tín hiệu cũng được chuyển đổi sang tín hiệu tương tự từ chuỗi kỹ thuật số, để làm cho nó truyền qua kênh hoặc phương tiện.
Kênh
Kênh hoặc một phương tiện, cho phép tín hiệu tương tự truyền từ đầu phát đến đầu thu.
Bộ giải điều chế kỹ thuật số
Đây là bước đầu tiên ở đầu thu. Tín hiệu nhận được được giải điều chế cũng như chuyển đổi lại từ tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số. Tín hiệu được tái tạo ở đây.
Bộ giải mã kênh
Bộ giải mã kênh, sau khi phát hiện trình tự, thực hiện một số sửa lỗi. Các biến dạng có thể xảy ra trong quá trình truyền, được sửa chữa bằng cách thêm một số bit dư thừa. Việc bổ sung bit này giúp khôi phục hoàn toàn tín hiệu ban đầu.
Bộ giải mã nguồn
Tín hiệu kết quả một lần nữa được số hóa bằng cách lấy mẫu và lượng hóa để thu được đầu ra kỹ thuật số thuần túy mà không bị mất thông tin. Bộ giải mã nguồn tạo lại đầu ra nguồn.
Đầu dò đầu ra
Đây là khối cuối cùng chuyển đổi tín hiệu thành dạng vật lý ban đầu, ở đầu vào của máy phát. Nó chuyển đổi tín hiệu điện thành đầu ra vật lý (Example: loa lớn).
Tín hiệu đầu ra
Đây là đầu ra được tạo ra sau toàn bộ quá trình. Example - Tín hiệu âm thanh nhận được.
Đơn vị này đã giải quyết việc giới thiệu, số hóa tín hiệu, các lợi thế và các yếu tố của truyền thông kỹ thuật số. Trong các chương tới, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về các khái niệm Truyền thông kỹ thuật số.