Televiestintä , tiede ja käytäntö tietojen välittämiseksi sähkömagneettisin keinoin. Moderni tietoliikenne keskittyy ongelmiin, jotka liittyvät suurten tietomäärien siirtämiseen pitkiä matkoja vahingoittamatta melun ja häiriöiden aiheuttamia menetyksiä. Nykyaikaisen digitaalisen tietoliikennejärjestelmän peruskomponenttien on kyettävä lähettämään ääni-, data-, radio- ja televisiosignaaleja. Digitaalista lähetystä käytetään korkean luotettavuuden saavuttamiseksi ja koska digitaalisten kytkentäjärjestelmien kustannukset ovat paljon pienemmät kuin analoginen järjestelmät. Digitaalisen lähetyksen käyttämiseksi analogiset signaalit, jotka muodostavat eniten ääni-, radio- ja televisiolähetyksiä viestintä on suoritettava analogia-digitaalimuunnosprosessi. (Tiedonsiirrossa tämä vaihe ohitetaan, koska signaalit ovat jo digitaalisessa muodossa; useimmat televisio-, radio- ja puheviestinnät käyttävät kuitenkin analogista järjestelmää ja ne on digitoitava.) Monissa tapauksissa digitoitu signaali kulkee lähteen kautta enkooderi, joka käyttää useita kaavoja vähentää tarpeeton binaaritiedot. Lähdekoodauksen jälkeen digitoitu signaali käsitellään kanavakooderissa, mikä tuo turhaa tietoa, joka sallii virheiden havaitsemisen ja korjaamisen. Koodattu signaali tehdään lähetystä varten sopivaksi modulointi kantoaallolle ja siitä voidaan tehdä osa suurempaa signaalia prosessissa, joka tunnetaan nimellä multipleksointi. Multipleksoitu signaali lähetetään sitten monipääsykanavaan. Lähetyksen jälkeen yllä oleva prosessi päinvastainen vastaanottopäässä ja informaatio puretaan.
Digitaalisen tietoliikennejärjestelmän lohkokaavio. Encyclopædia Britannica, Inc.
mikä lippu on musta punainen ja keltainen
Tässä artikkelissa kuvataan digitaalisen tietoliikennejärjestelmän komponentit edellä esitetyllä tavalla. Lisätietoja tietyistä televiestintäjärjestelmiä käyttävistä sovelluksista, katso artikkelit puhelin, lennätin , faksi , radio ja televisio. Lähetystä sähköjohdon, radioaallon ja optisen kuidun kautta keskustellaan tietoliikennevälineissä. Katso yleiskatsaus tiedonsiirrossa käytetyistä verkkotyypeistä tietoliikenneverkko .
Puhe-, ääni- tai videotietojen siirrossa kohde on korkealaatuinen - eli alkuperäisen viestin paras mahdollinen jäljentäminen ilman huonontuminen signaalin vääristyminen ja melua . Suhteellisen kohinattoman ja vääristymättömän tietoliikenteen perusta on binäärisignaali. Yksinkertaisin mahdollinen signaali, jota voidaan käyttää viestien lähettämiseen, binäärisignaali koostuu vain kahdesta mahdollisesta arvosta. Näitä arvoja edustavat binääriluvut eli bitit, 1 ja 0. Ellei lähetyksen aikana havaittu kohina ja vääristymä ole riittävän suuri vaihtamaan binäärisignaalia arvosta toiseen, vastaanotin voi määrittää oikean arvon, jotta täydellinen vastaanotto voi tapahtua.
Analogia-digitaalimuunnoksen perusvaiheet Analogisesta signaalista otetaan näytteet säännöllisin väliajoin. Kunkin aikavälin amplitudi kvantisoidaan tai niille annetaan arvo, ja arvot kartoitetaan binääristen numeroiden tai bittien sarjaan. Tiedot välitetään digitaalisena signaalina vastaanottimeen, jossa se dekoodataan ja analoginen signaali rekonstruoidaan. Encyclopædia Britannica, Inc.
Jos lähetettävä informaatio on jo binäärimuodossa (kuten tietoliikenteessä), signaalia ei tarvitse koodata digitaalisesti. Mutta tavallinen puhelinviestintä, joka tapahtuu puhelimitse, ei ole binäärimuodossa; myöskään paljoa tietoa kerätään lähetystä varten avaruuskoettimelta, eikä televisio- tai radiosignaaleja kerätä lähetystä varten satelliittilinkin kautta. Tällaisten signaalien, jotka vaihtelevat jatkuvasti eri arvojen välillä, sanotaan olevan analogisia, ja digitaalisissa viestintäjärjestelmissä analogiset signaalit on muunnettava digitaaliseen muotoon. Tämän signaalimuunnoksen prosessia kutsutaan analogia-digitaalimuunnokseksi (A / D).
mikä maa sijaitsee suoraan Kiinasta pohjoiseen ja erottaa sen Venäjältä
Analogia-digitaalimuunnos alkaa näytteenotolla tai analogisen aaltomuodon amplitudin mittaamisella tasan erillisillä erillisillä ajanhetkillä. Se, että jatkuvasti vaihtelevan aallon näytteitä voidaan käyttää edustamaan tätä aaltoa, perustuu oletukseen, että aallon vaihtelunopeus on rajoitettu. Koska tietoliikennesignaali on itse asiassa monimutkainen aalto - lähinnä useiden siniaalto-komponenttien summa, joilla kaikilla on omat tarkat amplitudinsa ja vaiheensa -, kompleksisen aallon variaatioaste voidaan mitata kaikkien värähtelytaajuuksilla. sen komponentit. Signaalin muodostavien siniaaltojen maksimaalisen värähtelynopeuden (tai suurimman taajuuden) ja pienimmän värähtelynopeuden (tai pienimmän taajuuden) välinen ero tunnetaan kaistanleveydellä ( B ) signaalin. Kaistanleveys edustaa siten signaalin käyttämää suurinta taajuusaluetta. Jos kyseessä on äänisignaali, jonka taajuus on vähintään 300 hertsiä ja suurin taajuus 3300 hertsiä, kaistanleveys on 3000 hertsiä tai 3 kilohertsiä. Äänisignaalit vievät yleensä noin 20 kilohertsiä kaistanleveyttä ja tavalliset videosignaalit noin 6 miljoonaa hertsiä eli 6 megahertsiä.
Kaistanleveyden käsite on keskeinen kaikessa tietoliikenteessä. Analogia-digitaalimuunnoksessa on peruslause, jonka mukaan analogista signaalia voidaan edustaa yksilöllisesti erillisillä näytteillä, jotka ovat etäisyydellä enintään yksi yli kaksinkertaisen kaistanleveyden (1/2 B ) toisistaan. Tätä teoreemaa kutsutaan yleisesti näytteenottolauseeksi ja näytteenottoväliksi (1/2 B sekuntia) kutsutaan Nyquist-aikaväliksi (Ruotsissa syntyneen amerikkalaisen sähköinsinöörin Harry Nyquistin jälkeen). Esimerkkinä Nyquist-intervallista, aikaisemmassa puhelinkäytännössä kaistanleveys, joka on yleisesti vahvistettu 3000 hertsiin, otettiin vähintään joka 1/6000 sekunnin välein. Nykyisessä käytännössä otetaan 8000 näytettä sekunnissa taajuusalueen ja uskollisuus puheen edustus.
Jotta näytteistetty signaali voidaan tallentaa tai lähettää digitaalisessa muodossa, jokainen näytteistetty amplitudi on muunnettava yhdeksi lopullisesta määrästä mahdollisia arvoja tai tasoja. Binaarimuodon muuntamisen helpottamiseksi tasojen lukumäärä on yleensä 2: n teho - toisin sanoen 8, 16, 32, 64, 128, 256 ja niin edelleen tarvittavan tarkkuuden mukaan. Digitaalisessa äänensiirrossa käytetään yleisesti 256 tasoa, koska testit ovat osoittaneet, että tämä tarjoaa riittävän uskollisuuden keskimääräiselle puhelinkuuntelijalle.
Kvantisoijan tulosignaali on sarja näytteistettyjä amplitudeja, joille on olemassa ääretön mahdollisten arvojen lukumäärä. Toisaalta kvantisoijan lähtö on rajoitettava rajalliseen määrään tasoja. Portaattomasti vaihtelevien amplitudien osoittaminen rajoitetulle määrälle tasoja johtaa väistämättä epätarkkuuksiin, ja epätarkkuus johtaa vastaavaan määrään signaalin vääristymiä. (Tästä syystä kvantisointia kutsutaan usein häviölliseksi järjestelmäksi.) Epätarkkuuksien aste riippuu kvantisoijan käyttämien lähtötasojen lukumäärästä. Lisää kvantisointitasoja lisää esityksen tarkkuutta, mutta lisää myös vaadittavaa tallennuskapasiteettia tai siirtonopeutta. Parempi suorituskyky samalla määrällä lähtötasoja voidaan saavuttaa lähtötasojen ja amplitudin järkevällä sijoittamisella kynnysarvot tarvitaan näiden tasojen osoittamiseen. Tämä sijoitus puolestaan riippuu kvantisoitavan aaltomuodon luonteesta. Yleensä optimaalinen kvantisoija sijoittaa enemmän tasoja amplitudialueille, joissa signaali esiintyy todennäköisemmin, ja vähemmän tasoja, joissa signaali on vähemmän todennäköinen. Tätä tekniikkaa kutsutaan epälineaariseksi kvantisoinniksi. Epälineaarinen kvantisointi voidaan suorittaa myös ohjaamalla signaali kompressoripiirin läpi, mikä vahvistaa signaalin heikkoja komponentteja ja vaimentaa sen vahvat komponentit. Pakattu signaali, joka vie nyt kapeamman dynaaminen alue, voidaan kvantisoida tasaisella tai lineaarisella kynnysarvojen ja ulostulotasojen välillä. Puhelinsignaalin tapauksessa pakattu signaali kvantisoidaan tasaisesti 256 tasolla, kutakin tasoa edustamalla kahdeksan bitin sekvenssillä. Vastaanottopäässä uudelleen muodostettu signaali laajennetaan alkuperäiselle amplitudialueelleen. Tämä pakkaus- ja laajennussekvenssi, joka tunnetaan nimellä companding, voi tuottaa tehokkaan dynaamisen alueen, joka vastaa 13 bittiä.
Copyright © Kaikki Oikeudet Pidätetään | asayamind.com