Làm thế nào một tín hiệu kỹ thuật số được truyền qua một khoảng cách

Nếu tín hiệu tương tự là liên tục, thì tín hiệu số là tín hiệu là một chuỗi các giá trị rời rạc (được phân tách rõ ràng về cường độ và thời gian) là bội số của một giá trị tối thiểu nhất định.

Trong thế giới hiện đại, khi truyền thông tin, tín hiệu nhị phân, cái gọi là luồng bit (dãy «0» và «1») thường được sử dụng nhất, vì các chuỗi có định dạng này có thể dễ dàng được mã hóa và sử dụng ngay lập tức trong điện tử nhị phân… Để truyền tín hiệu kỹ thuật số qua kênh tương tự (radio hoặc điện), nó được chuyển đổi, nghĩa là được điều chế. Và khi tiếp nhận, họ giải điều chế nó trở lại.

Tín hiệu số có một thuộc tính quan trọng, đó là khả năng tái tạo hoàn toàn tín hiệu đó trong bộ lặp. Và khi tín hiệu kỹ thuật số được truyền trong hệ thống liên lạc bị nhiễu, thì trong bộ lặp, nó có thể được khôi phục về một tỷ lệ tín hiệu / nhiễu nhất định. Nghĩa là, nếu tín hiệu đến với nhiễu nhỏ, nó sẽ được chuyển đổi sang dạng kỹ thuật số và được tạo lại hoàn toàn trong bộ lặp — nó được khôi phục theo cách này.

Nhưng nếu tín hiệu bị méo là tín hiệu tương tự, thì tín hiệu đó phải được khuếch đại cùng với nhiễu chồng lên nhau. Nhưng nếu tín hiệu kỹ thuật số đến được nhận với nhiễu mạnh, chẳng hạn như do tác động của vách đá dựng đứng, thì sẽ hoàn toàn không thể khôi phục hoàn toàn vì các bộ phận vẫn sẽ bị mất.

Một tín hiệu tương tự, ngay cả khi bị nhiễu mạnh, vẫn có thể được khôi phục về một số dạng có thể chấp nhận được khi có thể trích xuất một số thông tin từ nó, mặc dù gặp khó khăn.

Giao tiếp di động tương tự ở định dạng AMPS và NMT, so với giao tiếp di động kỹ thuật số ở định dạng GSM và CDMA, cho phép bạn trò chuyện với nhiễu, trong khi giao tiếp kỹ thuật số bị nhiễu sẽ không hoạt động, vì toàn bộ phần sẽ rơi ra khỏi cuộc trò chuyện.

Để đề phòng những vấn đề như vậy, tín hiệu kỹ thuật số thường được tái tạo bằng cách xây dựng các bộ tái tạo vào điểm ngắt đường dây liên lạc nếu nó đủ dài hoặc khoảng cách từ trạm gốc đến điện thoại di động bị giảm—các trạm gốc được đặt trên mặt đất thường xuyên hơn. Các thuật toán xác minh và khôi phục thông tin kỹ thuật số trong các hệ thống kỹ thuật số giúp tăng độ tin cậy của việc truyền thông tin ở dạng kỹ thuật số.

Vì vậy, như đã lưu ý ở trên, đặc điểm quan trọng nhất của tín hiệu số trong quá trình truyền của nó là chuỗi xung có thể được phục hồi sau khi nó đi qua một môi trường gây tán sắc và nhiễu. Phương tiện có thể có dây hoặc không dây.

Các bộ tái tạo được đặt dọc theo đường dây ở một khoảng cách nhất định với nhau. Các phần có cáp và bộ tái sinh được gọi là phần tái sinh.Bộ tái tạo điều chỉnh hình dạng của các xung nhận được, khôi phục khoảng thời gian giữa chúng (đồng hồ) và thực tế tái tạo lại chuỗi xung.

Giả sử rằng một loạt các xung và khoảng trống dương, âm được lấy từ đầu ra của bộ tái tạo trước đó. Sau đó, các xung ở đầu vào của bộ tái tạo tiếp theo bị biến dạng, chẳng hạn như sau khi truyền bằng cáp hoặc do tác động điện từ bên ngoài.

Bộ khuếch đại hiệu chỉnh sẽ điều chỉnh hình dạng của các xung, tăng biên độ của chúng đến mức khối tiếp theo có thể hiểu liệu có xung ở đây hay không và quyết định có khôi phục nó tại thời điểm hiện tại hay không.

Tiếp theo là hoạt động định thời và tái tạo, được thực hiện đồng thời.Hơn nữa, quá trình tái tạo chỉ có thể thực hiện được khi tại điểm giải pháp bộ tái tạo, tổng biên độ của xung đầu vào và nhiễu vượt quá mức ngưỡng của giải pháp bộ tái tạo và tín hiệu định thời trong quá trình dung dịch có biên độ và cực tính chính xác.

Tín hiệu thời gian đưa ra một mẫu thời gian của các xung được chỉnh lưu phản ánh tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu tối đa và cũng sắp xếp các xung một cách chính xác theo trình tự.

Lý tưởng nhất là một chuỗi được tái tạo sẽ thu được ở đầu ra của bộ tái tạo, đây sẽ là một bản sao chính xác của chuỗi xung được truyền bởi phần trước của đường truyền thông.

Trên thực tế, trình tự đã khôi phục có thể khác với trình tự ban đầu.Nhưng các lỗi có thể xuất hiện nếu có nhiễu biên độ lớn ở đầu vào, trong tín hiệu tương tự được giải mã, có vẻ như xuất hiện nhiễu và các lỗi liên quan đến khoảng thời gian giữa các xung có thể gây ra dao động pha ở vị trí tương đối của chúng ở đầu ra.

Trong tín hiệu tương tự, những dao động này xuất hiện dưới dạng nhiễu lấy mẫu và trong quá trình tái tạo tiếp theo, chúng sẽ hiển thị. Ngoài ra, các xung đầu ra dương và âm với nguồn điện không chính xác có thể khác nhau về biên độ, điều này cũng góp phần gây ra lỗi trong giai đoạn tái tạo tín hiệu số tiếp theo.