Semnal analogic și digital. Tipuri de semnale și modul în care funcționează. Televiziune digitală și analogică: care este diferența și care este mai bună

Diferența dintre comunicațiile analogice și digitale.
Când aveți de-a face cu comunicațiile radio, întâlniți adesea termeni precum "semnal analog"Și "semnal digital". Pentru specialiști nu există un mister în aceste cuvinte, dar pentru oamenii ignoranți diferența dintre „digital” și „analogic” poate fi complet necunoscută. Între timp, există o diferență foarte semnificativă.
Asa de. Comunicarea radio este întotdeauna transmisia de informații (voce, SMS, telesemnalizare) între doi abonați - o sursă de semnal - un transmițător (stație radio, repetitor, stație de bază) și un receptor.
Când vorbim despre un semnal, de obicei ne referim la oscilații electromagnetice care induc EMF și provoacă fluctuații de curent în antena receptorului. Apoi, dispozitivul de recepție convertește vibrațiile recepționate înapoi într-un semnal de frecvență audio și îl trimite la difuzor.
În orice caz, semnalul emițătorului poate fi reprezentat atât în ​​formă digitală, cât și analogică. La urma urmei, de exemplu, sunetul în sine este un semnal analogic. La un post de radio, sunetul primit de microfon este convertit în undele electromagnetice deja menționate. Cu cât frecvența sunetului este mai mare, cu atât este mai mare frecvența de oscilație la ieșire și cu cât difuzorul vorbește mai tare, cu atât este mai mare amplitudinea.
Oscilațiile electromagnetice rezultate, sau undele, sunt propagate în spațiu folosind o antenă de transmisie. Pentru ca undele de aer să nu fie înfundate cu interferențe de joasă frecvență și pentru ca diferite posturi de radio să aibă posibilitatea de a lucra în paralel fără a interfera între ele, vibrațiile rezultate din influența sunetului sunt rezumate, adică „suprapuse” pe alte vibraţii care au o frecvenţă constantă. Ultima frecvență este de obicei numită „purtător”, și pentru a o percepe ne acordăm receptorul radio pentru a „prinde” semnalul analogic al postului de radio.
Procesul invers are loc în receptor: frecvența purtătoare este separată, iar oscilațiile electromagnetice primite de antenă sunt transformate în oscilații sonore, iar informația pe care persoana care transmite mesajul a vrut să o transmită se aude de la difuzor.
În timpul transmiterii unui semnal audio de la stația de radio la receptor, pot apărea interferențe terțe, frecvența și amplitudinea se pot schimba, ceea ce, desigur, va afecta sunetele produse de receptorul radio. În cele din urmă, atât emițătorul, cât și receptorul introduc unele erori în timpul conversiei semnalului. Prin urmare, sunetul reprodus de un radio analog are întotdeauna o oarecare distorsiune. Vocea poate fi reprodusă pe deplin, în ciuda modificărilor, dar vor exista șuierat sau chiar șuierături în fundal cauzate de interferențe. Cu cât recepția este mai puțin fiabilă, cu atât mai puternice și mai distincte vor fi aceste efecte de zgomot străin.

În plus, semnalul analogic terestru are un grad foarte slab de protecție împotriva accesului neautorizat. Pentru posturile de radio publice acest lucru, desigur, nu are nicio diferență. Dar atunci când ați folosit primele telefoane mobile, a existat un moment neplăcut asociat cu faptul că aproape orice receptor radio terț putea fi reglat cu ușurință la lungimea de undă dorită pentru a asculta conversația dvs. telefonică.

Pentru a se proteja împotriva acestui lucru, ei folosesc așa-numita „tonare” a semnalului sau, cu alte cuvinte, sistemul CTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System), un sistem de reducere a zgomotului codificat cu un ton continuu sau un „prieten/ sistem de identificare a semnalului foe”, conceput pentru a separa utilizatorii care lucrează în același interval de frecvență, în grupuri. Utilizatorii (corespondenții) din același grup se pot auzi reciproc datorită unui cod de identificare. Explicând în mod clar, principiul de funcționare al acestui sistem este următorul. Odată cu informațiile transmise, un semnal suplimentar (sau un alt ton) este trimis și prin aer. Receptorul, pe lângă purtător, recunoaște acest ton cu setările corespunzătoare și primește semnalul. Dacă tonul în radio-receptor nu este configurat, atunci semnalul nu este recepționat. Există un număr destul de mare de standarde de criptare care diferă de la diferiți producători.
Difuzarea analogică are astfel de dezavantaje. Din cauza lor, de exemplu, televiziunea promite să devină complet digitală într-un timp relativ scurt.

Comunicațiile digitale și difuzarea sunt considerate mai protejate de interferențe și influențe externe. Chestia este că atunci când utilizați „digital”, semnalul analogic de la microfonul de la stația de transmisie este criptat într-un cod digital. Nu, desigur, un flux de cifre și numere nu se răspândește în spațiul înconjurător. Pur și simplu, un cod de impulsuri radio este atribuit unui sunet cu o anumită frecvență și volum. Durata și frecvența impulsurilor sunt predeterminate - este aceeași atât pentru emițător, cât și pentru receptor. Prezența unui impuls corespunde unuia, absența - zero. Prin urmare, o astfel de comunicare se numește „digitală”.
Se numește un dispozitiv care convertește un semnal analogic într-un cod digital convertor analog-digital (ADC). Și un dispozitiv instalat în receptor care convertește codul într-un semnal analogic corespunzător vocii prietenului tău în difuzorul unui telefon mobil GSM, numit convertor digital-analogic (DAC).
În timpul transmisiei semnalului digital, erorile și distorsiunile sunt practic eliminate. Dacă impulsul devine puțin mai puternic, mai lung sau invers, atunci va fi în continuare recunoscut de sistem ca unitate. Și zero va rămâne zero, chiar dacă în locul lui apare un semnal slab aleatoriu. Pentru ADC și DAC, nu există alte valori, cum ar fi 0,2 sau 0,9 - doar zero și unu. Prin urmare, interferența nu are aproape niciun efect asupra comunicațiilor digitale și a difuzării.
În plus, „digitalul” este, de asemenea, mai protejat de accesul neautorizat. La urma urmei, pentru ca DAC-ul unui dispozitiv să decripteze un semnal, trebuie să „știe” codul de decriptare. ADC, împreună cu semnalul, poate transmite și adresa digitală a dispozitivului selectat ca receptor. Astfel, chiar dacă semnalul radio este interceptat, acesta nu poate fi recunoscut din cauza absenței a cel puțin unei părți din cod. Acest lucru este valabil mai ales pentru comunicații.
Asa de, diferențe dintre semnalele digitale și analogice:
1) Un semnal analogic poate fi distorsionat de interferență, iar un semnal digital poate fi fie complet blocat de interferențe, fie ajunge fără distorsiuni. Semnalul digital este fie prezent, fie complet absent (fie zero, fie unul).
2) Semnalul analogic este accesibil tuturor dispozitivelor care funcționează pe același principiu ca emițătorul. Semnalul digital este protejat în siguranță de un cod și este dificil de interceptat dacă nu este destinat pentru dvs.

Pe lângă posturile pur analogice și pur digitale, există și posturi de radio care acceptă atât modul analogic, cât și cel digital. Sunt concepute pentru tranziția de la comunicațiile analogice la cele digitale.
Așadar, având la dispoziție o flotă de posturi radio analogice, poți trece treptat la un standard de comunicare digitală.
De exemplu, inițial ați construit un sistem de comunicații la posturile de radio Baikal 30.
Permiteți-mi să vă reamintesc că aceasta este o stație analogică cu 16 canale.

Dar timpul trece, iar stația încetează să ți se potrivească ca utilizator. Da, este fiabil, da, puternic și cu o baterie bună de până la 2600 mAh. Dar la extinderea parcului de posturi de radio cu peste 100 de persoane, și mai ales atunci când lucrează în grup, cele 16 canale ale sale încep să fie insuficiente.
Nu trebuie să epuizați imediat și să cumpărați posturi de radio digitale. Majoritatea producătorilor introduc în mod deliberat un model cu un mod de transmisie analogică.
Adică, puteți trece treptat la, de exemplu, Baikal -501 sau Vertex-EVX531, menținând în același timp sistemul de comunicații existent în stare de funcționare.

Avantajele unei astfel de tranziții sunt incontestabile.
Primești o stație de lucru
1) mai lungă (în modul digital este mai puțin consum.)
2) A avea mai multe funcții (apel de grup, lucrător singur)
3) 32 de canale de memorie.
Adică, inițial creați baze de date cu 2 canale. Pentru posturi noi achiziționate (canale digitale) și o bază de canale de asistență cu posturi existente (canale analogice). Treptat, pe măsură ce achiziționați echipament, veți reduce flota de posturi de radio ale celei de-a doua bănci și veți crește flota primei.
În cele din urmă, îți vei atinge obiectivul - să-ți transferi întreaga bază la un standard de comunicare digitală.
O bună adăugare și extindere la orice bază poate fi repetorul digital Yaesu Fusion DR-1

Acesta este un repetor dual-band (144/430MHz) care acceptă comunicații analogice FM, precum și un protocol digital în același timp System Fusion în intervalul de frecvență de 12,5 kHz. Suntem încrezători că introducerea celor mai recente DR-1X va fi zorii noului nostru și impresionant sistem multifuncțional System Fusion.
Una dintre caracteristicile cheie System Fusion este o funcție AMS (Selectare automată a modului), care recunoaște instantaneu dacă un semnal este primit în modul V/D, modul voce sau modul de date FR analogic FM sau digital C4FM și comută automat la cel corespunzător. Astfel, datorită transceiverelor noastre digitale FT1DRȘi FTM-400DRSystem Fusion Pentru a menține comunicarea cu posturile de radio FM analogice, nu mai este nevoie să comutați manual modurile de fiecare dată.
Pe repetor DR-1X, AMS poate fi configurat astfel încât semnalul digital C4FM de intrare să fie convertit în FM analogic și retransmis, permițând astfel comunicarea între transceiver-urile digitale și analogice. AMS poate fi, de asemenea, configurat pentru a transmite automat modul de intrare la ieșire, permițând utilizatorilor digitali și analogici să partajeze un singur repetor.
Până acum, repetoarele FM erau folosite doar pentru comunicațiile FM tradiționale, iar repetoarele digitale doar pentru comunicațiile digitale. Cu toate acestea, acum pur și simplu prin înlocuirea repetitorului FM analogic convențional cu DR-1X, puteți continua să utilizați comunicații FM obișnuite, dar și să utilizați repetitorul pentru comunicații radio digitale mai avansate System Fusion . Alte periferice, cum ar fi duplexorul și amplificatorul etc. îl puteți folosi în continuare ca de obicei.

Caracteristicile mai detaliate ale echipamentului pot fi văzute pe site la secțiunea de produse

Orice semnal, fie analog sau digital, este o oscilatie electromagnetica care se propaga la o anumita frecventa. În funcție de ce semnal este distribuit, dispozitivul care primește acest semnal determină ce imagine va afișa pe ecran, respectiv, cu sunet.

De exemplu, un turn de televiziune sau un post de radio poate transmite atât semnale analogice, cât și semnale digitale. Sunetul este transmis sub formă analogică, iar prin dispozitivul receptor este transformat în vibrații electromagnetice. După cum am menționat deja, vibrațiile se propagă cu o anumită frecvență. Cu cât frecvența sunetului este mai mare, cu atât vibrațiile sunt mai mari, rezultând o voce mai puternică.

În termeni generali, un semnal analogic se propagă continuu, iar un semnal digital se propagă discret (intermitent), adică. amplitudinea oscilațiilor ia anumite valori pe unitatea de timp.

Dacă continuăm exemplul unui semnal audio analogic, obținem un proces în care undele electromagnetice sunt propagate cu ajutorul unui transmițător (antenă). Deoarece Semnalul analogic se propagă constant, apoi se însumează oscilațiile, iar la ieșire apare o frecvență purtătoare, care este cea fundamentală, adică. Receptorul este reglat pe acesta.

În receptor însuși, această frecvență este separată de alte vibrații, care sunt convertite în sunet.

Dezavantajele transmiterii de informații folosind un semnal analogic sunt evidente:

• Există multe interferențe;
• Se transmit mai multe informații inutile;
• Securitatea transmisiei semnalului

Dacă în radiodifuziunea transmisia de informații folosind un semnal analogic are loc mai puțin vizibil, atunci în televiziune, problema trecerii la transmisia digitală este extrem de importantă.

Principalele avantaje ale unui semnal digital față de un semnal analogic sunt:

• Nivel mai ridicat de protecție. Securitatea transmiterii semnalului digital se bazează pe faptul că „cifra” este transmisă în formă criptată;
• Ușurință în recepția semnalului. Un semnal digital poate fi recepționat la orice distanță de locul de reședință;
• Difuzarea digitală poate oferi un număr mare de canale. Această oportunitate oferă fanilor televiziunii digitale un număr mare de canale TV pentru vizionarea de filme și programe;
• Calitatea transmisiei este cu câteva ordine de mărime mai mare decât în ​​cazul difuzării analogice. Semnalul digital asigură filtrarea datelor primite și, de asemenea, este posibilă restaurarea informațiilor originale.

În consecință, dispozitivele speciale sunt utilizate pentru a converti un semnal analogic într-un semnal digital și invers.

• Un dispozitiv care convertește un semnal analogic într-un semnal digital se numește convertor analog-digital (ADC);
• Un dispozitiv care convertește un semnal digital într-un semnal analogic se numește convertor digital-analogic (DAC).

În consecință, ADC-ul este instalat în transmițător, iar DAC-ul este instalat în receptor și convertește semnalul discret într-un semnal analogic corespunzător vocii.

De ce este un semnal digital mai sigur?

Semnalul digital este transmis în formă criptată, iar dispozitivul digital-analogic trebuie să aibă un cod pentru decriptare. ADC poate transmite și adresa digitală a receptorului. Chiar dacă semnalul este interceptat, va fi imposibil de descifrat complet din cauza absenței unei părți a codului. Această proprietate a transmisiei digitale este utilizată pe scară largă în comunicațiile mobile.

Astfel, principala diferență între un semnal analog și digital este structura diferită a semnalului transmis. Semnalele analogice sunt un flux continuu de oscilații cu amplitudine și frecvență diferite.

Un semnal digital este oscilații discrete (intermitente), ale căror valori depind de mediul de transmisie.

Uneori, consumatorii au întrebări despre modul în care este transmis semnalul la televizor.

În televiziune, înainte de a transmite un semnal în formă digitală, semnalul analogic trebuie digitizat. După aceasta, trebuie să alegeți mediul în care va avea loc transmisia: cablu de cupru, unde de aer, cablu de fibră optică.

De exemplu, mulți utilizatori sunt siguri că televiziunea prin cablu este doar transmisie digitală de date. Este gresit. Televiziunea prin cablu este un tip de transmisie de semnal atât analogic, cât și digital.

O persoană vorbește la telefon în fiecare zi, se uită la diverse canale TV, ascultă muzică și navighează pe internet. Toate mijloacele de comunicare și alte medii informaționale se bazează pe transmisia de semnale de diferite tipuri. Mulți oameni pun întrebări despre modul în care informațiile analogice diferă de alte tipuri de date și despre ce este un semnal digital. Răspunsul la acestea poate fi obținut prin înțelegerea definiției diferitelor semnale electrice și studierea diferențelor fundamentale dintre ele.

Semnal analog

Un semnal analogic (continuu) este un semnal informațional natural care are un anumit număr de parametri care sunt descriși de o funcție de timp și un set continuu de toate valorile posibile.

Simțurile umane captează toate informațiile din mediu în formă analogică. De exemplu, dacă o persoană vede un camion care trece prin apropiere, atunci mișcarea acestuia este observată și se schimbă continuu. Dacă creierul ar primi informații despre mișcarea vehiculelor o dată la 15 secunde, atunci oamenii ar cădea întotdeauna sub roțile lui. O persoană evaluează distanța instantaneu și în fiecare moment este definită și diferită.

Același lucru se întâmplă cu alte informații - oamenii aud sunetul și evaluează volumul acestuia, evaluează calitatea semnalului video și altele asemenea. În consecință, toate tipurile de date sunt de natură analogică și sunt în continuă schimbare.

Pe o notă. Semnalele analogice și digitale sunt implicate în transmiterea vorbirii interlocutorilor care comunică prin telefon, Internetul funcționează pe baza schimbului acestor canale de semnal printr-un cablu de rețea. Aceste tipuri de semnale sunt de natură electrică.

Un semnal analogic este descris de o funcție de timp matematică similară cu o undă sinusoidă. Dacă efectuați măsurători, de exemplu, ale temperaturii apei, încălzind-o și răcind-o periodic, atunci graficul funcției va afișa o linie continuă care reflectă valoarea acesteia în fiecare perioadă de timp.

Pentru a evita interferența, astfel de semnale trebuie amplificate folosind mijloace și dispozitive speciale. Dacă nivelul interferenței semnalului este ridicat, atunci acesta trebuie amplificat mai mult. Acest proces este însoțit de cheltuieli mari de energie. Un semnal radio amplificat, de exemplu, poate deveni adesea el însuși o interferență pentru alte canale de comunicație.

Interesant de știut. Semnalele analogice erau folosite anterior în toate tipurile de comunicații. Cu toate acestea, acum este înlocuit peste tot sau a fost deja înlocuit (comunicații mobile și internet) cu semnale digitale mai avansate.

Televiziunea analogică și cea digitală încă coexistă, dar tipul digital de televiziune și radiodifuziune înlocuiește rapid metoda analogică de transmitere a datelor datorită avantajelor sale semnificative.

Pentru a descrie acest tip de semnal informativ, sunt utilizați trei parametri principali:

• frecvență;
• lungimea de undă;
• amplitudine.

Dezavantajele unui semnal analogic

Un semnal analogic are următoarele proprietăți, care arată diferența lor față de versiunea digitală:

1. Acest tip de semnal se caracterizează prin redundanță. Adică, informațiile analogice din ele nu sunt filtrate - transportă o mulțime de date de informații inutile. Cu toate acestea, este posibilă trecerea informațiilor printr-un filtru, cunoscând parametri suplimentari și natura semnalului, de exemplu, folosind metoda frecvenței;
2. Siguranță. Este aproape complet neajutorat împotriva intruziunilor neautorizate din exterior;
3. Neputință absolută în fața diferitelor tipuri de interferențe. Dacă se impune vreo interferență asupra canalului de transmisie a datelor, aceasta va fi transmisă neschimbată de către receptorul de semnal;
4. Nu există o diferențiere specifică a nivelurilor de eșantionare - calitatea și cantitatea informațiilor transmise nu sunt limitate în niciun fel.

Proprietățile de mai sus sunt dezavantaje ale metodei analogice de transmitere a datelor, pe baza cărora poate fi considerată complet învechită.

Semnale digitale și discrete

Semnalele digitale sunt semnale informatice artificiale, prezentate sub forma unor valori digitale obișnuite care descriu parametri specifici ai informațiilor transmise.

Pentru informații.În zilele noastre, se folosește în mod predominant un flux de biți simplu de codat - un semnal digital binar. Acesta este tipul care poate fi utilizat în electronica binară.

Diferența dintre tipul digital de transmisie de date și versiunea analogică este că un astfel de semnal are un anumit număr de valori. În cazul unui flux de biți, există două dintre ele: „0” și „1”.

Trecerea de la zero la maxim într-un semnal digital este bruscă, permițând echipamentului receptor să-l citească mai clar. Dacă apar anumite zgomote și interferențe, va fi mai ușor pentru receptor să decodeze un semnal electric digital decât în ​​cazul transmisiei de informații analogice.

Cu toate acestea, semnalele digitale diferă de versiunea analogică într-un dezavantaj: cu un nivel ridicat de interferență, nu pot fi restaurate, dar este posibil să se extragă informații dintr-un semnal continuu. Un exemplu în acest sens ar fi o conversație telefonică între două persoane, în timpul căreia pot dispărea cuvinte întregi și chiar fraze ale unuia dintre interlocutori.

Acest efect în mediul digital se numește efect de întrerupere, care poate fi localizat prin reducerea lungimii liniei de comunicație sau prin instalarea unui repetor, care copiază complet tipul original de semnal și îl transmite mai departe.

Informațiile analogice pot fi transmise prin canale digitale după parcurgerea procesului de digitalizare cu dispozitive speciale. Acest proces se numește conversie analog-digitală (ADC). Acest proces poate fi, de asemenea, inversat - conversie digital-analog (DAC). Un exemplu de dispozitiv DAC ar fi un receptor TV digital.

Sistemele digitale se disting și prin capacitatea de a cripta și codifica datele, care a devenit un motiv important pentru digitalizarea comunicațiilor mobile și a internetului.

Semnal discret

Există un al treilea tip de informații – discrete. Un astfel de semnal este intermitent și se modifică în timp, luând oricare dintre valorile posibile (prescrise în prealabil).

Transferul discret de informații se caracterizează prin faptul că schimbările apar în funcție de trei scenarii:

1. Semnalul electric se modifică numai în timp, rămânând continuu (neschimbat) ca mărime;
2. Se schimbă doar în mărime, rămânând în același timp continuu în timp;
3. De asemenea, se poate schimba simultan atât în ​​amploare, cât și în timp.

Discretența și-a găsit aplicație în transmiterea în lot a unor cantități mari de date în sistemele de calcul.

Semnalele sunt coduri de informații pe care oamenii le folosesc pentru a transmite mesaje într-un sistem informațional. Semnalul poate fi dat, dar nu este necesar să îl primiți. În timp ce un mesaj poate fi considerat doar un semnal (sau un set de semnale) care a fost primit și decodat de către destinatar (semnal analog și digital).

Una dintre primele metode de transmitere a informațiilor fără participarea oamenilor sau a altor ființe vii au fost incendiile de semnal. Când a apărut pericolul, focurile erau aprinse secvenţial de la un stâlp la altul. În continuare, vom lua în considerare metoda de transmitere a informațiilor folosind semnale electromagnetice și ne vom opri în detaliu asupra subiectului semnal analogic și digital.

Orice semnal poate fi reprezentat ca o funcție care descrie modificări ale caracteristicilor sale. Această reprezentare este convenabilă pentru studierea dispozitivelor și sistemelor de inginerie radio. Pe lângă semnal în inginerie radio, există și zgomot, care este alternativa lui. Zgomotul nu transmite informații utile și distorsionează semnalul interacționând cu acesta.

Conceptul în sine face posibilă abstracția de la cantități fizice specifice atunci când se iau în considerare fenomene legate de codificarea și decodificarea informațiilor. Modelul matematic al semnalului în cercetare permite să se bazeze pe parametrii funcției de timp.

Tipuri de semnal

Semnalele bazate pe mediul fizic al purtătorului de informații sunt împărțite în electrice, optice, acustice și electromagnetice.

Conform metodei de setare, semnalul poate fi regulat sau neregulat. Un semnal obișnuit este reprezentat ca o funcție deterministă a timpului. Un semnal neregulat în inginerie radio este reprezentat de o funcție haotică a timpului și este analizat folosind o abordare probabilistică.

Semnalele, în funcție de funcția care le descrie parametrii, pot fi analogice sau discrete. Un semnal discret care a fost cuantificat se numește semnal digital.

Procesare a semnalului

Semnalele analogice și digitale sunt procesate și direcționate pentru a transmite și primi informații codificate în semnal. Odată extrasă informația, aceasta poate fi folosită în diverse scopuri. În cazuri speciale, informațiile sunt formatate.

Semnalele analogice sunt amplificate, filtrate, modulate și demodulate. Datele digitale pot fi, de asemenea, supuse compresiei, detectării etc.

Semnal analog

Simțurile noastre percep toate informațiile care le intră sub formă analogică. De exemplu, dacă vedem o mașină care trece, îi vedem mișcarea continuu. Dacă creierul nostru ar putea primi informații despre poziția sa o dată la 10 secunde, oamenii ar fi alergați în mod constant. Dar putem estima distanța mult mai rapid și această distanță este clar definită în fiecare moment de timp.

Absolut același lucru se întâmplă cu alte informații, putem evalua volumul în orice moment, simțim presiunea pe care o exercită degetele noastre asupra obiectelor etc. Cu alte cuvinte, aproape toate informațiile care pot apărea în natură sunt analogice. Cel mai simplu mod de a transmite astfel de informații este cu semnale analogice, care sunt continue și definite în orice moment.

Pentru a înțelege cum arată un semnal electric analog, vă puteți imagina un grafic care arată amplitudinea pe axa verticală și timpul pe axa orizontală. Dacă, de exemplu, măsurăm modificarea temperaturii, atunci pe grafic va apărea o linie continuă, afișând valoarea acesteia în fiecare moment de timp. Pentru a transmite un astfel de semnal folosind curent electric, trebuie să comparăm valoarea temperaturii cu valoarea tensiunii. Deci, de exemplu, 35,342 grade Celsius pot fi codificate ca o tensiune de 3,5342 V.

Semnalele analogice erau utilizate în toate tipurile de comunicații. Pentru a evita interferența, un astfel de semnal trebuie amplificat. Cu cât este mai mare nivelul de zgomot, adică interferența, cu atât semnalul trebuie amplificat mai mult, astfel încât să poată fi recepționat fără distorsiuni. Această metodă de procesare a semnalului cheltuiește multă energie generând căldură. În acest caz, semnalul amplificat poate cauza în sine interferențe pentru alte canale de comunicație.

În zilele noastre, semnalele analogice sunt încă folosite în televiziune și radio, pentru a converti semnalul de intrare în microfoane. Dar, în general, acest tip de semnal este înlocuit sau înlocuit cu semnale digitale peste tot.

Semnal digital

Un semnal digital este reprezentat printr-o succesiune de valori digitale. Semnalele cele mai des folosite astăzi sunt semnalele digitale binare, deoarece sunt folosite în electronica binară și sunt mai ușor de codat.

Spre deosebire de tipul de semnal anterior, un semnal digital are două valori „1” și „0”. Dacă ne amintim exemplul nostru cu măsurarea temperaturii, atunci semnalul va fi generat diferit. Dacă tensiunea furnizată de semnalul analogic corespunde valorii temperaturii măsurate, atunci un anumit număr de impulsuri de tensiune va fi furnizat în semnalul digital pentru fiecare valoare de temperatură. Impulsul de tensiune în sine va fi egal cu „1”, iar absența tensiunii va fi „0”. Echipamentul de recepție va decoda impulsurile și va restaura datele originale.

După ce ne-am imaginat cum va arăta un semnal digital pe un grafic, vom vedea că trecerea de la zero la maxim este bruscă. Această caracteristică permite echipamentului receptor să „vadă” semnalul mai clar. Dacă apare vreo interferență, este mai ușor pentru receptor să decodeze semnalul decât în ​​cazul transmisiei analogice.

Cu toate acestea, este imposibil să restabiliți un semnal digital cu un nivel de zgomot foarte ridicat, în timp ce este încă posibil să „extrageți” informații dintr-un tip analog cu distorsiuni mari. Acest lucru se datorează efectului de stâncă. Esența efectului este că semnalele digitale pot fi transmise pe anumite distanțe și apoi pur și simplu se opresc. Acest efect apare peste tot și se rezolvă prin simpla regenerare a semnalului. Acolo unde semnalul se întrerupe, trebuie să introduceți un repetor sau să reduceți lungimea liniei de comunicație. Repeatorul nu amplifică semnalul, ci îi recunoaște forma originală și produce o copie exactă a acestuia și poate fi folosit în orice mod în circuit. Astfel de metode de repetiție a semnalului sunt utilizate în mod activ în tehnologiile de rețea.

Printre altele, semnalele analogice și digitale diferă și prin capacitatea de a codifica și cripta informațiile. Acesta este unul dintre motivele tranziției comunicațiilor mobile la digitale.

Semnal analog și digital și conversie digital-analogic

Trebuie să vorbim puțin mai mult despre modul în care informațiile analogice sunt transmise prin canalele de comunicații digitale. Să folosim din nou exemple. După cum am menționat deja, sunetul este un semnal analogic.

Ce se întâmplă în telefoanele mobile care transmit informații prin canale digitale

Sunetul care intră în microfon suferă o conversie analog-digitală (ADC). Acest proces constă din 3 pași. Valorile semnalelor individuale sunt luate la intervale egale de timp, un proces numit eșantionare. Conform teoremei lui Kotelnikov privind capacitatea canalului, frecvența de luare a acestor valori ar trebui să fie de două ori mai mare decât cea mai mare frecvență a semnalului. Adică, dacă canalul nostru are o limită de frecvență de 4 kHz, atunci frecvența de eșantionare va fi de 8 kHz. Apoi, toate valorile semnalului selectat sunt rotunjite sau, cu alte cuvinte, cuantizate. Cu cât sunt create mai multe niveluri, cu atât este mai mare acuratețea semnalului reconstruit la receptor. Toate valorile sunt apoi convertite în cod binar, care este transmis la stația de bază și apoi ajunge la cealaltă parte, care este receptorul. O procedură de conversie digital-analog (DAC) are loc în telefonul receptorului. Aceasta este o procedură inversă, al cărei scop este obținerea unui semnal la ieșire cât mai identic cu cel inițial. Apoi, semnalul analogic iese sub formă de sunet din difuzorul telefonului.

Odată cu dezvoltarea tehnologiilor digitale, există treptat o migrare lină a telespectatorilor de la televiziunea analogică la cea digitală.

Acest lucru se întâmplă nu numai din cauza campaniilor de publicitate la scară largă lansate de furnizorii de internet pentru a populariza și vinde IPTV, ci și pentru că utilizatorilor le place cu siguranță astfel de televiziune.

De ce? Să ne dăm seama.

Diferențele dintre TV digital și analog

Nu voi strica lucrurile aici despre semnalele digitale și analogice, cui îi pasă? Nici unul. Să aruncăm o privire mai atentă la diferența practică în utilizare.

Echipamente

Deci, pentru a viziona televiziunea analogică ai nevoie de o antenă terestră obișnuită (în apartament, pe acoperiș) sau de o televiziune prin cablu conectată la vreo firmă. Datorită specificului modului în care funcționează un semnal analogic (la urma urmei, a trebuit să scriu despre semnale), imaginea poate fi distorsionată în orice mod posibil sub influența surselor externe de interferență.

La rândul său, pentru a viziona televiziunea digitală, o antenă obișnuită nu este suficientă. Va trebui să instalați un receptor (decodor de semnal digital criptat) lângă televizor, care va converti datele primite într-o imagine și va afișa imaginea pe ecranul televizorului.

Un bun exemplu este Interactive TV de la Rostelecom, despre care am scris foarte detaliat în articol.

Televiziunea digitală prin satelit este puțin diferită de exemplul anterior. Și dacă doriți să vă uitați la televiziunea prin satelit, va trebui să instalați o antenă de satelit („antenă”) pe peretele clădirii private sau de apartamente. De data aceasta, compania Tricolor TV poate fi citată ca exemplu.

Desigur, furnizorul de televiziune prin satelit vă va pune la dispoziție toate echipamentele necesare și vă va instala o antenă. Dar numărul de canale va depinde de pachetul de servicii selectat.

Calitatea imaginii

Fără îndoială, televiziunea digitală este lider în acest sens în toate privințele. Iată câteva avantaje evidente ale digitalului:

• Nu pierde calitatea semnalului dacă este transmis pe distanțe foarte mari;
• Imaginea nu poate conține strălucire, „zăpadă”, distorsiuni ale imaginii și alte defecte comune la vizionarea televiziunii analogice;
• Posibilitatea de conectare a canalelor la calitate HD. S-ar putea pune în siguranță acest articol pe primul loc pe listă, deoarece o imagine de înaltă definiție este visul oricărui telespectator care are un ecran TV cu diagonală mare.

Alte optiuni

Fără îndoială, pe lângă calitatea imaginii, IPTV are multe alte avantaje:

Cumva, am avut probleme cu scrisul meu, este timpul să termin.

Televiziunea digitală este mai bună și de calitate superioară decât cea analogică

Trasând o linie sub toate cele de mai sus, putem concluziona că televiziunea analogică a devenit practic învechită, deoarece este inferioară televiziunii digitale în aproape orice, cu excepția costului („analogic” poate fi vizionat gratuit).

Unii dintre cititori s-ar fi gândit: „Voi cumpăra un televizor cu un tuner TV încorporat, îl voi configura pentru a primi TV prin satelit și voi viziona gratuit digital.” Nu, dragii mei, nu este atât de simplu. În primul rând, vor exista canale gratuite (necriptate) „unu, doi și au plecat”, iar în al doilea rând, trebuie să puteți găsi satelitul potrivit și să configurați echipamentul.

În general, Rusia nu va avea o tranziție completă la televiziunea digitală pentru o perioadă foarte lungă de timp. 10-20 de ani sau chiar mai mult. Deși, multe țări se străduiesc pentru acest lucru, inclusiv marea noastră Patrie Mamă. Între timp, există o singură cale de ieșire - să cumpărați televiziune digitală bună de la furnizorii de internet și de la companii foarte specializate.

Asta e tot, mulțumesc pentru atenție.

Comentarii: