فئات: مقالات مميزة » كهربائيين المبتدئين
مرات المشاهدة: 355101
تعليقات على المقال: 16
الإشارة الرقمية والتماثلية: ما هي أوجه التشابه والاختلاف والمزايا والعيوب؟
عند التعامل مع البث التلفزيوني والإذاعي ، وكذلك أشكال الاتصال الحديثة ، غالبًا ما تصادف مصطلحات مثل "إشارة التناظرية" و "إشارة رقمية". بالنسبة للخبراء ، لا يوجد سر في هذه الكلمات ، لكن بالنسبة للجهل ، قد يكون الفرق بين "الرقم" و "التماثلية" غير معروف تمامًا. ومع ذلك هناك فرق كبير جدا.
عندما نتحدث عن إشارة ، فإننا نعني عادة التذبذبات الكهرومغناطيسية التي تحفز EMF وتسبب تقلبات التيار في هوائي الاستقبال. بناءً على هذه الاهتزازات ، يقوم جهاز الاستقبال - تلفزيون أو راديو أو جهاز اتصال لاسلكي أو هاتف محمول - بتكوين "الفكرة" حول الصورة التي سيتم عرضها (إذا كانت هناك إشارة فيديو) وما الأصوات التي يجب أن تصاحبها إشارة الفيديو هذه.
في أي حال ، يمكن أن تظهر إشارة من محطة إذاعية أو برج الاتصالات المتنقلة سواء في شكل رقمي أو تمثيلي. بعد كل شيء ، على سبيل المثال ، الصوت نفسه هو إشارة تناظرية. في محطة الراديو ، يتم تحويل الصوت الذي يدركه الميكروفون إلى الموجات الكهرومغناطيسية التي سبق ذكرها. كلما زاد تردد الصوت ، كلما زاد تردد التذبذبات في الخرج ، وكلما زاد صوت المتكلم ، زادت السعة.
تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية الناتجة ، أو الموجات ، في الفضاء باستخدام هوائي الإرسال. بحيث لا يتم انسداد الهواء بضوضاء منخفضة التردد ، ومن ثم تتاح لمحطات الراديو المختلفة الفرصة للعمل بشكل متوازٍ ، دون التدخل في بعضها البعض ، يتم تلخيص الاهتزازات الناتجة عن تأثير الصوت ، أي "تراكب" على الاهتزازات الأخرى ذات التردد الثابت. يُطلق على التردد الأخير اسم "الموجة الحاملة" ، وعلى وجه التحديد ، نتصور أن نضبط مستقبل الراديو الخاص بنا على "التقاط" الإشارة التناظرية لمحطة الراديو.
تتم العملية العكسية في جهاز الاستقبال: يتم فصل تردد الموجة الحاملة ، ويتم تحويل الموجات الكهرومغناطيسية التي يستقبلها الهوائي إلى موجات صوتية ، ويتم سماع صوت المتحدث المعتاد من السماعة.
في عملية إرسال إشارة صوتية من محطة راديو إلى جهاز استقبال ، يمكن أن يحدث أي شيء. قد يحدث تداخل من طرف ثالث ، قد يتغير التردد والسعة ، مما سيؤثر بالطبع على الأصوات الصادرة عن الراديو. وأخيرًا ، يعرض المرسل والمستقبل نفسه بعض الأخطاء أثناء تحويل الإشارة. لذلك ، فإن الصوت المستنسخ بواسطة جهاز استقبال راديو تمثيلي له دائمًا بعض التشويه. يمكن إعادة إنتاج الصوت بشكل كامل ، على الرغم من التغييرات ، ولكن الخلفية ستكون صامتة أو حتى نوع من الصفير الناجم عن التداخل. كلما قلت ثقة الاستقبال ، كانت الضوضاء الخارجية أكثر وضوحًا.
بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الإشارة التناظرية الأرضية بدرجة منخفضة جدًا من الحماية ضد الوصول غير المصرح به. بالنسبة لمحطات الإذاعة العامة ، هذا بالطبع لا يهم. ولكن أثناء استخدام الهواتف المحمولة الأولى ، كانت هناك لحظة واحدة غير سارة تتعلق بحقيقة أن أي جهاز استقبال لاسلكي تقريبًا يمكن ضبطه بسهولة على الموجة المرغوبة للتنصت على محادثتك الهاتفية.
البث التماثلي له هذه العيوب. بسببهم ، على سبيل المثال ، يعد التلفزيون في المستقبل القريب بأن يصبح رقميًا بالكامل.
تعتبر الاتصالات والبث الرقمي أكثر حماية من التداخل والتأثيرات الخارجية. الشيء هو أنه عند استخدام "الأرقام" ، يتم تشفير الإشارة التناظرية من الميكروفون في محطة الإرسال إلى رمز رقمي. لا ، بالطبع ، لا يمتد تدفق الأرقام والأرقام إلى الفضاء المحيط. يتم تعيين رمز من نبضات الراديو فقط على صوت تردد معين وحجم. يتم تحديد مدة وتواتر النبضات مسبقًا - وهو نفس الشيء بالنسبة لكل من المرسل والمستقبل.وجود الدافع يتوافق مع الوحدة ، وغياب الصفر. لذلك ، كان يسمى هذا الاتصال "الرقمية".
يسمى الجهاز الذي يحول الإشارة التناظرية إلى رمز رقمي محول تناظري إلى رقمي (ADC). والجهاز المثبت في جهاز الاستقبال ، وتحويل الرمز إلى إشارة تمثيلية ، تقابل صوت صديقك في ديناميات الهاتف الخلوي القياسي GSM ، يسمى المحول الرقمي إلى التناظري (DAC).
يتم التخلص من الأخطاء والتشوهات فعليًا أثناء إرسال إشارة رقمية. إذا أصبح الدافع أقوى قليلاً أو أطول أو بالعكس ، فسيظل النظام معترفًا به كوحدة. وسيظل الصفر صفرًا ، حتى لو ظهرت إشارة ضعيفة ضعيفة في مكانه. لا توجد قيم أخرى لـ ADC و DAC ، مثل 0.2 أو 0.9 - صفر وواحد فقط. لذلك ، فإن التدخل في الاتصالات الرقمية والبث ليس له أي تأثير تقريبًا.
علاوة على ذلك ، فإن "الرقم" محمي أيضًا من الوصول غير المصرح به. في الواقع ، لكي تتمكن DAC الخاصة بالجهاز من فك تشفير الإشارة ، من الضروري أن "تعرف" شفرة فك التشفير. يمكن لـ ADC مع الإشارة أيضًا نقل العنوان الرقمي للجهاز المحدد كجهاز الاستقبال. وبالتالي ، حتى إذا تم اعتراض إشارة الراديو ، فلا يمكن التعرف عليها بسبب عدم وجود جزء على الأقل من الشفرة. هذا صحيح بشكل خاص. لالخلوية المتنقلة.
لذلك هنا الاختلافات بين الإشارات الرقمية والتناظرية:
1) يمكن تشويه الإشارة التناظرية بالضوضاء ، ويمكن إما أن تسد الإشارة الرقمية بالضوضاء على الإطلاق ، أو تأتي دون تشويه. الإشارة الرقمية موجودة بالتأكيد أو غائبة تمامًا (إما صفر أو واحد).
2) إشارة تمثيلية متاحة للإدراك من قبل جميع الأجهزة العاملة على نفس مبدأ الارسال. تتمتع الإشارة الرقمية بحماية موثوقة من خلال رمز ؛ ومن الصعب اعتراضها إذا لم تكن مخصصة لك.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: