Kuinka digitaalinen signaali lähetetään etäisyyden yli
Jos analoginen signaali on jatkuva, digitaalinen signaali on signaali, joka on sarja erillisiä (suuruuden ja ajan suhteen selvästi erotettuja) arvoja, jotka ovat tietyn vähimmäisarvon kerrannaisia.
Nykymaailmassa tietoa siirrettäessä käytetään useimmiten binäärisignaaleja, niin kutsuttuja bittivirtoja (sekvenssit «0» ja «1»), koska tämän muodon sekvenssit voidaan helposti koodata ja käyttää välittömästi binäärielektroniikassa… Digitaalisen signaalin lähettämiseksi analogisen kanavan (radio- tai sähkö-) kautta se muunnetaan eli moduloidaan. Ja vastaanotossa he demoduloivat sen takaisin.
Digitaalisella signaalilla on tärkeä ominaisuus, nimittäin kyky regeneroida se kokonaan toistimessa. Ja kun viestintäjärjestelmässä lähetetty digitaalinen signaali on kohinainen, toistimessa se voidaan palauttaa tiettyyn signaali / kohinasuhteeseen. Eli jos signaali on saapunut pienellä häiriöllä, se muunnetaan digitaaliseen muotoon ja muodostetaan kokonaan uudelleen toistimessa - se palautetaan tällä tavalla.
Mutta jos vääristynyt signaali on analoginen, sitä on vahvistettava yhdessä päällekkäisen kohinan kanssa. Mutta jos tuleva digitaalinen signaali vastaanotetaan voimakkain häiriöin, esimerkiksi jyrkän kallion törmäyksessä, on täysin mahdotonta palauttaa sitä kokonaan, koska osia silti katoaa.
Analoginen signaali, jopa voimakkailla häiriöillä, voidaan silti palauttaa johonkin hyväksyttävään muotoon, kun siitä on mahdollista saada tietoa, vaikkakin vaikeasti.
Analoginen matkapuhelinviestintä AMPS- ja NMT-muodossa verrattuna digitaaliseen GSM- ja CDMA-muotoiseen matkapuhelinviestintään mahdollistaa keskustelun häiriöiden kanssa, kun taas digitaalisen viestinnän häiriöillä se ei toimi, koska keskustelusta putoaa kokonaisia palasia.
Tällaisten ongelmien välttämiseksi digitaalinen signaali usein regeneroidaan rakentamalla regeneraattorit tietoliikennelinjakatkoksen alueelle, jos se on riittävän pitkä tai etäisyys tukiasemasta matkapuhelimeen pienenee – tukiasemat sijaitsevat useammin maassa. Digitaalisten järjestelmien digitaalisen tiedon todentamisen ja palauttamisen algoritmit mahdollistavat tiedon siirron luotettavuuden lisäämisen digitaalisessa muodossa.
Joten, kuten edellä todettiin, digitaalisen signaalin tärkein ominaisuus sen lähetyksen aikana on, että pulssisekvenssi voidaan palauttaa sen jälkeen, kun se on kulkenut dispersiota ja häiriötä aiheuttavan väliaineen läpi. Tietoväline voi olla langallinen tai langaton.
Regeneraattorit sijoitetaan linjaa pitkin tietylle etäisyydelle toisistaan. Kaapeleita ja regeneraattoreita sisältäviä osia kutsutaan regenerointiosiksi.Regeneraattori korjaa vastaanotettujen pulssien muodon, palauttaa niiden väliset intervallit (kellot) ja käytännössä toistaa pulssisekvenssin uudelleen.
Oletetaan, että sarja positiivisia, negatiivisia pulsseja ja aukkoja saadaan edellisen regeneraattorin lähdöstä. Tällöin seuraavan regeneraattorin sisääntulon pulsseissa on vääristymiä, esimerkiksi kaapelilla lähetyksen jälkeen tai ulkoisista sähkömagneettisista vaikutuksista.
Korjausvahvistin korjaa pulssien muotoa, lisää niiden amplitudia siinä määrin, että seuraava lohko pystyy ymmärtämään, onko tässä pulssi vai ei, ja päättää, palautetaanko se tällä hetkellä vai ei.
Seuraavaksi tulee ajoitus ja regenerointi, jotka suoritetaan samanaikaisesti.. Lisäksi regenerointi on mahdollista vain, kun regeneraattoriratkaisupisteessä tulopulssin ja häiriön amplitudien summa ylittää regeneraattoriliuoksen ja ajoitussignaalin kynnystason. ratkaisulla on oikea amplitudi ja napaisuus.
Ajoitussignaali antaa tasasuunnatuista pulsseista aikanäytteen, joka heijastaa maksimisignaali-kohinasuhdetta ja järjestää myös pulssit oikein sarjaan.
Ihannetapauksessa regeneraattorin ulostulossa saadaan regeneroitu sekvenssi, joka on tarkka kopio viestintälinjan edellisen osan lähettämästä pulssisekvenssistä.
Todellisuudessa palautettu sekvenssi voi poiketa alkuperäisestä.Mutta virheitä voi ilmetä, jos sisääntulossa on suuri amplitudikohina, dekoodatussa analogisessa signaalissa se näyttää kohinalta ja pulssien välisiin aikaväleihin liittyvät virheet voivat aiheuttaa vaihevaihteluita niiden suhteellisessa asemassa lähdössä.
Analogisissa signaaleissa nämä heilahtelut näkyvät näytteenottokohinana, ja seuraavassa regeneroinnissa ne näkyvät. Lisäksi positiiviset ja negatiiviset lähtöpulssit, joissa on epätarkka tehonsyöttö, voivat poiketa toisistaan amplitudiltaan, mikä myös aiheuttaa virheitä digitaalisen signaalin regeneroinnin seuraavassa vaiheessa.