Digitālais un analogs signāls: kādas ir līdzības un atšķirības, priekšrocības un trūkumi?

Risinot televīzijas un radio apraidi, kā arī modernās saziņas formas, ļoti bieži jūs saskaraties ar tādiem terminiem kā "Analogs signāls" un "Digitālais signāls". Ekspertiem šajos vārdos nav noslēpuma, bet cilvēkiem, kas nezina, atšķirība starp “ciparu” un “analogo” var būt pilnīgi nezināma. Un tomēr pastāv ļoti būtiska atšķirība.

Kad mēs runājam par signālu, mēs parasti domājam elektromagnētiskās svārstības, kas izraisa EML un izraisa strāvas svārstības uztvērēja antenā. Balstoties uz šīm vibrācijām, uztvērēja ierīce - televizors, radio, radioiekārtas vai mobilais tālrunis - veido “ideju” par to, kuru attēlu parādīt (ja ir video signāls) un kādām skaņām šis video signāls jāpavada.

Jebkurā gadījumā radiostacijas vai mobilā sakaru torņa signāls var parādīties gan digitālā, gan analogā formā. Galu galā, piemēram, pati skaņa ir analogs signāls. Radiostacijā mikrofona uztveramā skaņa tiek pārveidota par jau pieminētajiem elektromagnētiskajiem viļņiem. Jo augstāka ir skaņas frekvence, jo augstāka ir svārstību frekvence izejā, un jo skaļāk runātājs runā, jo lielāka amplitūda.

Iegūtie elektromagnētiskie viļņi jeb viļņi izplatās telpā, izmantojot pārraides antenu. Lai gaiss netiktu aizsērēts ar zemas frekvences troksni un lai dažādām radiostacijām būtu iespēja strādāt paralēli, netraucējot viens otram, tiek summētas vibrācijas, kas rodas skaņas ietekmes rezultātā, tas ir, “uzklātas” uz citām vibrācijām, kurām ir nemainīga frekvence. Pēdējo frekvenci sauc par “nesēju”, un tieši pēc tā uztveres mēs noskaņojam savu radio uztvērēju, lai “uztvertu” radiostacijas analogo signālu.

Apgrieztais process notiek uztvērējā: nesējfrekvence tiek atdalīta, un antenas uztvertie elektromagnētiskie viļņi tiek pārveidoti par skaņas viļņiem, un no skaļruņa tiek dzirdama runātāja pazīstamā balss.

Audio signāla pārraidīšanas laikā no radiostacijas uz uztvērēju var notikt jebkas. Var rasties trešo personu traucējumi, frekvence un amplitūda var mainīties, kas, protams, ietekmēs radio izstarotās skaņas. Visbeidzot, pats raidītājs un uztvērējs signāla pārveidošanas laikā rada zināmu kļūdu. Tāpēc analogā radio uztvērēja atskaņotajai skaņai vienmēr ir zināma kropļošana. Neskatoties uz izmaiņām, balsi var pilnībā reproducēt, taču fons būs šņukstējošs vai pat sava veida sēkšana, ko izraisa traucējumi. Jo mazāk uzticama uztveršana, jo skaļāki un izteiktāki būs šie ārējā trokšņa efekti.

Turklāt zemes analogajam signālam ir ļoti zema aizsardzības pakāpe pret nesankcionētu piekļuvi. Publiskajām radiostacijām tam, protams, nav nozīmes. Bet, lietojot pirmos mobilos tālruņus, bija viens nepatīkams brīdis, kas saistīts ar faktu, ka gandrīz jebkuru svešu radio uztvērēju varēja viegli noregulēt uz vēlamo vilni, lai noklausītos jūsu telefona sarunu.

Analogai apraidei ir šādi trūkumi. Viņu dēļ, piemēram, televīzija tuvākajā nākotnē solās kļūt pilnībā digitālā formātā.

Tiek uzskatīts, ka digitālie sakari un apraides ir vairāk aizsargātas no traucējumiem un ārējām ietekmēm. Lieta ir tāda, ka, lietojot “ciparus”, analogā signāla signāls no mikrofona raidīšanas stacijā tiek šifrēts ciparu kodā. Nē, protams, skaitļu un skaitļu plūsma neietilpst apkārtējā telpā. Tikai noteiktas frekvences un skaļuma skaņai tiek piešķirts kods no radio impulsiem. Iepriekš ir noteikts impulsu ilgums un frekvence - tas ir vienāds gan raidītājam, gan uztvērējam.Impulsa klātbūtne atbilst vienotībai, prombūtne - līdz nullei. Tāpēc šādu savienojumu sauca par “digitālu”.

Tiek saukta ierīce, kas pārveido analogo signālu ciparu kodā analogā-digitālā pārveidotājs (ADC). Un ierīci, kas uzstādīta uztvērējā un pārveido kodu analogā signālā, kas atbilst jūsu drauga balsij GSM standarta mobilā tālruņa dinamikā, sauc par ciparu-analogo pārveidotāju (DAC).

Digitālā signāla pārraides laikā kļūdas un kropļojumi praktiski tiek novērsti. Ja impulss kļūst nedaudz spēcīgāks, ilgāks vai otrādi, sistēma to joprojām atpazīs kā vienību. Un nulle paliks nulle, pat ja tā vietā parādīsies kāds nejaušs vājš signāls. ADC un DAC nav citu vērtību, piemēram, 0,2 vai 0,9 - tikai nulle un viena. Tāpēc traucējumiem digitālajos sakaros un apraidē gandrīz nav ietekmes.

Turklāt skaitlis ir arī vairāk aizsargāts no nesankcionētas piekļuves. Patiešām, lai ierīces DAC varētu atšifrēt signālu, ir nepieciešams, lai tā “zinātu” atšifrēšanas kodu. ADC kopā ar signālu var arī pārsūtīt tās ierīces digitālo adresi, kas izvēlēta kā uztvērējs. Tādējādi pat tad, ja radio signāls tiek pārtverts, to nevar atpazīt, jo vismaz nav koda. Īpaši tas attiecas uz lietu. mobilajam mobilajam.

Tātad šeit atšķirības starp ciparu un analogiem signāliem:

1) Analogu signālu var izkropļot troksnis, un digitālo signālu var vai nu aizsērēt troksnis, vai arī tas var rasties bez traucējumiem. Digitālais signāls vai nu pilnīgi pastāv, vai arī vispār nav (nulles vai viena).

2) analogais signāls uztveršanai ir pieejams visām ierīcēm, kas darbojas pēc tāda paša principa kā raidītājs. Digitālais signāls ir droši aizsargāts ar kodu; ir grūti to pārtvert, ja tas nav paredzēts jums.