Isyarat digital dan analog: apakah persamaan dan perbezaan, kelebihan dan kekurangan?

Apabila berurusan dengan penyiaran televisyen dan radio, serta bentuk komunikasi moden, anda sering melihat istilah seperti "Isyarat analog" dan "Isyarat digital". Bagi pakar, tidak ada rahsia dalam kata-kata ini, tetapi bagi orang yang tidak mengetahui perbezaan antara "digit" dan "analog" boleh diketahui sepenuhnya. Namun, terdapat perbezaan yang sangat signifikan.

Apabila kita bercakap tentang isyarat, kita biasanya bermaksud ayunan elektromagnet yang mendorong EMF dan menyebabkan ayunan semasa dalam antena penerima. Berdasarkan getaran ini, peranti penerima - sebuah televisyen, radio, walkie-talkie atau telefon bimbit - membentuk "idea" imej yang akan dipaparkan (jika ada isyarat video) dan bunyi yang disertakan dengan isyarat video ini.

Dalam sebarang kes, isyarat stesen radio atau menara komunikasi mudah alih boleh muncul dalam bentuk digital dan analog. Lagipun, sebagai contoh, bunyi itu sendiri adalah isyarat analog. Di stesen radio, bunyi yang dirasakan oleh mikrofon ditukar kepada gelombang elektromagnet yang telah disebutkan. Semakin tinggi frekuensi bunyi, semakin tinggi kekerapan ayunan pada output, dan semakin kuat pembesar suara, semakin besar amplitud.

Gelombang elektromagnet yang dihasilkan, atau gelombang, menyebarkan di ruang angkasa menggunakan antena penghantaran. Untuk menghalang eter daripada menyumbat bunyi bising yang rendah, dan supaya stesen radio yang berbeza mempunyai peluang untuk bekerja secara selari tanpa mengganggu satu sama lain, getaran yang dihasilkan dari pengaruh bunyi disimpulkan, iaitu, "disempitkan" pada getaran lain yang mempunyai frekuensi tetap. Kekerapan terakhir dipanggil "pembawa", dan tepat mengenai persepsi bahawa kita menala penerima radio kita untuk "menangkap" isyarat analog stesen radio.

Proses terbalik berlaku di penerima: frekuensi pengangkut dipisahkan, dan gelombang elektromagnet yang diterima oleh antena diubah menjadi gelombang bunyi, dan suara biasa speaker didengar dari pembicara.

Dalam proses menghantar isyarat audio dari stesen radio ke penerima, apa saja boleh berlaku. Gangguan pihak ketiga mungkin berlaku, kekerapan dan amplitud mungkin berubah, yang, tentu saja, akan menjejaskan bunyi yang dipancarkan oleh radio. Akhir sekali, pemancar dan penerima sendiri memperkenalkan beberapa ralat semasa penukaran isyarat. Oleh itu, bunyi yang dihasilkan semula oleh penerima radio analog sentiasa mempunyai beberapa gangguan. Suara itu boleh direproduksi sepenuhnya, walaupun perubahannya, tetapi latar belakang akan menjadi desakan atau bahkan sejenis mengiakan yang disebabkan oleh gangguan. Kurang yakin penerimaan, lebih kuat dan lebih jelas kesan bunyi luaran ini.

Di samping itu, isyarat analog terestrial mempunyai tahap perlindungan yang sangat rendah terhadap akses yang tidak dibenarkan. Untuk stesen radio awam, ini tentu tidak penting. Tetapi semasa menggunakan telefon bimbit pertama, terdapat satu masa yang tidak menyenangkan yang berkaitan dengan fakta bahawa hampir mana-mana penerima radio luar boleh dengan mudah ditala ke gelombang yang dikehendaki untuk mengada-adakan pada perbualan telefon anda.

Penyiaran analog mempunyai kelemahan seperti itu. Kerana mereka, sebagai contoh, televisyen dalam masa terdekat menjanjikan menjadi digital sepenuhnya.

Komunikasi dan siaran digital dianggap lebih dilindungi daripada gangguan dan pengaruh luaran. Masalahnya ialah apabila menggunakan "nombor", isyarat analog dari mikrofon di stesen penghantaran disulitkan ke dalam kod digital. Tidak, sudah tentu aliran nombor dan nombor tidak meluas ke ruang sekitar. Hanya bunyi kekerapan dan kelantangan tertentu yang diberikan kod dari denyutan radio. Tempoh dan kekerapan denyutan adalah ditentukan terlebih dahulu - ia sama untuk pemancar dan penerima.Kehadiran impuls sepadan dengan perpaduan, ketiadaan sifar. Oleh itu, sambungan sedemikian dipanggil "digital".

Peranti yang menukarkan isyarat analog ke kod digital dipanggil penukar analog-ke-digital (ADC). Dan peranti yang dipasang di penerima, dan menukarkan kod ke dalam isyarat analog, sepadan dengan suara rakan anda dalam dinamik telefon bimbit GSM standard, dipanggil penukar digital-ke-analog (DAC).

Kesilapan dan herotan hampir dihapuskan semasa penghantaran isyarat digital. Jika impuls menjadi sedikit lebih kuat, lebih lama, atau sebaliknya, maka ia masih akan diiktiraf oleh sistem sebagai satu unit. Dan sifar akan kekal sifar, walaupun terdapat beberapa isyarat lemah rawak muncul di tempatnya. Tidak ada nilai lain untuk ADC dan DAC, seperti 0.2 atau 0.9 - hanya sifar dan satu. Oleh itu, gangguan terhadap komunikasi dan penyiaran digital hampir tidak mempunyai kesan.

Selain itu, "angka" juga lebih dilindungi daripada akses yang tidak dibenarkan. Sesungguhnya, untuk DAC peranti dapat mendekripsi isyarat, ia perlu "mengetahui" kod penyahsulitan. ADC bersama isyarat juga boleh menghantar alamat digital peranti yang dipilih sebagai penerima. Oleh itu, walaupun isyarat radio dipintas, ia tidak boleh diiktiraf kerana ketiadaan sekurang-kurangnya sebahagian kod. Ini benar. untuk selular mudah alih.

Jadi di sini perbezaan antara isyarat digital dan analog:

1) Suatu isyarat analog boleh diputarbelitkan oleh bunyi, dan isyarat digital sama ada boleh tersumbat dengan bunyi sama sekali, atau datang tanpa gangguan. Isyarat digital sama ada di sana atau tidak sepenuhnya (sama ada sifar atau satu).

2) Isyarat analog tersedia untuk persepsi oleh semua peranti yang beroperasi pada prinsip yang sama dengan pemancar. Isyarat digital dipercayai dilindungi oleh kod, sukar untuk memintasnya jika tidak dimaksudkan untuk anda.