كيف يتم إرسال إشارة رقمية عبر مسافة
إذا كانت الإشارة التناظرية مستمرة ، فإن الإشارة الرقمية هي إشارة عبارة عن سلسلة من القيم المنفصلة (مفصولة بوضوح من حيث الحجم والوقت) والتي تعد مضاعفات لقيمة دنيا معينة.
في العالم الحديث ، عند إرسال المعلومات ، تُستخدم الإشارات الثنائية ، ما يسمى بتدفقات البتات (تسلسل «0» و «1») في أغلب الأحيان ، حيث يمكن تشفير تسلسلات من هذا التنسيق بسهولة واستخدامها على الفور في الإلكترونيات الثنائية... لنقل إشارة رقمية عبر قناة تناظرية (راديو أو كهربائية) ، يتم تحويلها ، أي مُعدَّلة. وعند الاستقبال ، يزيلون تشكيله مرة أخرى.
للإشارة الرقمية خاصية مهمة ، وهي القدرة على تجديدها بالكامل في المكرر. وعندما تكون الإشارة الرقمية المرسلة في نظام الاتصال صاخبة ، فيمكن استعادتها في المكرر إلى نسبة إشارة / ضوضاء معينة. بمعنى ، إذا وصلت الإشارة بتداخل بسيط ، يتم تحويلها إلى شكل رقمي وإعادة تشكيلها بالكامل في المكرر - يتم استعادتها بهذه الطريقة.
ولكن إذا كانت الإشارة المشوهة تناظرية ، فيجب تضخيمها جنبًا إلى جنب مع الضوضاء المتراكبة. ولكن إذا تم استقبال الإشارة الرقمية الواردة بتداخل قوي ، على سبيل المثال ، مع تأثير منحدر شديد الانحدار ، فسيكون من المستحيل تمامًا استعادتها تمامًا ، لأن الأجزاء ستظل مفقودة.
لا يزال من الممكن استعادة الإشارة التناظرية ، حتى مع التداخل القوي ، إلى شكل مقبول عندما يكون من الممكن استخراج بعض المعلومات منها ، وإن كان ذلك بصعوبة.
يتيح لك الاتصال الخلوي التناظري بتنسيق AMPS و NMT ، مقارنةً بالاتصال الخلوي الرقمي بتنسيقات GSM و CDMA ، إجراء محادثة مع التداخل ، بينما لن يعمل التداخل في الاتصال الرقمي ، لأن الأجزاء الكاملة ستسقط من المحادثة.
للحماية من مثل هذه المشكلات ، غالبًا ما يتم تجديد الإشارة الرقمية عن طريق إنشاء مُجددات في فاصل خط الاتصال إذا كانت طويلة بما يكفي أو تم تقليل المسافة من المحطة الأساسية إلى الهاتف المحمول - توجد المحطات الأساسية على الأرض في كثير من الأحيان. تتيح خوارزميات التحقق من المعلومات الرقمية واستعادتها في الأنظمة الرقمية زيادة موثوقية نقل المعلومات في شكل رقمي.
لذلك ، كما هو مذكور أعلاه ، فإن أهم خاصية للإشارة الرقمية أثناء إرسالها هي أنه يمكن استرداد تسلسل النبضة بعد مرورها عبر وسط يؤدي إلى التشتت والتداخل. يمكن أن يكون الوسيط سلكيًا أو لاسلكيًا.
يتم وضع المُجددات على طول الخط على مسافة معينة من بعضها البعض. تسمى الأقسام التي تحتوي على الكابلات والمولدات أقسام التجديد.يقوم المُجدد بتصحيح شكل النبضات المتلقاة ، ويعيد الفترات الفاصلة بينها (الساعات) ويعيد إنتاج تسلسل النبضات عمليًا مرة أخرى.
افترض أنه تم الحصول على سلسلة من النبضات والفجوات الموجبة والسالبة من ناتج المجدد السابق. ثم يكون للنبضات عند مدخل المجدد التالي تشوهات ، على سبيل المثال بعد الإرسال عن طريق الكابل أو من التأثيرات الكهرومغناطيسية الخارجية.
يقوم مضخم التصحيح بتصحيح شكل النبضات ، ويزيد من اتساعها إلى الحد الذي يسمح للكتلة التالية بفهم ما إذا كان هناك نبضة هنا أم لا ، وتقرر ما إذا كنت تريد استعادتها في الوقت الحالي أم لا.
يأتي بعد ذلك التوقيت وعملية التجديد ، والتي يتم إجراؤها في وقت واحد. علاوة على ذلك ، لا يمكن التجديد إلا عندما يكون مجموع اتساع نبض الإدخال عند نقطة محلول إعادة التوليد ويتجاوز الاضطراب مستوى عتبة محلول المُجدد وإشارة التوقيت أثناء الحل له السعة والقطبية الصحيحة.
تعطي إشارة التوقيت عينة زمنية للنبضات المصححة تعكس النسبة القصوى للإشارة إلى الضوضاء وترتب النبضات بشكل صحيح في التسلسل.
من الناحية المثالية ، سيتم الحصول على تسلسل مُجدد عند إخراج المُجدِّد ، والذي سيكون نسخة طبق الأصل من تسلسل النبض المُرسَل بواسطة القسم السابق من خط الاتصال.
في الواقع ، قد يختلف التسلسل المسترد عن الأصل.ولكن يمكن أن تظهر الأخطاء إذا كان هناك ضوضاء ذات سعة كبيرة عند الإدخال ، في إشارة تناظرية مفككة تبدو مثل ظهور ضوضاء ، ويمكن أن تسبب الأخطاء المتعلقة بالفترات الفاصلة بين النبضات تقلبات طورية في موضعها النسبي عند الخرج.
في الإشارات التناظرية ، تظهر هذه التقلبات كضوضاء أخذ العينات ، وستظهر في التجديد اللاحق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تختلف نبضات الخرج الموجبة والسالبة مع مصدر طاقة غير دقيق عن بعضها البعض في السعة ، مما يساهم أيضًا في حدوث أخطاء في المرحلة التالية من تجديد الإشارة الرقمية.