در این کتاب، ما اصول اولیه ای را ارائه می کنیم که زیربنای تجزیه و تحلیل و ترکیب سیستم های ارتباطات دیجیتال است. موضوع ارتباطات دیجیتال شامل انتقال اطلاعات به فرم دیجیتالاز منبعی که اطلاعات یک یا چند مقصد را تولید می کند. به ویژه برای تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم های ارتباطی، ویژگی ها مهم هستند کانال های فیزیکی، که از طریق آن اطلاعات منتقل می شود. ویژگی های کانال معمولاً بر سنتز بلوک های ساختمانی اساسی یک سیستم ارتباطی تأثیر می گذارد. در زیر به تشریح عناصر سیستم ارتباطی و عملکرد آنها می پردازیم.

1.1. عناصر سیستم های ارتباطی دیجیتال

نمودار عملکردی و عناصر اصلی یک سیستم ارتباط دیجیتال در شکل 1 نشان داده شده است. 1.1.1. خروجی منبع می تواند یک سیگنال آنالوگ، مانند سیگنال صوتی یا تصویری، یا یک سیگنال دیجیتال، مانند خروجی یک ماشین چاپ باشد - در زمان گسسته و دارای تعداد محدودی از مقادیر خروجی است. در یک سیستم ارتباطی دیجیتال، پیام های صادر شده توسط یک منبع به دنباله ای از کاراکترهای باینری تبدیل می شوند. در حالت ایده آل، می توانیم خروجی منبع پیام را در تعداد کمی از کاراکترهای باینری (تا حد امکان) نمایش دهیم. به عبارت دیگر، ما به دنبال یک نمایش کارآمد از خروجی منبع هستیم که منجر به منبعی با افزونگی کم یا بدون افزونگی شود. روند تحول موثرخروجی یک منبع - اعم از آنالوگ و دیجیتال - به دنباله ای از نمادهای باینری نامیده می شود کدگذاری منبع یا فشرده سازی داده ها.

دنباله ای از کاراکترهای باینری از یک رمزگذار منبع، که ما آن را فراخوانی می کنیم منبع اطلاعات، می رسد در رمزگذار کانال. هدف یک رمزگذار کانال این است که به شیوه ای کنترل شده، مقداری افزونگی را در توالی باینری اطلاعات معرفی کند که می تواند در گیرنده برای غلبه بر اثرات نویز و تداخلی که هنگام ارسال سیگنال از طریق کانال با آن مواجه می شود، استفاده شود. بنابراین، افزونگی اضافه شده باعث افزایش قابلیت اطمینان داده های دریافتی و بهبود صحت سیگنال دریافتی می شود. در واقع، افزونگی در توالی اطلاعات به گیرنده در رمزگشایی توالی اطلاعات ارسالی کمک می کند. به عنوان مثال، یک شکل بی اهمیت از رمزگذاری دنباله باینری اصلی این است که به سادگی هر کاراکتر باینری را بارها تکرار کنیم، جایی که مقداری عدد صحیح مثبت وجود دارد. کدگذاری پیچیده تر (غیر پیش پا افتاده) به تبدیل یک بلوک از نمادهای اطلاعاتی به یک دنباله منحصر به فرد از نمادها به نام کلمه رمز . مقدار افزونگی معرفی شده هنگام رمزگذاری داده ها به این روش با نسبت اندازه گیری می شود. متقابل این نسبت، یعنی نامیده می شود سرعتکد.

برنج. 1.1.1 عناصر اساسی یک سیستم ارتباط دیجیتال

دنباله باینری در خروجی رمزگذار کانال به یک مدولاتور دیجیتالی تغذیه می شود که به عنوان رابط برای کانال ارتباطی عمل می کند. از آنجایی که تقریباً تمام کانال های ارتباطی که در عمل با آنها مواجه می شوند، قابلیت انتقال دارند سیگنال های الکتریکی(فرایندهای موج)، هدف اصلی یک مدولاتور دیجیتال نگاشت یک توالی باینری اطلاعات در یک سیگنال مربوطه است. برای مقابله با این موضوع، فرض کنید که توالی اطلاعات کدگذاری شده باید هر بیت یک بیت ارسال کند زمان مشخصبا نرخ بیت/ثانیه ثابت یک مدولاتور دیجیتال به سادگی می تواند یک نماد باینری را به یک سیگنال و یک نماد باینری را به یک سیگنال نگاشت کند. به این ترتیب هر بیت رمزگذار به طور جداگانه ارسال می شود. ما به این مدولاسیون باینری می گوییم. متناوبا، مدولاتور می تواند بیت های اطلاعات رمزگذاری شده را به طور همزمان با استفاده از آن انتقال دهد سیگنال های مختلف , یک سیگنال برای هر یک از توالی های بیت ممکن. ما این را مدولاسیون موقعیتی می نامیم. توجه داشته باشید که توالی اطلاعات با بیت ها در هر ثانیه به ورودی مدولاتور می رسد. در نتیجه، هنگامی که نرخ داده کانال ثابت است، برای انتقال یکی از سیگنال های مربوط به توالی اطلاعات بیت ها، یک فاصله زمانی چند برابر بیشتر از مدولاسیون باینری اختصاص می یابد.

کانال ارتباطی یک رسانه فیزیکی است که برای انتقال سیگنال از فرستنده به گیرنده استفاده می شود. در ارتباطات بی سیم، کانال می تواند جو ( فضای خالی). از سوی دیگر، مدارهای تلفن معمولاً از تعدادی رسانه فیزیکی، از جمله خطوط سیم، کابل‌های فیبر نوری و خطوط بی‌سیم (مثلاً پیوند رادیویی مایکروویو) استفاده می‌کنند. برای هرکس محیط فیزیکیبرای انتقال اطلاعات استفاده می شود، ضروری است که سیگنال ارسال شدهدر معرض اعوجاج تصادفی از طریق مکانیسم‌هایی مانند نویز حرارتی افزایشی تولید شده توسط دستگاه‌های الکترونیکی، نویز صنعتی (مانند صدای سیستم احتراق خودرو)، نویز اتمسفر (تخلیه‌های الکتریکی ناشی از رعد و برق در هنگام رعد و برق) و غیره.

در انتهای دریافت کننده یک سیستم ارتباطی دیجیتال، یک دمدولاتور دیجیتال سیگنال ارسالی تحریف شده کانال را پردازش می کند و آن را به دنباله ای از اعداد تبدیل می کند که تخمینی از داده های ارسال شده (باینری یا موقعیتی) را نشان می دهد. این دنباله از اعداد به رمزگشای کانال داده می شود، که تلاش می کند با استفاده از دانش کد کانال و افزونگی موجود در داده های دریافتی، توالی اطلاعات اصلی را بازسازی کند.

معیار عملکرد یک دمدولاتور و رمزگشا فرکانس رخ دادن خطا در دنباله رمزگشایی است. به طور دقیق تر، میانگین احتمال خطای بیت نمادهای خروجی رمزگشا معیار مفیدی برای کیفیت دمدولاتور-رمزگشا است. به طور کلی، احتمال خطا تابعی از ویژگی های کد، شکل موج های مورد استفاده برای انتقال اطلاعات از طریق کانال، قدرت فرستنده، ویژگی های کانال، یعنی سطح نویز، ماهیت تداخل و غیره است. ، و روش های دمودولاسیون و رمزگشایی. این شرایط و تأثیر آنها بر ویژگی های کیفی سیستم ارتباطی در فصل های بعدی به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت.

در مرحله آخر، هنگامی که خروجی آنالوگ در نظر گرفته می شود، رمزگشای منبع دنباله خروجی را از رمزگشای کانال دریافت می کند و با استفاده از دانش روش کدگذاری منبع اعمال شده در انتقال، سعی می کند شکل موج منبع اصلی را بازیابی کند. خطاهای رمزگشایی و اعوجاج های احتمالی در رمزگذار منبع و رمزگشا باعث می شود که سیگنال در خروجی رمزگشا منبع تقریبی از سیگنال منبع اصلی باشد. تفاوت، یا برخی از عملکردهای تفاوت، بین سیگنال اصلی و بازسازی شده، معیاری از اعوجاج معرفی شده توسط یک سیستم ارتباطی دیجیتال است.

برنج. 1.2. طرح ساختاریسیستم ارتباط دیجیتال

شکل 1.3. - فرآیند تبدیل پیام گسسته به سیگنال و تبدیل مجدد سیگنال به پیام

اجازه دهید شرحی از هر بلوک از بلوک دیاگرام یک سیستم دیجیتال برای انتقال پیام های پیوسته ارائه دهیم.

1. منبع اطلاعات(پیام ها) یک سیگنال در نظر گرفته شده برای انتقال بیشتر در کانال ارتباطی تولید می کند. این سیگنال باید شامل یک جزء تصادفی باشد، در غیر این صورت هیچ اطلاعاتی را حمل نخواهد کرد.

منبع اطلاعات می تواند داده ها را برای انتقال از طریق یک کانال ارتباطی به شکل دیجیتال ( رسانه های مدرناطلاعات دیجیتال، سنسورهای مختلفبا رابط دیجیتالو غیره) و به صورت آنالوگ (سنسورهای آنالوگ، انتقال صدا و تصویر و غیره). صرف نظر از نوع منبع اطلاعات، داده ها باید در فشرده ترین شکل دیجیتالی ممکن ارائه شوند. فرآیند تبدیل موثر داده ها به دنباله ای از کاراکترهای باینری نامیده می شود کدگذاری منبعیا متراکم سازی داده ها. به عنوان یک قاعده، داده ها در رسانه های دیجیتال از قبل فشرده شده اند (به عنوان مثال، فرمت کدگذاری دیجیتالاطلاعات صوتی با اتلاف MP3، الگوریتم های فشرده سازی ویدئو MPEG، الگوریتم فشرده سازی تصویر JPEG)، در حالی که داده های منابع اطلاعاتی آنالوگ اغلب بیش از حد اضافی هستند و نیاز به فشرده سازی دارند.

2. مبدل آنالوگ به دیجیتال.مشمول کانال دیجیتالدستگاه‌هایی برای تبدیل پیام‌های پیوسته به شکل دیجیتال ارائه شده‌اند. مبدل آنالوگ به دیجیتالدر سمت فرستنده و دستگاهی برای تبدیل سیگنال دیجیتال به سیگنال پیوسته - یک DAC در سمت گیرنده. ADC، با استفاده از مدولاسیون کد پالس، سیگنال را از فرم آنالوگ به شکل دیجیتال تبدیل می کند، که به عنوان دنباله ای از ترکیب کد m-ary ارائه می شود. در سمت دریافت کننده، DAC پیام اصلی را با استفاده از ترکیب کدهای دریافتی بازسازی می کند.

شکل 1.4. بلوک دیاگرام ADC

ماهیت تبدیل کمیت های آنالوگ نشان دادن یک معین است عملکرد پیوسته(به عنوان مثال، ولتاژ) از زمان به دنباله ای از اعداد اختصاص داده شده به لحظات ثابت خاصی در زمان. به عنوان مثال، اجازه دهید مقداری سیگنال (پیوسته) وجود داشته باشد و برای تبدیل آن به سیگنال دیجیتال، باید این سیگنال را به صورت دنباله ای از اعداد معین نشان داد که هر یک به نقطه خاصی از زمان اشاره دارد. برای تبدیل سیگنال آنالوگ (پیوسته) به دیجیتال، 3 عملیات باید انجام شود: نمونه برداری، کوانتیزاسیون و رمزگذاری.

مفهوم تبدیل آنالوگ به دیجیتال ارتباط نزدیکی با مفهوم اندازه گیری دارد. زیر اندازه گیریفرآیند مقایسه یک مقدار اندازه گیری شده با یک استاندارد مشخص درک می شود؛ در طی تبدیل آنالوگ به دیجیتال، مقدار ورودی با یک مقدار مرجع معین (معمولا یک ولتاژ مرجع) مقایسه می شود. بدین ترتیب، تبدیل آنالوگ به دیجیتالمی تواند به عنوان اندازه گیری مقدار سیگنال ورودی در نظر گرفته شود و تمام مفاهیم مترولوژی مانند خطاهای اندازه گیری در مورد آن اعمال می شود.

3. تعدیل کننده(لات. تعدیل کننده- حفظ ریتم) - دستگاهی که پارامترهای سیگنال حامل را مطابق با تغییرات سیگنال ارسالی (اطلاعات) تغییر می دهد. این فرآیند نامیده می شود مدولاسیونو سیگنال ارسالی تعدیل کننده.

بر اساس نوع پارامترهای کنترل شده، مدولاتورها به موارد زیر تقسیم می شوند: دامنه, فرکانس, فاز, ربع, تک باندو غیره. اگر حامل‌ها سیگنال‌های پالس هستند، با استفاده از مدولاتورهای دامنه پالس، فرکانس پالس، زمان پالس و پهنای پالس مدوله می‌شوند. کیفیت عملکرد مدولاتورها با خطی بودن ویژگی های مدولاسیون آن تعیین می شود.

مدولاتور یکی از اجزای دستگاه های فرستنده برای ارتباطات رادیویی، پخش رادیویی و تلویزیونی است. در اینجا حامل ها نوسانات هارمونیک با فرکانس بالا هستند و نوسانات تعدیل کننده فرکانس صوتیو سیگنال های ویدئویی تعدیل کننده ها همچنین در رادار، سیستم های ارتباطی با کد پالس، کنترل از راه دور و تله متری استفاده می شوند. تبدیل مدولاتورها ولتاژهای ثابتبه متغیرهایی که در تقویت کننده ها استفاده می شود جریان مستقیمکه بر اساس اصل مدولاسیون-دمدولاسیون عمل می کند، برای حذف رانش صفر و افزایش حساسیت دستگاه های محاسباتی آنالوگ. دستگاهی که بر اساس اصل مدولاتور-دمدولاتور عمل می کند نامیده می شود مودم.

شکل 1.5. مدولاسیون سیگنال آنالوگ

4. کانال ارتباطی(انگلیسی) کانال، خط داده) - سیستم وسایل فنییا رسانه انتشار سیگنال برای انتقال داده ها از منبع به مقصد. در صورت استفاده خط سیمارتباط، رسانه انتشار سیگنال می تواند باشد فیبر نورییا جفت پیچ خورده

کانال ارتباطی است بخشی جدایی ناپذیرکانال داده خط ارتباطیرسانه ای است که برای انتقال سیگنال از فرستنده به گیرنده استفاده می شود. در سیستم ها ارتباط الکتریکی- این یک کابل یا موجبر است، در سیستم های ارتباط رادیویی - منطقه ای از فضا که در آن امواج الکترومغناطیسی از فرستنده به گیرنده انتشار می یابد.

کانال ارتباطیمجموعه ای از وسایلی است که انتقال سیگنال را از نقطه خاصی از سیستم به نقطه B تضمین می کند. نقاط A و B را می توان خودسرانه انتخاب کرد، تا زمانی که سیگنال از بین آنها عبور کند. اگر سیگنال‌هایی که به ورودی کانال می‌رسند و از خروجی آن حذف می‌شوند، گسسته باشند (طبق حالت‌ها)، کانال نامیده می‌شود. گسسته. اگر سیگنال های ورودی و خروجی یک کانال پیوسته باشند، کانال فراخوانی می شود مداوم. نیز وجود دارد گسسته-پیوستهو پیوسته-گسستهکانال هایی که ورودی آنها را دریافت می کند سیگنال های گسسته، و پیوسته ها از خروجی حذف می شوند یا برعکس. مشاهده می شود که کانال بدون توجه به ماهیت می تواند گسسته یا پیوسته باشد پیام های ارسال شده. علاوه بر این، در یک سیستم ارتباطی، هر دو کانال گسسته و پیوسته قابل تشخیص هستند. همه چیز به نحوه انتخاب نقاط ورودی و خروجی کانال A و B بستگی دارد.

کانال پیوستهارتباطات را می توان به همان روش سیگنال، با سه پارامتر مشخص کرد: زمان T k که طی آن انتقال از طریق کانال انجام می شود. محدوده دینامیکی D k و پهنای باند کانال F k. همچنین در کانال ارتباطی سیگنال در معرض تداخل ناشی از ویژگی های مختلفمحیط توزیع

مهمترین شاخص هاعملیات سیستم ارتباطیهستند:

سرعت انتقال؛

پهنای باند؛

ایمنی سر و صدا.

علاوه بر این، در تمام سیستم های ارتباطی باید این شرط رعایت شود: پهنای باند > سرعت انتقال.

مصونیت از نویز به توانایی یک سیستم برای مقاومت در برابر اثرات مضر تداخل در انتقال پیام اشاره دارد. حداکثر مقدار اطلاعات قابل انتقال کاراکتر باینری، نام گرفت بیت. پارامترهای زیادی وجود دارد که کیفیت یک سیستم ارتباطی را از دیدگاه های مختلف مشخص می کند. این شامل محرمانه بودن ارتباطات, قابلیت اطمینان سیستم, ابعادو وزن تجهیزات, هزینه تجهیزات, هزینه های عملیاتیو غیره

5. دموولاتور, آشکارساز(فر. تعدیل کننده) - گره الکترونیکیدستگاه هایی که سیگنال مفید (تبدیل کننده) را از جزء حامل جدا می کنند.

پیام ارسال شده معمولاً در این ترتیب در گیرنده بازیابی می شود. ابتدا سیگنال دریافتی دمودوله می شود. در سیستم‌های ارسال پیام‌های پیوسته، در نتیجه دمدولاسیون، سیگنال اولیه نشان‌دهنده پیام ارسالی بازیابی می‌شود. سپس این سیگنال به دستگاه پخش یا ضبط ارسال می شود.

در سیستم های انتقال پیام گسسته، در نتیجه دمدولاسیون، توالی عناصر سیگنال به یک توالی تبدیل می شود. کاراکترهای کد، پس از آن این دنباله به دنباله ای از عناصر پیام صادر شده برای گیرنده تبدیل می شود. این تحول نامیده می شود رمزگشایی.

عملیات دمودولاسیون و رمزگشایی فقط عملیات معکوس مدولاسیون و رمزگذاری نیستند. در نتیجه اعوجاج ها و تداخل های مختلف، سیگنال دریافتی ممکن است به طور قابل توجهی با سیگنال ارسال شده متفاوت باشد. بنابراین، شما همیشه می توانید چندین فرض را در مورد نوع پیامی که در حال انتقال است ایجاد کنید. وظیفه دستگاه دریافت کننده این است که تصمیم بگیرد کدام یک از پیام های ممکن واقعاً توسط منبع مخابره شده است. بخشی از دستگاه گیرنده که سیگنال دریافتی را تجزیه و تحلیل می کند و در مورد پیام ارسالی تصمیم می گیرد نامیده می شود طرح تعیین کننده.

6. مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) - وسیله ای برای تبدیل کد دیجیتال (معمولا باینری) به سیگنال آنالوگ(جریان، ولتاژ یا شارژ). مبدل های دیجیتال به آنالوگرابط بین دنیای دیجیتال گسسته و سیگنال های آنالوگ هستند

انواع رایج DAC های الکترونیکی:

- تعدیل کننده عرض پالس- ساده ترین نوع DAC. یک منبع پایدار جریان یا ولتاژ به طور دوره ای برای مدت زمانی متناسب با تبدیل شده روشن می شود کد دیجیتال، سپس توالی پالس حاصل توسط یک فیلتر پایین گذر آنالوگ فیلتر می شود. این روش اغلب برای کنترل سرعت موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد و در صدای Hi-Fi نیز محبوب می شود.

- نمونه برداری بیش از حد DAC، مانند DAC ها بر اساس چگالی پالس متغیر. Oversampling به شما امکان می دهد از یک DAC با عمق بیت کمتر استفاده کنید تا به عمق بیت بالاتری از تبدیل نهایی دست یابید. اغلب، یک DAC دلتا سیگما بر اساس یک DAC ساده یک بیتی ساخته می شود که عملاً خطی است. DAC کم بیت دریافت می کند سیگنال پالسبا تراکم پالس تعدیل شده است(با مدت زمان پالس ثابت، اما با چرخه کاری متغیر)، ایجاد شده با استفاده از بازخورد منفی. بازخورد منفی به عنوان یک فیلتر بالا گذر برای نویز کوانتیزاسیون عمل می کند.

- نوع توزین DAC، که در آن هر بیت از تبدیل شده است کد باینریمربوط به یک مقاومت یا منبع جریان متصل به یک نقطه جمع مشترک است. جریان منبع (رسانایی مقاومت) متناسب با وزن بیتی است که با آن مطابقت دارد. بنابراین، تمام بیت های غیر صفر کد به وزن اضافه می شوند. روش توزین یکی از سریع‌ترین روش‌ها است، اما به دلیل نیاز به مجموعه‌ای از منابع دقیق یا مقاومت‌های مختلف و امپدانس متغیر با دقت پایین مشخص می‌شود. به همین دلیل، DACهای توزین دارای حداکثر عرض هشت بیت هستند.

- نردبان DAC(مدار زنجیره ای R-2R). در R-2R-DAC، مقادیر در یک مدار ویژه متشکل از مقاومت‌هایی با مقاومت ایجاد می‌شوند. آرو 2R، ماتریس امپدانس ثابت نامیده می شود. این ماتریس دارای دو نوع گنجاندن است: ماتریس جریان مستقیم و ماتریس ولتاژ معکوس. استفاده از مقاومت های یکسان می تواند به طور قابل توجهی دقت را در مقایسه با یک DAC توزین معمولی بهبود بخشد، زیرا ساخت مجموعه ای از عناصر دقیق با آن نسبتا آسان است. همان پارامترها. DAC از نوع R-2R به شما امکان می دهد محدودیت های مربوط به عمق بیت را پس بزنید. با برش لیزری مقاومت ها روی یک بستر، دقت 20-22 بیت به دست می آید. بیشتر زمان تبدیل صرف می شود تقویت کننده عملیاتی، بنابراین باید حداکثر کارایی را داشته باشد. سرعت DAC واحدهای میکروثانیه و کمتر (یعنی نانوثانیه)

DACها در ابتدای مسیر آنالوگ هر سیستمی قرار دارند، بنابراین پارامترهای DAC تا حد زیادی پارامترهای کل سیستم را به عنوان یک کل تعیین می کنند.

7. گیرنده اطلاعات(خروجی سیگنال) - می تواند یک بلندگو، یک صفحه تلویزیون یا هر وسیله ای باشد که سیگنال دریافتی را بازتولید می کند.

از آنجایی که شخص به عنوان گیرنده اطلاعات است عنصر کلیدیدر هر سیستم مخابراتی، کیفیت سیگنال با درک گفتار ذهنی آن ارزیابی می شود. شاخص های اصلی کیفیت گفتار دریافتی عبارتند از: خوانایی (قابل فهم), جلدو طبیعی بودن.

قابل فهم بودن گفتار- مشخصه تعیین کننده مسیر انتقال گفتار، زیرا اگر مسیر قابلیت درک کامل گفتار را ارائه ندهد، هیچ یک از مزایای دیگر آن مهم نیست - برای استفاده مناسب نیست. برای تعیین مستقیم این ویژگی کیفی، تنها یک روش وجود دارد - آزمون‌های آماری ذهنی (SST)، که به مقدار زیادی از مطالب گفتاری پردازش شده توسط کدک‌ها و مسیر انتقال، و مشارکت گروهی از متخصصان (شنوندگان و سخنرانان آموزش دیده) نیاز دارد. . یک روش کمی غیر مستقیم و عینی برای تعیین قابل فهم بودن گفتار از طریق آن خوانایی.

چرا دیجیتال؟

فناوری رادیویی دو طرفه دیجیتال برای حل مشکل ازدحام طیف فرکانس رادیویی و اطمینان از استفاده کارآمد از آن طراحی شده است. میلیون ها رادیو آنالوگ در سراسر جهان در حال استفاده هستند وتعداد زیاد کاربران در محدوده فرکانس رادیویی به طور قابل توجهی کیفیت و قابلیت اطمینان ارتباطات را کاهش می دهد. برخی کشورها قبلاً قانونی را تصویب کرده اند که تولیدکنندگان را موظف می کند فقط تجهیزات ارتباطات رادیویی دیجیتال را تولید و بفروشند. در نتیجه، اکثر تولیدکنندگان تجهیزات رادیویی در حال سرمایه گذاری در توسعه فناوری های رادیویی دیجیتال جدید برای پاسخگویی به تقاضای روزافزون برای تجهیزات رادیویی دو طرفه کارآمدتر هستند. دیجیتال نحوه مشاهده ارتباطات و استفاده از ایستگاه های رادیویی را تغییر می دهد.

معایب ارتباطات رادیویی آنالوگ

سیستم های ارتباط رادیویی آنالوگ هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرندبرنامه، و کاربران آنها به خوبی از آنها آگاه هستندمعایب:

^^ کیفیت صدا

نویز پس زمینه و اختلالات جوی.

^^ عملکرد ناپایدار

خرابی های تصادفی هنگام ارسال یا دریافت تماس.

^^ برد رادیویی

کارایی با افزایش فاصله کاهش می یابد.

^^ امنیت ناکافی ارتباطات رادیویی

عدم کنترل بر گوش دادن به مکالمات.

^^ شلوغی کانال

خطر از دست دادن تماس مهم به دلیل کار افراد غریبه

ایستگاه های رادیویی و تداخل

^^ مدیریت تماس

ناتوانی در برقراری تماس مستقیم با یک فرد خاص

فناوری دیجیتال در حال تغییر تخیل است خط در مورد ارتباطات رادیویی

با توسعه فناوری های دیجیتال جدید، که شامل عملکرد سنتی دستگاه های آنالوگ با تعدادی عملکرد اضافی است، کاربران طیف گسترده ای از قابلیت های ارتباط رادیویی را دریافت می کنند. صدای با کیفیت تماس مداوم - فناوری های دیجیتالسرکوب بهتر نویز و تداخل را فراهم می کند، کیفیت صدا را در فاصله بیشتری حفظ می کند، بنابراین کاربران آنچه را که به آنها گفته می شود به وضوح و مشخص می شنوند. استفاده از Vocoder AMBE+2™ به بهبود قابل توجه کیفیت کمک می کند صدای منتقل شدهدر یک محیط اشباع از نویز برای دستیابی به راندمان طیف RF. پوشش - فناوری دیجیتال به کاربران کمک می کند تا بسازند مقدار زیادبه مکان های بیشتری تماس می گیرد سیگنال دیجیتالدر کل محدوده انتقال رادیویی قدرتمند و واضح باقی می ماند. افزایش پایداری سیگنال رادیویی دیجیتال محدوده ارتباطی بیشتری را فراهم می کند که قبلاً در دسترس نبود.

بهبود مدیریت تماس

کنترل- تمایل معمول کاربران ایستگاه های رادیویی آنالوگ کنترل کسانی است که دریافت می کنند

پیام ها، و از پخش پیام برای طیف وسیعی از شنوندگان خودداری کنید. فناوری دیجیتال از طریق یک شناسه منحصر به فرد که به هر ایستگاه رادیویی دیجیتال اختصاص داده می شود، این امکان را فراهم می کند. کاربر می تواند به طور انتخابی با یک ایستگاه رادیویی یا گروهی تماس بگیرد و فقط برای مشترکینی که نیاز به انتقال اطلاعات خاص دارند تماس برقرار کند.

ویژگی های کنترل تماس

^^ تماس انفرادی- کاربر می تواند مستقیماً با کاربر خاص دیگری تماس بگیرد و هیچ کس دیگری در کانال صدای آنها را نخواهد شنید.

^^ تماس گروهی- کاربر می تواند با یک گروه کاربری خاص تماس بگیرد. در این حالت، همه اعضای گروه می توانند یکدیگر را بشنوند، اما سایر کاربرانی که عضو این گروه نیستند، علیرغم اینکه از یک کانال استفاده خواهند کرد، نمی توانند آنها را بشنوند.

^^ تماس عمومی- کاربر با تمام ایستگاه های رادیویی موجود در کانال تماس می گیرد.

^ ^ دیر ورود- در مرحله فعال تماس فردی یا گروهی، سایر کاربران می توانند در مرحله بعد به مکالمه بپیوندند.

پیام های متنی- فن آوری های دیجیتال ارسال و دریافت پیام های متنی را چه برنامه ریزی شده و چه دلخواه امکان پذیر می کند. بنابراین

به این ترتیب، کاربر می تواند در زمانی که ارتباط صوتی امکان پذیر نیست و همچنین زمانی که نیاز به ذخیره پیام ها برای استفاده بعدی دارید، متصل بماند.

حفاظت از داده ها- V حالت دیجیتالهیچ تجهیزات اضافی برای محافظت از کانال های ارتباطی مورد نیاز نیست. هنگامی که عملکرد رمزگذاری روشن می شود، پیام ها فقط توسط مشترکینی شنیده می شود که به آنها خطاب می شود، و هیچ کاهش قابل توجهی در کیفیت صدای ذاتی در تقلب در حالت آنالوگ وجود ندارد.

به سمت راست دیجیتال بروید همه فن آوری های دیجیتال یکسان نیستند

بر خلاف سیستم های ارتباط رادیویی آنالوگ، که بدون در نظر گرفتن نام تجاری، می توانند به خوبی بین آنها ارتباط برقرار کنند خودتان، در دیجیتالسیستم ها از یکی از دو پروتکل استفاده می کنند: TDMA یا FDMA. توجه به این نکته ضروری است که این دو پروتکل ناسازگار هستند، یعنی. در یک سیستم دیجیتال، رادیو FDMA با رادیو TDMA ارتباط برقرار نمی کند. در سراسر جهان، بیش از 74 درصد از رادیوهای دیجیتال از پروتکل TDMA برای افزایش کارایی و قدرت استفاده می کنند.

مرحله جدیدی از سفر بزرگ

آنچه قبلاً برای شما مناسب بود به این معنی نیست که در آینده مناسب شما خواهد بود - شما می توانیدغلبه بر کاستی های دستگاه های آنالوگنسل های قبلی و تمایل به کیفیت بهترصدا، حفاظت قابل اعتماد و برد ارتباطی طولانی تر - اینها ارزان هستند رادیو دو طرفه Vertex eVerge. این راه حل های پیشرفته با سایر دستگاه های آنالوگ سازگار استفراهم کند امکانات بیشتربرای بهترین راه حلوظایف ارتباط رادیویی

^^ توان خروجی 45W VHF/

^^ 16 کانال

"فیزیولوژی" و "آناتومی" ارتباطات دیجیتال استاندارد GSM

در دو دهه اخیر، توسعه شدید سیستم های ارتباطی سیار در سرتاسر جهان صورت گرفته است که نه تنها بسیار راحت هستند، بلکه در بسیاری از موارد صرفاً به یک نوع خدمات ضروری تبدیل شده اند. سیستم های ارتباطی رادیویی سلولی بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند که ایجاد آنها یک دستاورد علمی و فنی بزرگ در دهه های 80 و 90 بود. این سیستم ها به دلیل جداسازی مکانی فرستنده های گیرنده با فرکانس های کاری یکسان، برای کار به طیف فرکانس رادیویی محدودی نیاز دارند. اولین چنین سیستم های ارتباطی سیار استفاده مشترکدر اواخر دهه 70 در خارج از کشور ظاهر شد و از آن زمان رشد تقاضا برای آنها به طور قابل توجهی از تقاضا برای سایر خدمات ارتباطی پیشی گرفت. در اواسط دهه 1980، سیستم های آنالوگ ارتباطات سلولی(ACS - سیستم ارتباط آنالوگ) که اولین نسل از این سیستم ها بود، در تعدادی از کشورها بسیار گسترده شده است. با این حال، تجزیه و تحلیل کاستی های جدی ذاتی در سیستم های آنالوگ (به ویژه، ناسازگاری استانداردهای مختلف، کیفیت ناکافی ارتباطات و وابستگی آن به فاصله مشترک تلفن همراه از ایستگاه پایه، مشکلات رمزگذاری پیام های ارسال شده، و تعدادی دیگر) در پایان دهه 80 نشان داد که غلبه بر آنها فقط بر اساس امکان پذیر است. تکنولوژی دیجیتالی.

استاندارد آنالوگ تلفن همراه اسکاندیناوی (NMT-450 - Nordic Mobile Phone) از محدوده فرکانس 453 - 468 مگاهرتز استفاده می کند. در این مورد، یک منطقه خدمات قابل توجهی بزرگتر از یک ایستگاه پایه در مقایسه با سایر استانداردها و بر این اساس، هزینه کمتر و همچنین تضعیف سیگنال کم در فضای باز ارائه می شود. امکان استفاده از ارتباطات در فاصله چند ده کیلومتری از ایستگاه پایه در شرایط مساعد شرایط آب و هواییحتی فراتر از منطقه تحت پوشش تضمین شده، اگر مشترک بتواند آنتن های جهت دار و تقویت کننده های بسیار کارآمد را متصل کند، برای مناطق بزرگ با تراکم جمعیت کم بسیار سودمند است. روی دیگر سکه، ایمنی ضعیف نویز است، زیرا در این محدوده فرکانس، سطح انواع تداخل و تأثیر آنها بیشتر از باندهای 800، 900 و 1800 مگاهرتز است (به ویژه در شهرهای بزرگ که در آن توسعه یافته وجود دارد، قابل توجه است. شبکه صنعتی) و کمتر از در استانداردهای دیجیتالسیستم های ارتباطی (DCS - Digital Communication System)، توانایی ارائه طیف وسیعی از خدمات. از جمله، این استاندارد مطلقاً در برابر استراق سمع محافظت نمی شود، زیرا باند فرکانس آن برای دریافت گیرنده معمولی است. امواج فوق کوتاهمحدوده مربوطه برای تکمیل همه چیز، شایان ذکر است که استانداردهای آنالوگبرنامه ریزی شده است که آنها را با دیجیتال جایگزین کنیم - به عنوان مثال NMT-450 با GSM-400.

استاندارد AMPS آنالوگ ( موبایل پیشرفته سرویس تلفن) با محدوده فرکانس کاری 825 - 890 مگاهرتز با ظرفیت شبکه بالاتر از NMT-450 و بیشتر مشخص می شود. اتصال قابل اعتماددر داخل ساختمان، حساسیت کم به تداخل صنعتی و جوی. با این حال، یک منطقه ارتباطی پایدار کوچکتر برای یک ایستگاه پایه، اپراتورها را مجبور می کند تا آنها را نزدیکتر به یکدیگر قرار دهند. با در نظر گرفتن این کاستی ها، استاندارد DAMPS بهبود یافته دیجیتالی توسعه یافت.

DAMPS استاندارد دیجیتال (Digital Advanced تلفن همراهسرویس) با محدوده فرکانس کاری 825 - 890 مگاهرتز دارای ظرفیت شبکه به طور قابل توجهی بالاتر از NMT-450 و AMPS است. توانایی کار با دستگاه های تلفن همراه در دو حالت دیجیتال و آنالوگ، طیف گسترده ای از خدمات و همچنین ظرفیت شبکه های سلولی فعال در این استاندارد کمتر از سیستم های تمام دیجیتال است، اما همچنان به طور قابل توجهی بالاتر از آنالوگ است. اگر در حین رومینگ، مشترکی از یک شبکه AMPS آنالوگ به یک شبکه دیجیتالی ختم شود - DAMPS، کانال های آنالوگ برای کار او اختصاص داده می شود، اما در این مورد مزایای ارتباط دیجیتال در دسترس نیست.

دیجیتال شبکه های سلولینسل دوم چنین سیستم های ارتباطی سیار شد. انتقال به فناوری نسل دوم امکان استفاده از تعدادی راه حل جدید از جمله مدل های کارآمدتر را فراهم کرد استفاده مجددفرکانس ها، جداسازی زمانی کانال ها از یکدیگر، جداسازی زمانی فرآیندهای ارسال و دریافت زمانی که ارتباط دوبلکس, روش های موثرمبارزه با محو شدن و اعوجاج سیگنال، کدک های گفتاری با سرعت پایین کارآمد با رمزگذاری پیام های ارسال شده برای انتقال رمزگذاری شده، روش های مدولاسیون کارآمدتر و ادغام خدمات تلفن با انتقال داده و سایر خدمات تلفن همراه.

ولی ویژگی اصلیفناوری دیجیتال - کنترل نرم افزاری بسیاری از فرآیندها، از جمله تشکیل کانال های منطقی، سوئیچینگ مشترک تلفن همراه بین سلول ها، سازماندهی پروتکل های ارتباطی مدرن بر اساس یک مدل اتصال مرجع. سیستم های باز(MOSC - Open System Communication Model) سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO - International Standards Organization) و همچنین کنترل با استفاده از شبکه هوشمند. این مزایا تعیین کننده توسعه بیشتر است سیستم های سلولیدر دهه 90 بر اساس فناوری دیجیتال.

چندین استاندارد برای سیستم های ارتباطی دیجیتال وجود دارد: GSM اروپایی (سیستم جهانی ارتباطات سیار)، ADS آمریکایی (سیستم دیجیتال آمریکایی)، که به طور سنتی در ایالات متحده PCS (خدمات ارتباطات شخصی) استفاده می شود، انگلیسی (DCS - سیستم سلولی دیجیتال) DCS-1800 ، که مستقیما مشابه GSM-1800 و JDS ژاپنی (سیستم دیجیتال ژاپن) است. بیشتر در کشورهای CIS استفاده می شود استاندارد GSM. این استاندارد که عملکرد در شبکه‌های تلفن رادیویی عمومی را تعریف می‌کند، در اروپا رایج شده است، اما استاندارد PCS-1900 در ایالات متحده آمریکا پذیرفته شده است که به دلیل فرکانس‌های مختلف رادیویی مورد استفاده برای ارتباط، ناسازگاری آن با استاندارد اروپایی را نشان می‌دهد. به طور خاص، مؤسسه استانداردهای ارتباطات از راه دور اروپا (ETSI - مؤسسه استانداردهای ارتباطات از راه دور اروپا) مفاد اصلی استانداردهای ارتباطات سیار را که در حال حاضر در اروپا اجرا می شود، استاندارد و تعریف کرده است.

برای عملکرد سیستم های سلولی عمومی در اکثر کشورهای CIS، محدوده فرکانس اختصاص داده شد: 450 مگاهرتز برای سیستم آنالوگ NMT-450i و 900 مگاهرتز برای سیستم های GSM. این دو سیستم استاندارد NMT-450i و GSM-900 وضعیت فدرال را دریافت کردند. توسعه بیشتر سیستم های سلولی هم با توسعه باند 1800 مگاهرتز برای سیستم GSM و هم با انتقال به نسل سوم سیستم های سلولی همراه است که این امکان را برای حل انعطاف پذیرتر مشکلات ارائه کانال به مشترکین تلفن همراه فراهم می کند. شامل در سرعت های مختلفانتقال) به دلیل سیستم های باند پهنانتقال و تقسیم کد چندگانه کانال ها (CDMA - Code Division Multiple Access).

در سیستم های نسل اول و دوم با چند فرکانس (FDMA - Frequency Division Multiple Access) و تقسیم زمان (TDMA - Time Division Multiple Access) تقسیم کانال، کیفیت ارتباط با تعداد کانال های ارائه شده و بار تعیین می شود. محدود به یک دسته از کانال های موجود است و اگر همه آنها اشغال شده باشد، مشترک رد می کند. در سیستمی با تقسیم کدمحدودیت برای تداخل اعمال می شود. گرچه در اینجا چنین است تعداد محدودیکدها و همچنین تعداد ثابتی از سخت افزارهای تشکیل دهنده کانال، معمولاً به این محدودیت ها نمی رسند. محدودیت ظرفیت واقعی به این دلیل رخ می دهد که همه اتصالات به طور همزمان با استفاده از کل طیف تخصیص یافته می توانند با یکدیگر تداخل داشته باشند. بنابراین، کنترل "نرم" به دست می آید توان عملیاتیبه این معنا که افزایش تعداد کاربران (بیش از حد معین) با کاهش تدریجی کیفیت ارتباطات همراه است.

ارتباطات دیجیتال

ارتباطات دیجیتال- زمینه فناوری مربوط به انتقال داده های دیجیتالبه فاصله ای

در حال حاضر، ارتباطات دیجیتال نیز به طور گسترده ای برای انتقال استفاده می شود آنالوگ(مستمر در سطح و زمان، مثلاً گفتار، تصویر) سیگنال ها، که برای این منظور در حال دیجیتالی شدن هستند(گسسته شده). چنین تحولی همیشه با زیان همراه است، یعنی. سیگنال آنالوگ به صورت دیجیتالی با مقداری عدم دقت نمایش داده می شود.

سیستم های ارتباطی دیجیتال مدرن از کابل (شامل فیبر نوری)، ماهواره، رله رادیویی و سایر خطوط و کانال های ارتباطی از جمله آنالوگ استفاده می کنند.

خط ارتباطی نقطه به نقطه

خط ارتباطی

تجهیزاتی که داده‌ها را از اطلاعات کاربر تولید می‌کنند و همچنین داده‌ها را به شکلی قابل درک برای کاربر ارائه می‌دهند، تجهیزات پایانه (DTE، تجهیزات پایانه داده) نامیده می‌شوند. تجهیزاتی که داده ها را به فرمی مناسب برای انتقال از طریق یک خط ارتباطی تبدیل می کند و انجام می دهد تبدیل معکوس، تجهیزات پایانه خط ارتباطی (DKD، تجهیزات کانال داده) نامیده می شود. تجهیزات ترمینال می تواند یک کامپیوتر باشد؛ تجهیزات ترمینال معمولاً یک مودم است.

انتقال سیگنال انجام می شود نمادها. هر نماد نشان دهنده یک حالت سیگنال خاص در خط است؛ مجموعه ای از این حالت ها محدود است. بنابراین، یک نماد مقداری از اطلاعات، معمولاً یک یا چند بیت را منتقل می کند.

عدد شخصیت های منتقل شدهدر واحد زمان سرعت دستکاری یا نرخ نماد (نرخ باد). این در باود (1 باد = 1 کاراکتر در ثانیه) اندازه گیری می شود. مقدار اطلاعات ارسال شده در واحد زمان را نرخ انتقال اطلاعات می نامند و بر حسب اندازه گیری می شود بیت در ثانیه. یک تصور غلط رایج وجود دارد که بیت در ثانیه و باد یکسان هستند، اما این فقط در صورتی صادق است که هر شخصیت فقط یک بیت را حمل کند، که اغلب اینطور نیست.

تبدیل داده ها به فرمی مناسب برای انتقال از طریق یک خط/کانال ارتباطی را مدولاسیون می گویند.

فناوری های ارتباطی دیجیتال

فناوری های زیر در ارتباطات دیجیتال کاربرد دارند:

رمزگذاری منبع اطلاعات

متراکم سازی داده ها

رمزگذاری داده ها

کد نویسی مقاوم در برابر نویز

هر سیستم ارتباطی در معرض نویز و ویژگی های خطوط و کانال های ارتباطی (و در نتیجه اعوجاج) است که می تواند منجر به دریافت نادرست سیگنال شود. برای مبارزه با خطاهایی که به وجود می آیند، یک افزونگی طراحی شده ویژه به سیگنال وارد می شود که به طرف گیرنده اجازه می دهد تعداد معینی از خطاها را شناسایی و در برخی موارد تصحیح کند. تعداد زیادی کدهای مقاوم در برابر نویز (IE) وجود دارد که در قابلیت‌های افزونگی، تشخیص و تصحیح متفاوت هستند.

کلاس های اصلی کدهای مقاوم در برابر نویز:

• کدهای بلوک، تبدیل بلوک های ثابت اطلاعات با طول کنمادها (این نمادها ممکن است با نمادهای مورد استفاده در مدولاسیون متفاوت باشند) به بلوک های طولی nشخصیت ها. در این حالت هر بلوک به طور جداگانه و مستقل از بقیه رمزگشایی می شود. نمونه هایی از کدهای بلوک: کدهای همینگ، کدهای BCH، کدهای رید-سولومون.

• کدهای کانولوشنبا یک جریان پیوسته از داده ها کار کنید و آنها را با استفاده از ثبات های شیفت با خطی رمزگذاری کنید بازخورد. رمزگشایی کدهای کانولوشن معمولاً با استفاده از الگوریتم Viterbi انجام می شود.

مدولاسیون

همچنین ببینید

ادبیات

• برنارد اسکلار.ارتباطات دیجیتال. مبانی نظریو استفاده عملی= ارتباطات دیجیتال: مبانی و کاربردها. - ویرایش دوم - M.: "Williams", 2007. - P. 1104. - ISBN 0-13-084788-7
• پروکیس جی. ارتباطات دیجیتال. مطابق. از انگلیسی / اد. D. D. Klovsky. - م.: رادیو و ارتباطات، 2000. ISBN 5-256-01434-X
• Feer K. ارتباطات دیجیتال بی سیم. روش های مدولاسیون و طیف گسترده مطابق. از انگلیسی - م.: رادیو و ارتباطات، 1379. ISBN 5-256-01444-7.
• Vasilenko G.O., Milyutin E.R. محاسبه شاخص های کیفیت و آمادگی خطوط دیجیتالارتباطات - سنت پترزبورگ: انتشارات "لینک"، 2007. - 192 ص.

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید «ارتباطات دیجیتال» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

انتقال اطلاعات به صورت گسسته (فرم دیجیتال). با این حال، پیام های گسستهقابل انتقال از طریق کانال های آنالوگ و بالعکس. در حال حاضر، ارتباطات دیجیتال جایگزین ارتباطات آنالوگ شده است (دیجیتالی شدن در حال انجام است)، زیرا سیگنال های آنالوگ ... فرهنگ اصطلاحات تجاری

ارتباطات دیجیتال- - [Ya.N.Luginsky، M.S.Fezi Zhilinskaya، Yu.S.Kabirov. فرهنگ لغت انگلیسی-روسی مهندسی برق و مهندسی قدرت، مسکو، 1999] موضوعات مهندسی برق، مفاهیم اساسی EN ارتباطات دیجیتال ...

ارتباط دیجیتال از طریق فیبر نوری- skaitmeninis šviesolaidinis ryšys statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. ارتباط دیجیتال فیبر نوری. faseroptische numerische Kommunikation, f; Lichtfaser Digitalübertragung، f rus. ارتباط دیجیتال از طریق فیبر نوری، فانوس… … پایانه های خودکار

کارآفرین انفرادی "ولکام" سال تاسیس 1999 نوع شعار شرکت واحد و فردا متعلق به شما خواهد بود (بلروسی ... ویکی پدیا

ارتباطات دیجیتال شخصی- (ITU T Q.1741). موضوعات: مخابرات، مفاهیم اولیه EN ارتباطات دیجیتال شخصیPDC... راهنمای مترجم فنی

ارتباطات در فناوری عبارت است از انتقال اطلاعات (سیگنال ها) از راه دور. مطالب ۱ تاریخچه ۲ انواع ارتباط ۳ سیگنال ... ویکی پدیا

به فرهنگ اصطلاحات تجاری ارتباطات دیجیتال مراجعه کنید. Akademik.ru. 2001 ... فرهنگ اصطلاحات تجاری

- (DSP، پردازش سیگنال دیجیتال انگلیسی) تبدیل سیگنال های ارائه شده به صورت دیجیتال. هر سیگنال پیوسته (آنالوگ) را می توان تحت نمونه گیری زمانی و کوانتیزه سازی سطح (دیجیتالیزه سازی) قرار داد، سپس... ... ویکی پدیا

فیزیک دیجیتال، در فیزیک و کیهان‌شناسی، مجموعه‌ای از دیدگاه‌های نظری است که از این فرض سرچشمه می‌گیرد که جهان ذاتاً با اطلاعات توصیف می‌شود و بنابراین قابل محاسبه است. از این مفروضات نتیجه می شود که... ... ویکی پدیا

بی سیم پیشرفته دیجیتال- استاندارد پان اروپایی دسترسی بی سیماستاندارد DECT فناوری سازماندهی شبکه های میکروسلولی را برای مناطقی با تراکم مشترک بالا (حدود 100 هزار مشترک در کیلومتر مربع) توصیف می کند. یکی از مهم ... راهنمای مترجم فنی

کتاب ها

• طراحی مدار دیجیتال و معماری کامپیوتر، Harris D.M. این یک نسخه اضافی از کتاب با فهرست اضافه شده است که به رنگ سیاه و آبی مانند نسخه اصلی آمریکایی چاپ شده است! همچنین موارد نادرستی در ویرایش جدید اصلاح شده است...