kategória: Najlepšie články » Začiatočníci elektrikári
Počet zobrazení: 355101
Komentáre k článku: 16
Digitálny a analógový signál: aké sú podobnosti a rozdiely, výhody a nevýhody?
Keď sa zaoberáte televíznym a rozhlasovým vysielaním, ako aj modernými formami komunikácie, často narazíte na pojmy ako „Analógový signál“ a „Digitálny signál“, Pre odborníkov nie je týmto slovom nijaké tajomstvo, ale pre ľudí nevedomých môže byť rozdiel medzi „číslicou“ a „analógom“ úplne neznámy. A predsa je tu veľmi významný rozdiel.
Keď hovoríme o signáli, máme na mysli elektromagnetické oscilácie, ktoré indukujú EMF a spôsobujú aktuálne kmity v anténe prijímača. Na základe týchto vibrácií prijímacie zariadenie - televízor, rádio, vysielačka alebo mobilný telefón - tvoria „predstavu“ o tom, ktorý obrázok sa má zobraziť (ak existuje video signál) a čo znie, čo by mal tento videosignál sprevádzať.
V každom prípade sa signál rozhlasovej stanice alebo mobilnej komunikačnej veže môže objaviť v digitálnej aj v analógovej forme. Koniec koncov, napríklad samotný zvuk je analógový signál. Na rozhlasovej stanici sa zvuk vnímaný mikrofónom konvertuje na už spomínané elektromagnetické vlny. Čím vyššia je frekvencia zvuku, tým vyššia je frekvencia oscilácií na výstupe a čím hlasnejší je reproduktor, tým väčšia je amplitúda.
Výsledné elektromagnetické vlny alebo vlny sa šíria v priestore pomocou prenosovej antény. Aby sa zabránilo tomu, aby sa éter upchával nízkofrekvenčným šumom, a aby rôzne rozhlasové stanice mali možnosť pracovať paralelne bez vzájomného rušenia, súčty vibrácií vyplývajúcich z vplyvu zvuku sa spočítajú, tj „prekrývajú“ sa s ostatnými vibráciami s konštantnou frekvenciou. Posledná frekvencia sa nazýva „nosič“ a práve na jej vnímanie vyladíme náš rádiový prijímač tak, aby „zachytil“ analógový signál rozhlasovej stanice.
V prijímači prebieha opačný proces: nosná frekvencia je oddelená a elektromagnetické vlny prijímané anténou sa prevedú na zvukové vlny a z reproduktora sa ozve známy hlas reproduktora.
V procese prenosu audio signálu z rozhlasovej stanice do prijímača sa môže stať čokoľvek. Môžu sa vyskytnúť interferencie tretích strán, frekvencia a amplitúda sa môžu zmeniť, čo samozrejme ovplyvní zvuky vysielané rádiom. Nakoniec samotný vysielač a prijímač spôsobujú počas konverzie signálu nejakú chybu. Preto zvuk reprodukovaný analógovým rádiovým prijímačom má vždy určité skreslenie. Hlas sa napriek zmenám dá úplne reprodukovať, ale pozadie bude syčať alebo dokonca nejaký pískot spôsobený rušením. Čím menej sebavedomý príjem, tým hlasnejšie a zreteľnejšie budú tieto účinky vonkajšieho hluku.
Okrem toho má pozemný analógový signál veľmi nízky stupeň ochrany proti neoprávnenému prístupu. V prípade verejných rozhlasových staníc to samozrejme nezáleží. Pri používaní prvých mobilných telefónov sa však vyskytol jeden nepríjemný okamih, ktorý súvisel so skutočnosťou, že takmer akýkoľvek cudzí rádiový prijímač sa dal ľahko naladiť na požadovanú vlnu a odpočúvať pri telefonickom rozhovore.
Analogové vysielanie má také nevýhody. Napríklad televízia v blízkej budúcnosti sľubuje, že sa stane plne digitálnou.
Digitálna komunikácia a vysielanie sa považujú za chránené pred rušením a vonkajšími vplyvmi. Ide o to, že pri použití „čísel“ je analógový signál z mikrofónu na vysielacej stanici šifrovaný do digitálneho kódu. Nie, samozrejme, tok čísel a čísel sa nerozširuje do okolitého priestoru. Len zvuku určitej frekvencie a hlasitosti sa priradí kód z rádiových impulzov. Trvanie a frekvencia impulzov sú vopred určené - je to rovnaké pre vysielač aj pre prijímač.Prítomnosť impulzu zodpovedá jednote, neprítomnosť nule. Takéto spojenie sa preto nazývalo „digitálne“.
Zavolá sa zariadenie, ktoré prevádza analógový signál na digitálny kód analógovo-digitálny prevodník (ADC), A zariadenie nainštalované v prijímači a prevádzajúci kód na analógový signál, zodpovedajúci hlasu vášho priateľa v dynamike štandardného mobilného telefónu GSM, sa nazýva prevodník digitálneho signálu na analógový (DAC).
Chyby a skreslenia sa počas prenosu digitálneho signálu prakticky eliminujú. Ak je impulz trochu silnejší, dlhší alebo naopak, systém ho stále rozpozná ako jednotku. A nula zostane nula, aj keď sa na jej mieste objaví nejaký náhodný slabý signál. Pre ADC a DAC neexistujú žiadne ďalšie hodnoty, napríklad 0,2 alebo 0,9 - iba nula a jedna. Preto rušenie digitálnej komunikácie a vysielania nemá takmer žiadny účinok.
„Číslo“ je navyše chránené pred neoprávneným prístupom. Na to, aby bol DAC zariadenia schopný dešifrovať signál, je nevyhnutné, aby „poznal“ dešifrovací kód. ADC spolu so signálom môže tiež vysielať digitálnu adresu zariadenia vybraného ako prijímača. Teda, aj keď je rádiový signál zachytený, nemôže byť rozpoznaný kvôli neprítomnosti aspoň časti kódu. To platí najmä. pre mobilné telefóny.
Takže tu rozdiely medzi digitálnymi a analógovými signálmi:
1) Analógový signál môže byť rušený šumom a digitálny signál môže byť zanesený šumom vôbec alebo môže dôjsť k skresleniu. Digitálny signál je tam určite alebo úplne chýba (buď nula, alebo jeden).
2) Analógový signál je dostupný na vnímanie všetkými zariadeniami pracujúcimi na rovnakom princípe ako vysielač. Digitálny signál je spoľahlivo chránený kódom, a ak nie je určený pre vás, je ťažké ho zachytiť.
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: