Comunicação Digital - Analógico para Digital
A comunicação que ocorre em nosso dia-a-dia é na forma de sinais. Esses sinais, como sinais sonoros, geralmente são analógicos por natureza. Quando a comunicação precisa ser estabelecida à distância, os sinais analógicos são enviados por fio, usando diferentes técnicas para uma transmissão eficaz.
A necessidade de digitalização
Os métodos convencionais de comunicação usam sinais analógicos para comunicações de longa distância, que sofrem muitas perdas, como distorção, interferência e outras perdas, incluindo quebra de segurança.
Para contornar esses problemas, os sinais são digitalizados por meio de diferentes técnicas. Os sinais digitalizados permitem que a comunicação seja mais clara e precisa sem perdas.
A figura a seguir indica a diferença entre sinais analógicos e digitais. Os sinais digitais consistem em1s e 0s que indicam valores altos e baixos, respectivamente.
Vantagens da Comunicação Digital
Como os sinais são digitalizados, existem muitas vantagens da comunicação digital sobre a comunicação analógica, como -
O efeito de distorção, ruído e interferência é muito menor nos sinais digitais, pois são menos afetados.
Os circuitos digitais são mais confiáveis.
Os circuitos digitais são fáceis de projetar e mais baratos do que os circuitos analógicos.
A implementação de hardware em circuitos digitais, é mais flexível do que analógico.
A ocorrência de cross-talk é muito rara na comunicação digital.
O sinal não é alterado porque o pulso precisa de uma alta perturbação para alterar suas propriedades, o que é muito difícil.
Funções de processamento de sinais, como criptografia e compressão, são empregadas em circuitos digitais para manter o sigilo das informações.
A probabilidade de ocorrência de erro é reduzida pelo emprego de códigos de detecção e correção de erros.
A técnica de espalhamento de espectro é usada para evitar o bloqueio do sinal.
Combinar sinais digitais usando Time Division Multiplexing (TDM) é mais fácil do que combinar sinais analógicos usando Frequency Division Multiplexing (FDM).
O processo de configuração de sinais digitais é mais fácil do que sinais analógicos.
Os sinais digitais podem ser salvos e recuperados de forma mais conveniente do que os sinais analógicos.
Muitos dos circuitos digitais têm técnicas de codificação quase comuns e, portanto, dispositivos semelhantes podem ser usados para vários fins.
A capacidade do canal é efetivamente utilizada por sinais digitais.
Elementos de comunicação digital
Os elementos que formam um sistema de comunicação digital são representados pelo seguinte diagrama de blocos para facilitar a compreensão.
A seguir estão as seções do sistema de comunicação digital.
Fonte
A fonte pode ser um analog sinal. Example: Um sinal de som
Transdutor de entrada
Este é um transdutor que pega uma entrada física e a converte em um sinal elétrico (Example: microfone). Este bloco também consiste em umanalog to digital conversor onde um sinal digital é necessário para outros processos.
Um sinal digital é geralmente representado por uma seqüência binária.
Codificador Fonte
O codificador de origem compacta os dados em um número mínimo de bits. Este processo ajuda na utilização eficaz da largura de banda. Ele remove os bits redundantes (bits em excesso desnecessários, ou seja, zeros).
Codificador de Canal
O codificador de canal faz a codificação para correção de erros. Durante a transmissão do sinal, devido ao ruído no canal, o sinal pode ser alterado e, portanto, para evitar isso, o codificador do canal adiciona alguns bits redundantes aos dados transmitidos. Esses são os bits de correção de erros.
Modulador Digital
O sinal a ser transmitido é modulado aqui por uma portadora. O sinal também é convertido para analógico a partir da seqüência digital, a fim de fazê-lo viajar pelo canal ou meio.
Canal
O canal ou meio permite que o sinal analógico seja transmitido da extremidade do transmissor para a extremidade do receptor.
Demodulador Digital
Esta é a primeira etapa do receptor. O sinal recebido é demodulado e também convertido de analógico para digital. O sinal é reconstruído aqui.
Decodificador de canal
O decodificador de canal, após detectar a sequência, faz algumas correções de erros. As distorções que podem ocorrer durante a transmissão são corrigidas adicionando alguns bits redundantes. Essa adição de bits auxilia na recuperação completa do sinal original.
Decodificador Fonte
O sinal resultante é mais uma vez digitalizado por amostragem e quantização de modo que a saída digital pura seja obtida sem a perda de informações. O decodificador de origem recria a saída da origem.
Transdutor de saída
Este é o último bloco que converte o sinal na forma física original, que estava na entrada do transmissor. Ele converte o sinal elétrico em saída física (Example: Alto-falante).
Sinal de saída
Esta é a saída produzida após todo o processo. Example - O sinal de som recebido.
Esta unidade tratou da introdução, da digitalização de sinais, das vantagens e dos elementos das comunicações digitais. Nos próximos capítulos, aprenderemos mais sobre os conceitos de comunicação digital.