telekomunikacije, znanost i praksa prijenosa informacija elektromagnetskim sredstvima. Suvremeni telekomunikacijski centri bave se problemima koji su povezani s prijenosom velikih količina informacija na velike daljine bez oštećenja zbog buke i smetnji. Osnovne komponente modernog digitalnog telekomunikacijskog sustava moraju biti u stanju prenijeti glasovne, podatkovne, radio i televizijske signale. Digitalni prijenos koristi se za postizanje visoke pouzdanosti i zbog toga što su troškovi digitalnih komutacijskih sustava puno niži od troškova analognih sustava. Kako bi se digitalni prijenos koristio, analogni signali koji čine većinu glasovne, radio i televizijske komunikacije moraju biti podvrgnuti procesu analogno-digitalne pretvorbe. (U prijenosu podataka ovaj se korak zaobilazi jer su signali već u digitalnom obliku; većina televizijskih, radio i govornih komunikacija, međutim, koristi analogni sustav i mora se digitalizirati.) U mnogim slučajevima digitalizirani signal prolazi kroz izvor davač, koji koristi brojne formule za smanjenje suvišnih binarnih informacija. Nakon kodiranja izvora, digitalizirani signal obrađuje se u kanalnom kanalu, koji uvodi suvišne informacije koje omogućuju otkrivanje i ispravljanje pogrešaka. Kodirani signal je načinjen pogodan za prijenos modulacijom na nositeljskom valu i može biti dio većeg signala u procesu poznatom kao multipleksiranje. Zatim se multipleksirani signal šalje u prijenosni kanal s višestrukim pristupom. Nakon prijenosa, gornji postupak se preokreće na kraju prijema, a informacije se izdvajaju.
Ovaj članak opisuje gore navedene komponente digitalnog telekomunikacijskog sustava. Pojedinosti o specifičnim aplikacijama koje koriste telekomunikacijske sustave potražite u člancima telefon, telegraf, faks, radio i televizija. Prijenos preko električne žice, radio vala i optičkih vlakana raspravlja se u telekomunikacijskim medijima. Za pregled vrsta mreža koje se koriste u prijenosu informacija pogledajte u telekomunikacijskoj mreži.
Analogno-digitalna pretvorba
Pri prijenosu govornih, audio ili video informacija, objekt je visoke vjernosti - to jest najbolja moguća reprodukcija izvorne poruke bez degradacije nametnute izobličenjem signala i bukom. Osnova relativno bez buke i izobličenja telekomunikacija je binarni signal. Najjednostavniji mogući signal bilo koje vrste koji se može upotrijebiti za prijenos poruka, binarni signal sastoji se od samo dvije moguće vrijednosti. Te su vrijednosti predstavljene binarnim znamenkama, ili bitovima, 1 i 0. Osim ako su šum i izobličenje uhvaćeni tijekom prijenosa dovoljno veliki da promijene binarni signal iz jedne u drugu vrijednost, prijemnik može odrediti ispravnu vrijednost tako da može se dogoditi savršen prijem.
Ako su informacije za prijenos već u binarnom obliku (kao u komunikaciji podataka), nema potrebe da se signal digitalno kodira. Ali uobičajene glasovne komunikacije koje se odvijaju putem telefona nisu u binarnom obliku; niti je veliki dio podataka prikupljenih za prijenos s svemirske sonde, niti su televizijski ili radio signali prikupljeni za prijenos putem satelitske veze. Za takve se signale, koji se neprekidno razlikuju u rasponu vrijednosti, smatra da su analogni, a u digitalnim komunikacijskim sustavima analogni signali moraju se pretvoriti u digitalni oblik. Proces pretvorbe ovog signala naziva se analogno-digitalna (A / D) pretvorba.
uzimanje uzorka
Analogno-digitalna pretvorba započinje uzorkovanjem ili mjerenjem amplitude analognog valnog oblika na jednako raspoređenim diskretnim trenutcima. Činjenica da se uzorci stalno promjenjivog vala mogu upotrijebiti za predstavljanje tog vala ovisi o pretpostavci da je val ograničen u brzini promjene. Budući da je komunikacijski signal zapravo složen val - u osnovi zbroj više komponentnih sinusnih talasa, koji svi imaju svoje precizne amplitude i faze - brzina varijacije složenog vala može se mjeriti frekvencijama oscilacija svih njegove komponente. Razlika između maksimalne brzine oscilacije (ili najviše frekvencije) i minimalne brzine oscilacije (ili najniže frekvencije) sinusnih valova koji čine signal poznata je kao širina pojasa (B) signala. Širina pojasa tako predstavlja maksimalni raspon frekvencija koje zauzima signal. U slučaju glasovnog signala koji ima minimalnu frekvenciju od 300 hertz i maksimalnu frekvenciju od 3.300 hertza, propusni opseg je 3.000 hertza ili 3 kiloherca. Audio signali zauzimaju opseg oko 20 kiloherca, a standardni video signali zauzimaju oko 6 milijuna hertza ili 6 megaherca.
Koncept propusnosti je središnji u svim telekomunikacijama. U analogno-digitalnoj pretvorbi postoji temeljna teorema da analogni signal može biti jedinstveno predstavljen diskretnim uzorcima raspoređenim ne više od dva puta više od propusne širine (1 / 2B). Ovu teoremu obično nazivamo teoremom uzorkovanja, a interval uzorkovanja (1/2 sekunde) naziva se interval Nyquista (nakon američkog inženjera elektrotehnike Harry Nyquist). Kao primjer intervala Nyquist, u prošloj telefonskoj praksi propusni opseg, uobičajeno fiksiran na 3000 hertza, uzorkovan je barem svakih 1/6000 sekundi. U trenutnoj praksi uzima se 8000 uzoraka u sekundi kako bi se povećao frekvencijski raspon i vjernost govornog predstavljanja.
