Digitaal en analoog signaal: wat zijn de overeenkomsten en verschillen, voor- en nadelen?

Bij televisie- en radio-uitzendingen en moderne vormen van communicatie kom je vaak termen tegen als "Analoog signaal" en "Digitaal signaal". Voor experts is er geen geheim in deze woorden, maar voor onwetende mensen kan het verschil tussen het "cijfer" en de "analoge" volledig onbekend zijn. En toch is er een heel belangrijk verschil.

Als we het over een signaal hebben, bedoelen we meestal elektromagnetische oscillaties die EMF induceren en stroomschommelingen in de ontvangerantenne veroorzaken. Op basis van deze trillingen maakt het ontvangende apparaat - een televisie, radio, walkietalkie of mobiele telefoon - het "idee" welk beeld moet worden weergegeven (als er een videosignaal is) en welke geluiden dit videosignaal moet vergezellen.

In elk geval kan het signaal van een radiostation of een mobiele communicatietoren zowel in digitale als in analoge vorm verschijnen. Geluid is bijvoorbeeld zelf een analoog signaal. Bij een radiostation wordt het door de microfoon waargenomen geluid omgezet in de reeds genoemde elektromagnetische golven. Hoe hoger de frequentie van geluid, hoe hoger de frequentie van oscillaties aan de uitgang en hoe luider de luidspreker spreekt, hoe groter de amplitude.

De resulterende elektromagnetische golven, of golven, verspreiden zich in de ruimte met behulp van een zendantenne. Zodat de lucht niet verstopt raakt met laagfrequente ruis, en zodat verschillende radiostations de mogelijkheid hebben om parallel te werken, zonder elkaar te storen, worden de trillingen als gevolg van de invloed van geluid opgeteld, dat wil zeggen, "gesuperponeerd" op andere trillingen met een constante frequentie. De laatste frequentie wordt de "draaggolf" genoemd, en het is precies volgens onze waarneming dat we onze radio-ontvanger afstemmen om het analoge signaal van het radiostation te "vangen".

Het omgekeerde proces vindt plaats in de ontvanger: de draaggolffrequentie wordt gescheiden en de elektromagnetische golven die door de antenne worden ontvangen, worden omgezet in geluidsgolven en de vertrouwde stem van de luidspreker wordt via de luidspreker gehoord.

Tijdens het verzenden van een audiosignaal van een radiostation naar een ontvanger kan alles gebeuren. Er kan interferentie van derden optreden, de frequentie en amplitude kunnen veranderen, wat uiteraard van invloed is op de geluiden die door de radio worden uitgezonden. Ten slotte introduceren de zender en ontvanger zelf een fout tijdens de signaalconversie. Daarom heeft het geluid dat wordt gereproduceerd door een analoge radio-ontvanger altijd enige vervorming. De stem kan volledig worden gereproduceerd, ondanks de veranderingen, maar de achtergrond zal sissen of zelfs een soort piepende ademhaling veroorzaakt door interferentie. Hoe minder zelfverzekerd de ontvangst, hoe luider en duidelijker deze externe ruiseffecten zullen zijn.

Bovendien heeft het terrestrische analoge signaal een zeer lage beschermingsgraad tegen ongeautoriseerde toegang. Voor openbare radiostations maakt dit natuurlijk niet uit. Maar tijdens het gebruik van de eerste mobiele telefoons, was er een onaangenaam moment in verband met het feit dat bijna elke externe radio-ontvanger gemakkelijk kon worden afgestemd op de gewenste golf om af te luisteren tijdens uw telefoongesprek.

Analoge uitzendingen hebben dergelijke nadelen. Vanwege hen belooft bijvoorbeeld televisie in de nabije toekomst volledig digitaal te worden.

Digitale communicatie en uitzendingen worden beschouwd als meer beschermd tegen interferentie en externe invloeden. Het punt is dat bij gebruik van de "nummers" het analoge signaal van de microfoon op het zendstation wordt gecodeerd in een digitale code. Nee, natuurlijk loopt de stroom van getallen en getallen niet door tot in de omringende ruimte. Alleen een geluid met een bepaalde frequentie en volume krijgt een code van radiopulsen. De duur en frequentie van de pulsen is vooraf bepaald - het is hetzelfde voor zowel de zender als de ontvanger.De aanwezigheid van een impuls komt overeen met eenheid, de afwezigheid tot nul. Daarom werd zo'n verbinding 'digitaal' genoemd.

Een apparaat dat een analoog signaal omzet in een digitale code wordt genoemd analoog-digitaal converter (ADC). En het apparaat dat in de ontvanger is geïnstalleerd en de code omzet in een analoog signaal, dat overeenkomt met de stem van uw vriend in de dynamiek van een GSM-standaard mobiele telefoon, wordt een digitaal-naar-analoogomzetter (DAC) genoemd.

Fouten en vervormingen worden vrijwel geëlimineerd tijdens de overdracht van een digitaal signaal. Als de impuls een beetje sterker, langer of vice versa wordt, wordt deze nog steeds door het systeem als een eenheid herkend. En nul blijft nul, zelfs als er een willekeurig zwak signaal op zijn plaats verschijnt. Voor de ADC en DAC zijn er geen andere waarden, zoals 0,2 of 0,9 - alleen nul en één. Daarom heeft interferentie met digitale communicatie en uitzending bijna geen effect.

Bovendien is de 'figuur' ook beter beschermd tegen ongeautoriseerde toegang. Om de DAC van het apparaat in staat te stellen het signaal te decoderen, is het inderdaad noodzakelijk dat deze de decoderingscode "kent". De ADC kan samen met het signaal ook het digitale adres verzenden van het apparaat dat als ontvanger is geselecteerd. Dus zelfs als het radiosignaal wordt onderschept, kan het niet worden herkend vanwege de afwezigheid van ten minste een deel van de code. Dit is vooral waar. voor mobiel mobiel.

Dus hier verschillen tussen digitale en analoge signalen:

1) Een analoog signaal kan worden vervormd door ruis en een digitaal signaal kan überhaupt verstopt raken met ruis of zonder vervorming. Het digitale signaal is er absoluut of helemaal afwezig (nul of één).

2) Een analoog signaal is beschikbaar voor waarneming door alle apparaten die op hetzelfde principe werken als de zender. Het digitale signaal wordt betrouwbaar beschermd door een code; het is moeilijk om het te onderscheppen als het niet voor u bedoeld is.