Sinal digital e analógico: quais são as semelhanças e diferenças, vantagens e desvantagens?

Ao lidar com transmissão de televisão e rádio, bem como com formas modernas de comunicação, muitas vezes você encontra termos como "Sinal analógico" e "Sinal digital". Para especialistas, não há segredo nessas palavras, mas para pessoas ignorantes a diferença entre o "dígito" e o "analógico" pode ser completamente desconhecida. E, no entanto, há uma diferença muito significativa.

Quando falamos de um sinal, geralmente queremos dizer oscilações eletromagnéticas que induzem EMF e causam oscilações de corrente na antena do receptor. Com base nessas vibrações, o dispositivo receptor - uma televisão, rádio, walkie-talkie ou telefone celular - cria a “ideia” de qual imagem exibir (se houver um sinal de vídeo) e quais sons esse sinal de vídeo deve acompanhar.

De qualquer forma, o sinal de uma estação de rádio ou torre de comunicação móvel pode aparecer tanto na forma digital quanto analógica. Afinal, por exemplo, o som em si é um sinal analógico. Em uma estação de rádio, o som percebido pelo microfone é convertido nas ondas eletromagnéticas já mencionadas. Quanto maior a frequência do som, maior a frequência de oscilações na saída e mais alto o alto-falante fala, maior a amplitude.

As ondas eletromagnéticas resultantes, ou ondas, se propagam no espaço usando uma antena de transmissão. Para impedir que o éter se entupir com o ruído de baixa frequência e permitir que diferentes estações de rádio trabalhem em paralelo sem interferir umas com as outras, as vibrações resultantes da influência do som são somadas, ou seja, "sobrepostas" a outras vibrações com frequência constante. A última frequência é chamada de "portadora" e é precisamente em sua percepção que sintonizamos nosso receptor de rádio para "capturar" o sinal analógico da estação de rádio.

O processo inverso ocorre no receptor: a frequência da portadora é separada e as ondas eletromagnéticas recebidas pela antena são convertidas em ondas sonoras e a voz familiar do falante é ouvida pelo falante.

No processo de transmissão de um sinal de áudio de uma estação de rádio para um receptor, tudo pode acontecer. Interferência de terceiros pode ocorrer, a frequência e a amplitude podem mudar, o que, é claro, afetará os sons emitidos pelo rádio. Finalmente, o próprio transmissor e receptor apresentam algum erro durante a conversão do sinal. Portanto, o som reproduzido por um receptor de rádio analógico sempre apresenta alguma distorção. A voz pode ser totalmente reproduzida, apesar das alterações, mas o fundo será sibilante ou até algum tipo de chiado causado por interferência. Quanto menos confiante for a recepção, mais altos e distintos serão esses efeitos de ruído externo.

Além disso, o sinal analógico terrestre possui um nível muito baixo de proteção contra acesso não autorizado. Para estações de rádio públicas, isso, é claro, não importa. Porém, ao usar os primeiros telefones celulares, houve um momento desagradável associado ao fato de que quase qualquer receptor de rádio estranho poderia ser facilmente sintonizado na onda desejada para escutar sua conversa telefônica.

A transmissão analógica tem essas desvantagens. Por causa deles, por exemplo, a televisão em um futuro próximo promete se tornar totalmente digital.

As comunicações e transmissões digitais são consideradas mais protegidas contra interferências e influências externas. O fato é que, ao usar os "números", o sinal analógico do microfone na estação de transmissão é criptografado em um código digital. Não, é claro, o fluxo de números e números não se estende ao espaço circundante. Apenas um som de uma certa frequência e volume recebe um código de pulsos de rádio. A duração e a frequência dos pulsos são predeterminadas - é a mesma para o transmissor e o receptor.A presença de um impulso corresponde à unidade, a ausência a zero. Portanto, essa conexão foi chamada de "digital".

Um dispositivo que converte um sinal analógico em um código digital é chamado conversor analógico-digital (ADC). E o dispositivo instalado no receptor e a conversão do código em sinal analógico, correspondente à voz de seu amigo na dinâmica de um telefone celular padrão GSM, é chamado de conversor digital-analógico (DAC).

Erros e distorções são praticamente eliminados durante a transmissão de um sinal digital. Se o impulso se tornar um pouco mais forte, mais longo ou vice-versa, ele ainda será reconhecido pelo sistema como uma unidade. E zero permanecerá zero, mesmo que algum sinal fraco aleatório apareça em seu lugar. Não há outros valores para o ADC e o DAC, como 0,2 ou 0,9 - apenas zero e um. Portanto, a interferência nas comunicações digitais e na transmissão quase não tem efeito.

Além disso, a “figura” também é mais protegida contra acesso não autorizado. De fato, para que o DAC do dispositivo possa descriptografar o sinal, é necessário que "conheça" o código de descriptografia. O ADC, juntamente com o sinal, também pode transmitir o endereço digital do dispositivo selecionado como receptor. Assim, mesmo que o sinal de rádio seja interceptado, ele não pode ser reconhecido devido à ausência de pelo menos parte do código. Isto é especialmente verdade. para celular.

Então aqui diferenças entre sinais digitais e analógicos:

1) Um sinal analógico pode ser distorcido pelo ruído e um sinal digital pode estar obstruído com o ruído ou vir sem distorção. O sinal digital está definitivamente lá ou completamente ausente (zero ou um).

2) Um sinal analógico está disponível para percepção por todos os dispositivos que operam com o mesmo princípio que o transmissor. O sinal digital é protegido de maneira confiável por um código; é difícil interceptá-lo se não for destinado a você.