Digital-communication-analog-to-digital
デジタル通信-アナログからデジタル
私たちの日常生活で発生する通信は、信号の形式です。 一般に、音声信号などのこれらの信号は、本質的にアナログです。 距離を置いて通信を確立する必要がある場合、効果的な伝送のためのさまざまな手法を使用して、アナログ信号が有線で送信されます。
デジタル化の必要性
従来の通信方法では、長距離通信にアナログ信号を使用していましたが、これには、歪み、干渉、セキュリティ侵害などのその他の損失など、多くの損失があります。
これらの問題を克服するために、信号はさまざまな手法を使用してデジタル化されます。 デジタル化された信号により、通信は損失なくより明確で正確になります。
次の図は、アナログ信号とデジタル信号の違いを示しています。 デジタル信号は、 1s および 0s で構成され、それぞれHigh値とLow値を示します。
デジタル通信の利点
信号がデジタル化されると、アナログ通信よりもデジタル通信の方が多くの利点があります。
- 歪み、ノイズ、干渉の影響は、デジタル信号では影響が少ないため、はるかに小さくなります。
- デジタル回路はより信頼性があります。
- デジタル回路は、アナログ回路よりも設計が簡単で安価です。
- デジタル回路のハードウェア実装は、アナログよりも柔軟性があります。
- クロストークの発生は、デジタル通信では非常にまれです。
- パルスはその特性を変更するために高い外乱を必要とするため、信号は変更されませんが、これは非常に困難です。
- 暗号化や圧縮などの信号処理機能は、情報の機密性を維持するためにデジタル回路で採用されています。
- エラー検出およびエラー訂正コードを使用することにより、エラーの発生確率が低下します。
- スペクトラム拡散技術は、信号の妨害を避けるために使用されます。
- 時分割多重化（TDM）を使用してデジタル信号を結合する方が、周波数分割多重化（FDM）を使用してアナログ信号を結合するよりも簡単です。
- デジタル信号の構成プロセスは、アナログ信号よりも簡単です。
- デジタル信号は、アナログ信号よりも便利に保存および取得できます。
- デジタル回路の多くは、ほぼ一般的なエンコード技術を備えているため、同様のデバイスをさまざまな目的に使用できます。
- チャネルの容量は、デジタル信号によって効果的に利用されます。
デジタル通信の要素
デジタル通信システムを形成する要素は、理解を容易にするために次のブロック図で表されます。
以下は、デジタル通信システムのセクションです。
ソース
ソースは analog 信号にすることができます。 例：音声信号
入力トランスデューサ
これは、物理的な入力を受け取って電気信号に変換するトランスデューサーです（例：マイク）。 また、このブロックは、アナログ信号からデジタル信号への変換器で構成されており、さらなるプロセスにデジタル信号が必要です。
デジタル信号は通常、バイナリシーケンスで表されます。
ソースエンコーダ
ソースエンコーダは、データを最小ビット数に圧縮します。 このプロセスは、帯域幅の有効利用に役立ちます。 冗長ビット（不要な過剰ビット、つまりゼロ）を削除します。
チャンネルエンコーダー
チャネルエンコーダーは、エラー訂正のためのコーディングを行います。 信号の送信中、チャネル内のノイズにより、信号が変更される場合があります。したがって、これを回避するために、チャネルエンコーダは送信データに冗長ビットを追加します。 これらはエラー修正ビットです。
デジタル変調器
送信される信号は、ここで搬送波によって変調されます。 信号は、チャネルまたはメディアを通過するために、デジタルシーケンスからアナログに変換されます。
チャネル
チャネルまたはメディアにより、アナログ信号が送信側から受信側に送信されます。
デジタル復調器
これは、受信側での最初のステップです。 受信した信号は復調され、アナログからデジタルに再び変換されます。 信号はここで再構築されます。
チャンネルデコーダー
チャネルデコーダーは、シーケンスを検出した後、いくつかのエラー修正を行います。 送信中に発生する可能性のある歪みは、いくつかの冗長ビットを追加することで修正されます。 このビットの追加は、元の信号の完全な回復に役立ちます。
ソースデコーダー
結果の信号は、サンプリングと量子化によって再びデジタル化されるため、情報を失うことなく純粋なデジタル出力が得られます。 ソースデコーダーは、ソース出力を再作成します。
出力トランスデューサ
これは、信号を送信機の入力にあった元の物理的な形式に変換する最後のブロックです。 電気信号を物理出力に変換します（例：スピーカー）。
出力信号
これは、プロセス全体の後に生成される出力です。 例-受信した音声信号。
このユニットは、デジタル通信の導入、信号のデジタル化、利点、および要素を扱っています。 今後の章では、デジタル通信の概念について詳しく説明します。
