Tópico de discussão: Comunicação Digital
- Introdução à Comunicação Digital
- São vantagens sobre a comunicação analógica
- O que é codificação
- Tipos de codificação
- Companding na codificação
- Teorema de Amostragem
Para saber sobre codificação e outros recursos, primeiro, temos que lembrar o que comunicação digital é e algumas de suas vantagens.
O que é comunicação digital?
Definição e vantagens da comunicação digital:
"É o tipo de sistema de comunicação, no qual os sinais que são usados para transmitir dados ou informações, devem ser discretos em tempo e amplitude. Eles também são chamados de sinais digitais"
Algumas das vantagens importantes são:
- As comunicações digitais fornecem maior imunidade a ruídos e interferências externas.
- Oferece melhor flexibilidade e compatibilidade.
- A comunicação digital oferece maior confiabilidade devido à codificação do canal.
- O sistema de comunicação digital é comparativamente mais simples e barato do que um sistema de comunicação analógico.
- Os computadores podem ser usados diretamente para processamento de sinal digital.
- Ele torna a comunicação mais segura usando criptografia de dados.
- Canais de banda larga estão disponíveis para comunicações digitais.
O que é codificação?
Introdução à codificação em comunicação digital:
"Codificação é um tipo especial de processo no qual vários padrões ou tensões ou níveis de corrente são usados para representar 1s e 0s dos sinais digitais em um link ou canal de transmissão específico."
Quais são os diferentes tipos de codificação?
Existem quatro tipos de codificação; eles são-
- Unipolar
- Polar
- Bipolar
- Manchester
O que é Companding?
Por que o Companding é necessário na codificação?
A quantização é de dois tipos
- Quantização Uniforme,
- Quantização não uniforme.
A quantização não uniforme é obtida por meio de compressão / expansão. Este é um processo em que a compressão do sinal de entrada é feita no transmissor, enquanto a expansão do sinal é feita no receptor. A combinação de compressão e expansão é expansiva.
O processo de Companding:
Em uma quantização linear ou uniforme, os sinais de pequena amplitude teriam um SNR pobre do que os sinais de grande amplitude. Esta é uma desvantagem da quantização linear. Para remover este problema, a quantização não uniforme é utilizada em que o tamanho do passo difere com a amplitude do i / p. A variação do tamanho do passo é obtida distorcendo o sinal de entrada antes do processo de quantização. Este processo de distorção do sinal de entrada antes da quantização é conhecido como compressão, em que o sinal é amplificado em nível de sinal baixo e atenuado em nível de sinal alto.
Após a compressão, a quantização uniforme é aplicada. Aqui o sinal é compressão, o que faz com que a distorção geral da transmissão seja menor.
Características de entrada e saída de um Compander:
O que é aliasing?
Defina o efeito de aliasing:
- Aliasing é um termo importante na codificação e na própria comunicação digital.
- Se o sinal for amostrado a uma taxa menor do que a Taxa de Nyquist, a banda lateral se sobrepõe, produzindo um efeito de interferência. Isso é chamado de Efeito de Aliasing.
- Se ocorrer aliasing, não será possível recuperar o sinal analógico original.
Filtro suavizante:
Para remover o problema do aliasing dos sinais, um tipo de filtro é usado, conhecido como Filtro Anti-Aliasing.
Um filtro anti-aliasing geralmente está na entrada de um gerador PAM para evitar o efeito de aliasing. PAM O sinal é gerado pela amostragem do sinal analógico de entrada em um circuito amostrador.
A amostragem é feita de acordo com o Teorema da Amostragem, ou seja, a frequência de amostragem fs é mantida igual ou superior a duas vezes a frequência máxima W presente no sinal analógico de entrada. Se, entretanto, fs <2W, então ocorrerá aliasing e a recuperação do sinal analógico original não será possível. Uma vez que fs é normalmente mantido inalterado, o sinal analógico de entrada é passado por um filtro passa-baixo antes da amostragem para limitar a banda do sinal analógico em conformidade com o teorema de amostragem.
O que é amostragem?
Teorema da Amostragem de Estados:
A base matemática do processo de amostragem foi estabelecida pelo teorema de amostragem de Nyquist. Também dá uma ideia sobre a recuperação do sinal original completamente a partir de suas amostras. O enunciado do teorema da amostragem é, portanto, dado em duas partes abaixo ';
- Um sinal de limitação de banda de energia finita que não tem freq. A freqüência de W Hz é geralmente designada concordando-se com o valor dos sinais naquele momento dividido por ½ W seg.
- Um sinal de limite de banda de energia finita que não tem freq. componentes fora de W Hz podem ser totalmente reformados a partir das informações de seus dados de amostra classificados como @ 2 W amostra / s.
A taxa de amostragem de 2 W / s é denominada "Taxa de Nyquist". na explicação do Teorema de Amostragem.
O 1 / 2W recíproco é intitulado "Intervalo de Nyquist".
Como o teorema de amostragem funciona na codificação?
In amostragem teorema, os sinais de mensagem recebidos (banda base) são amostrados com uma combinação típica de pulsos de formato retangular ou quadrado. Para a reconstrução precisa do sinal de mensagem na extremidade receptora, a taxa de amostragem deve ser mais do que o dobro da frequência máxima. componente especificado por 'W'. Em um caso prático, um filtro anti-aliasing (lpf) é utilizado no dispositivo amostrador para descartar a banda de frequências que são maiores do que W. Portanto, a utilização variada de amostragem permite a minimização do sinal de mensagem incessantemente mutável (de alguns determinado período) a algum grau de quantidade discreta por segundo.
Explique o processo de codificação:
Ao combinar o teorema de amostragem e os procedimentos de quantização, a ordem de um sinal de mensagem contínua (banda base) é convertida limitada a valores discretos, mas não no procedimento apropriado para a transmissão em um canal de radiocomunicação de longa distância. Para utilizar os benefícios da amostragem e quantização para criar o sinal comunicado mais forte ao ruído, interferência e outras condições terríveis do canal. O principal requisito é um processo de codificação para interpretar o conjunto discreto de valores de amostra para uma forma adequada de sinal. Esse procedimento distinto em um código é chamado de elemento de código ou símbolo. O arranjo prévio específico de símbolos empregados na codificação para significar um único valor do conjunto distinto é intitulado como 'palavra-código' ou 'caractere'.
Na criptografia binária, o símbolo está em dois valores distintos, como um pulso -ve ou um pulso + ve. Os códigos binários são, naturalmente, significados como 0 e 1 combinação apenas.
Na verdade, um código binário é preferido em relação a outros códigos, como o cod ternário, pelos seguintes motivos.
- As vantagens mais significativas sobre os efeitos do ruído em um canal de transmissão poderiam ser obtidas usando um código binário devido à sua sustentabilidade com ruídos mais elevados.
- Outra razão é que o código binário é comparativamente simplificado para produzir e regenerar novamente.
O que é A-law e μ-law no compressão / expansão?
Existem dois tipos de leis de compressão em uso. Estes são, a saber,? law & A-law companding.
? O compressão / expansão law é usado em vários países. O compressão / expansão legal recomendado pelo CCITT é usado em países asiáticos e europeus.
? lei é definida pela expressão-
A característica de compressão A-law é composta de um segmento linear para entrada de baixo nível e um segmento log para entrada de nível superior. O caso especial A = 1 corresponde à quantização uniforme. Um valor aplicado para A é 87.561.
O companding A-law é inferior a? lei em termos de qualidade de sinal fraco, ou seja, ruído de canal ideal.
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Olá, sou Soumali Bhattacharya. Fiz mestrado em Eletrônica.
Atualmente estou investido na área de Eletrônica e comunicação.
Meus artigos concentram-se nas principais áreas da eletrônica central em uma abordagem muito simples, mas informativa.
Sou um aprendiz vívido e procuro me manter atualizado com todas as tecnologias mais recentes na área de Eletrônica.
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