Развитие цифровой связи

Предпосылки создания цифровой связи

Аналого-цифровое преобразование

Под цифровой связью подразумевается передача информации при помощи дис­кретных импульсов электричества или света. Именно в простоте цифровой связи и заключается ее основное преимущество. Часто при управлении цифровым обменом информацией достаточно следить только за тем, появляется ли импульс в некоторый момент времени. В отличие от цифровой технологии передачи информации при ана­логовом обмене данными необходимо отслеживать постоянные изменения амплитуды сигнала с целью корректного дублирования волны.

В цифровой связи любая информация представляется при помощи только двух со­стояний ("да" и "нет" — "true" и "false"), что значительно упрощает процесс переда­чи сигналов по коммуникационной физической среде. Использование лишь двух со­стояний намного повышает качество передачи, так как вместо множества "оттенков серого" используются исключительно "черное" и "белое".

Представьте, насколько сложной является задача распознавания каждого возмож­ного оттенка серого цвета. Таких оттенков может быть бесконечно много. В отличие т такого представления аналоговой природы сигнала цифровую связь можно сравнить с распознаванием только двух цветов: черного и белого. Такая задача совсем несложна. Более того, вероятность возникновения ошибки распознавания минимальна (например, ошибку можно представить как небольшое количество "пыли", которая вносит размытость в чистый черный или белый цвет). Тусклый белый цвет равно остается белым, а выцветший черный — черным, а значит, при распознавании используются все те же два цвета. Ниже на конкретных примерах показано, что 'снижение вероятности возникновения ошибки и упрощение процесса распознавания основные преимущества цифровой связи.

Надо сказать, что основным толчком для разработки средств цифровой связи стала потребность в повышении качества хранения музыкальной информации, когда требовалось меньше ошибок при высоком качестве. К примеру, в 20-х годах прошлого века музыка хранилась исключительно в виде дорожек, выдавленных в виниловых пластинах. Такая дорожка, имитирующая форму аналогового сигнала, могла быть ис­пользована только определенное количество раз.

Идея цифрового представления сигнала состоит в том, что аналоговая информация может быть представлена в виде отдельных импульсов, подобных сигналам азбуки Мор­зе, когда несколько простых комбинаций объединяются, формируя таким образом более сложные наборы символов. После преобразования аналоговая информация хранится и извлекается с большей точностью и качеством, чем при прямой аналоговой записи. Идея об использовании в качестве объединяющего элемента механизма двух состояний была выдвинута еще в самом начале разработки механизма цифровой связи. Это был "рассвет" того, что теперь называют двоичной цифровой связью, при которой для пере­дачи и хранения информации используются исключительно единицы и нули.

Теперь поговорим о том, что, когда речь за­ходит о двоичной цифровой связи, остается незамеченным. Важно понимать, что еди­ницы и нули, о которых говорят применительно к цифровой связи, — это всего лишь человеческая интерпретация физического представления хранимых или передаваемых данных. Например, двоичная единица может указывать на то, что в ячейку памяти подан заряд или что в линии связи в некоторый момент времени есть электрический ток. В то же время двоичному нулю может соответствовать отсутствие заряда или то­ка. Использование единиц и нулей всего лишь упрощает обработку больших объемов двоичной информации, а также позволяет определять математическую вероятность некоторых событий и анализировать различные ситуации.

Дата добавления: 2014-10-15