Az analóg kommunikáció az analóg és a kommunikáció szóból áll. Az analóg a folyamatos időben változó jelre utal. A kommunikáció két vagy több forrás közötti információcserét jelent. Az analóg kommunikáció az analóg jelek segítségével történő kommunikációt jelenti.
Az analóg kommunikáció a küldő és a vevő közötti kommunikáció analóg jel formájában. Az analóg jel a folyamatosan változó idő jel. Az analóg jelre példa a hanghullámok. Az időben folyamatosan változó jelek az analóg jelek példái, mint pl hang- és videó jeleket.
Ebben az oktatóanyagban az analóg kommunikációt, a modulációt, a moduláció típusait, a demodulátorokat, a zajt, az adókat, vevőket és a kommunikációs rendszer egyéb összetevőit tárgyaljuk.
próbáld elkapni a java-t
Mi a kommunikáció?
Az információ egyik végétől a másikig történő átvitelét ún kommunikáció . Az elektronikai rendszerben az adatátvitel az adó és a vevővég közötti csatornán keresztül történik. A kiegészítő eszközöket kommunikációs csatornával használják, hogy megakadályozzák a jelet a külső zavaroktól. Az adatok analóg jel formájában vannak jelen, ami egyfajta energia.
Az analóg kommunikáció alapvető fogalma az moduláció . Segít eltávolítani az adatokból a zajt vagy a külső zavarokat, amelyek ronthatják a továbbított jel minőségét. A moduláció fogalmát az oktatóanyag későbbi részében tárgyaljuk.
Jelek
A jel egy elektromágneses hullám, amely információt szállít egyik pontból a másikba. Különféle médiumokon utazhat, mint pl levegő, vákuum, víz , és szilárd . Az elektronikában a jelet a áram, feszültség, vagy hullám információk szállítása és nagy távolságok megtétele. A jelhullám sebessége megegyezik a fény sebességével.
Kétféle jel létezik, analóg és digitális. Az analóg az analóg vagy folyamatos adatátvitelt jelenti, a digitális pedig a bitek formájában történő adatátvitelt. A biteket a 0 (ALACSONY) és 1 (MAGAS).
Analóg jelek
Az analóg jelek folyamatos időben változó jelek. Ez azt jelenti, hogy ezek a jelek az idő függvényei.
Vagy
Az analóg jel olyan jel, amelynek jellemzői, például feszültség, amplitúdó vagy frekvencia, idővel változnak. Az analóg jel általános formája a szinuszos hullám. Az alábbiakban látható:
Az analóg jelek például az elektromos jelek, a fényjelek, a beszédjelek stb. A rádiójelek szintén analóg jelekként vannak besorolva. Minden jelnek közegre van szüksége a terjedéshez. Például,
Az elektromos jelekhez kábelekre van szükség ahhoz, hogy egyik helyről a másikra terjedjenek.
A beszédjelek vagy hangok terjedéséhez szabad hely szükséges. Azt is mondhatjuk, hogy a beszédjel a levegőt használja terjedési közegként. Az analóg jelek zaja és torzítása azonban az átvitel során nagyobb, mint a digitális jeleknél.
Példa : Egy analóg jel példájának tekinthető egy adott idővel állandó idővel haladó autó távolsága. A grafikon egy ferde vonal lesz, az alábbiak szerint:
A természetben folyamatos.
Az analóg jelek típusai
A jel egyfajta energia, amely információt hordoz, mint az elektromos jel. Ez az elektromos energia, amely információt szállít az egyik forrásból a másikba. Az analóg jelek periodikus jelek és nem periodikus jelek kategóriába sorolhatók.
Időszakos jelek
Az egy bizonyos ideig ismétlődő analóg jelet periodikus jelnek nevezzük, például szinuszhullámnak és koszinuszhullámnak. A periodikus jelek könnyen ábrázolhatók matematikai egyenletekkel.
A koszinusz hullám az alábbiakban látható:
Időszakos jelek
Az analóg jelet, amely bizonyos ideig nem ismétlődik, időszakos jelnek nevezzük, például zajjeleknek. Ez egy folyamatos jel, de nem ismétlődő minta. Nem könnyű egy aperiodikus jelet matematikai egyenletekkel ábrázolni.
Az alábbiakban látható egy példa az időszakos analóg jelre:
Digitális jel
A digitális jelek azok a jelek, amelyek az adatokat diszkrét értékek formájában jelenítik meg. Csak két értéket vesz igénybe, 0 és 1, amelyeket biteknek nevezünk. Az adatok ezen bitek formájában kerülnek továbbításra. Például,
01000110
Ez egy 8 bites vagy 1 bájtos adat.
Az alábbiakban egy általános példa látható a digitális jelre:
Nézzünk egy másik példát a digitális jelre.
Példa : Egy tanterem 30 tanulójának átlagjegyei öt tantárgyból tekinthetők példának a digitális jelre. A grafikon az alábbiakban látható:
A digitális jelek típusai
A digitális jeleket periodikus jelekként és nem periodikus jelekként is osztályozzák.
Időszakos jelek
Az egy bizonyos ideig ismétlődő digitális jelet periodikus jeleknek nevezzük, például négyszöghullámnak.
A négyzethullám az alábbiakban látható:
Időszakos jelek
Az egy bizonyos ideig nem ismétlődő digitális jelet időszakos jelnek nevezzük. Ez is egy diszkrét jel, de nem ismétlődő minta.
Az alábbiakban egy gyakori példa látható az időszakos digitális jelre:
Analóg kommunikációs rendszer
Az analóg kommunikációs rendszer egy olyan modellre utal, amely segíti az adatok továbbítását egyik végétől a másikig. Olyan elemeket egyesít, amelyek együttműködve hálózatot hoznak létre a küldő és a fogadó között. Ebből áll jelátalakítók, adó, csatorna, és vevő . A jelátalakítók feladata az egyik energiaforma átalakítása a másikká. A csatorna médiumként működik az elektromos információk továbbításában az adótól a vevő felé.
Az alábbiakban egy analóg kommunikációs rendszer blokkvázlata látható:
uml diagram java
Beszéljük meg részletesen az egyes komponensek funkcióját.
Bemeneti jelátalakító
A bemeneti jelátalakító az üzenetjelben lévő információt átvitelre alkalmas elektromos energiává alakítja át. Az információforrások a audio, televízió, számítógép stb.
A beszédjel frekvenciatartománya 300 Hz és 3000 Hz között van.
A videojelek frekvenciája 4,2M Hz.
A televízió frekvenciatartománya 0 Hz és 6000 K Hz között van.
A bemeneti jelátalakító kimenete betáplálva az adóba.
Adó
Az adó átalakítja az elektromos jelet a csatorna továbbítására alkalmas formába. Modulációt hajt végre úgy, hogy az üzenetjelet a magas frekvencia vivőjel. Így a különböző csatornák különböző típusú adókkal rendelkeznek. Ha a csatorna karakterisztikája változik, az adónak be kell állítania magát, hogy fenntartsa a kívánt hatótávolságot a hatékony kommunikáció érdekében.
Az eredeti jelet üzenetjelnek vagy alapsávi jelnek nevezik. Az adó multiplexelést is végez, azaz több jel egyidejű továbbítását.
Kommunikációs csatorna
A kommunikációs csatorna egy olyan közeg, amely az elektromos jelet továbbítja az adótól a vevőhöz. A kommunikáció lehet sugárzott vagy pontról pontra. A közvetítés egyetlen küldőre és több vevőre, például rádióra vonatkozik. Ponttól pontig kommunikáció egyetlen küldő és egyetlen fogadó, például telefon közötti kommunikációra utal. A megfelelő átvitel alapvető paramétere a sávszélesség. Minél nagyobb a sávszélesség, annál jobb lesz az átvitel.
A kommunikációs csatorna további kategóriákba sorolható:
- Vezetékes csatorna
- Vezeték nélküli csatorna
Vezetékes csatorna
A vezetékes csatornák példái a sodrott érpárú kábelek, a hullámvezető, a kábelek és az optikai szál.
Sodrott érpárú kábelek : Ez a két vezető kábel, amely az átviteli képesség javítása érdekében csavart. A két vezető csavarása összekapcsolja az elektromos vagy mágneses mezőket, és megakadályozza a zaj interferenciát a csatornában. Általában huzalárnyékolásra használják, hogy megakadályozzák az adatokat a külső zajtól.
Hullámvezetők : A hullámvezetők az elektromágneses hullámokat kisebb vagy minimális energiaveszteség nélkül továbbítják. Általában radar és mikrohullámú kommunikációban használják.
Optikai szál : Az optikai szál műanyagból vagy üvegből álló átviteli szál. Akár több száz kilométerre is képes továbbítani az adatokat anélkül, hogy a jel minőségét befolyásolná. Az átvitel a TIR-en (Total Internal Reflection) alapul. A szál átmérője olyan kicsi, mint az emberi hajé.
Vezeték nélküli csatorna
Ez a kommunikáció EM (elektromágneses hullámok) formájában az egyik antenna és a másik között az űrben. Az átvitel az EM hullámok frekvenciájától függ.
Zavaró tényezők
Az interferenciát a csatornában nevezzük zaj és csillapítás .
Csillapítás definíció szerint a jel erősségének vesztesége. Ezt torzításnak is nevezik. A csillapítást a kommunikációs rendszer passzív összetevői okozzák, például kábelek és csatlakozók. Más típusú adathordozókhoz képest kevés az optikai szál.
govinda színész
Zaj komoly tényező a kommunikációs rendszerben. Úgy definiálják, mint bármely nem kívánt interferencia a jelben az átvitel során. A zaj a következő kategóriákba sorolható:
- Belső zaj
- Külső zaj
Belső zaj
A kommunikációs rendszeren belüli jelátvitel során fellépő interferenciát belső zajnak nevezzük. Belső zaj például a hőzaj, a lövészaj stb. A belső zaj a hordozók (elektronok és lyukak) rekombinációjából is keletkezhet.
Külső zaj
A kommunikációs rendszeren kívül fellépő interferenciát külső zajnak nevezzük. Példák a külső zajra világítás, gyújtás, elektromos kapcsolás stb.
Vevő
A vevő információt kap a csatornától. Kivonja a szükséges információkat a kimeneti jelátalakító által igényelt jelből. A vevő a moduláció és a multiplexelés ellenkezőjét hajtja végre, azaz demoduláció és demultiplexelés . Ezenkívül felerősíti és eltávolítja a jel zaját.
Kimeneti jelátalakító
A kimeneti jelátalakító fordítottan működik, mint a bemeneti jelátalakító. Az elektromos energiát eredeti jellé alakítja át. Azt is mondhatjuk, hogy a célszemély számára érthetővé teszi a rendelkezésre álló információkat. A kimeneti jelátalakítókra példák a hangszórók, motorok, LED-ek stb.
Mind a bemeneti, mind a kimeneti jelátalakítók fontosak, mert átvitelre alkalmassá alakítják a jelet és növelik a jel sebességét.
A hangszórók átalakítja az elektromos energiát hanggá.
A motorok az elektromos energiát mozgássá alakítja.
A LED-ek (Light Emitting Diodes) az elektromos energiát fényenergiává alakítják.
Egyes csatornák erősítőket vagy szűrőket is használnak a jel zajának vagy torzításának eltávolítására. A jelben lévő zaj befolyásolhatja a jel minőségét. Ezért elengedhetetlen az ilyen alkatrészek használata az áramkörben.
java tömbök
Az analóg kommunikációs rendszer funkciója
Az egyes komponensekről már részletesen tárgyaltunk. Beszéljük meg, hogyan továbbítják az adatokat az egyik végtől a jelátalakítón keresztül a vevőhöz. Zaj és torzítás nélkül elérhetővé teszi az adatokat a vevő számára. Itt egy példát mutatunk be a beszédjelre.
Az információ először eljut a bemeneti jelátalakító . A beszédjelet elektromos jellé alakítja. Ez azért van, mert a kommunikációs rendszer csak az elektromos energiát tudja átengedni a rendszeren. Az elektromos jel továbbküldésre kerül a adó . Modulációval javítja a vett jel jellemzőit és a csatornának megfelelő formára alakítja. Az információ most a csatorna különböző vezetékes vagy vezeték nélküli adathordozókon keresztül. A kívánt távolság megtétele után a jel eljut a vevőhöz. Demodulálta a jelet, hogy visszanyerje az eredeti üzenetjelet, amelyet utoljára küldenek a kimeneti jelátalakítóhoz. A kimeneti jelátalakító az elektromos jelet visszaalakítja beszédjellé.
A beszéd fontos szerepet játszik az emberi hangban, a mobiltelefonon keresztüli kommunikációban, a videóban stb. A rendszer hátulsó zaja azonban következtetésnek minősül, és ki kell küszöbölni a rendszerből. Ehhez hatékony szűrőket vagy erősítőket használnak.
Analóg kontra digitális
A két kommunikáció közötti elsődleges különbség az, hogy az analóg kommunikáció analóg jeleket használ, amelyek folyamatos időben változó jelek. A digitális kommunikáció digitális jeleket használ, amelyek diszkrét formában vannak jelen.
Nézzünk meg néhány különbséget az analóg és a digitális kommunikáció között.
| Kategória | Analóg kommunikáció | Digitális kommunikáció |
|---|---|---|
| Meghatározás | Analóg jeleket használ az adatok továbbítására az adóról a vevőre. | Digitális jeleket használ az adatok továbbítására az adóról a vevőre. |
| Jel | Az analóg jel folyamatos időben változó jel. | A digitális jel két bitet használ a 0 (ALACSONY) és 1 (HIGH) szintű átvitelhez. |
| Zajvédelem | Szegény | Jó |
| Hiba valószínűsége | Magas | Alacsony |
| Kódolás | Nem | Igen A digitális kommunikációs rendszer kódolót és dekódert használ a kódoláshoz az adó és a vevő oldalon. Segít a hibák felismerésében. |
| Rugalmas | Kevésbé rugalmas | Rugalmasabb |
| Költség | Alacsony költségű | Magas ár |
| Energiafelhasználás | Magas | Alacsony |
| Adatátvitel | Kevésbé pontos Pontosabb | |
| Jelábrázolás | Az analóg jeleket szinuszhullám vagy koszinuszhullám képviseli. | A digitális jeleket négyszöghullám képviseli. |
| Példák | Hangjelek, beszédjelek, videojelek stb. | Órajelek |
| Alkalmazások | Radar. Telefonálás stb. | Digitális órák, CD-k, számítógépek stb. |
Az analóg kommunikáció előnyei
Az analóg kommunikáció előnyei a következők:
- Az analóg jel kisebb sávszélességet használ, mint a digitális jel. Ez annak köszönhető, hogy az analóg kommunikációs rendszerben erősítőt használnak, amely javítja a jelet és csökkenti a torzítást.
- Folyamatos jellegénél fogva pontosabb ábrázolási módot biztosít.
- Az audiojeleket előnyben részesítik hang- és képátvitelhez. Ez azért van így, mert ezek a jelek könnyen modulálhatók és demodulálhatók az amplitúdómoduláció és a demoduláció segítségével.
- Az analóg jelek a digitális jelekhez képest könnyen feldolgozhatók.
- Véges mennyiségű jelfelbontást kínál.
- Az analóg jelek nagy sűrűségűek, mivel folyamatosak, és az átvitelhez médium szükséges.
Előfeltétel
Az analóg kommunikáció elsajátításának feltétele az alapvető ismeretek kommunikáció fogalmak. Alapvető megértése Jelek és rendszerek, Elektronika és kommunikáció előnyt jelentene.
Közönség
Az Analóg kommunikáció oktatóanyaga a kezdőknek, diákoknak akik az analóg kommunikációról szeretnének ismereteket szerezni. Az oktatóanyag megkezdése előtt az alapvető ismeretekre van szükség.
Probléma
Biztosítjuk, hogy ezzel az analóg kommunikációs oktatóanyaggal nem talál problémát. De ha bármilyen hiba van, kérjük, írja be a problémát a kapcsolatfelvételi űrlapon.