Telecommunicatie , wetenschap en praktijk van het overbrengen van informatie door elektromagnetische middelen. Moderne telecommunicatie concentreert zich op de problemen die gepaard gaan met het verzenden van grote hoeveelheden informatie over lange afstanden zonder schadelijk verlies door ruis en interferentie. De basiscomponenten van een modern digitaal telecommunicatiesysteem moeten spraak-, data-, radio- en televisiesignalen kunnen verzenden. Digitale transmissie wordt gebruikt om een hoge betrouwbaarheid te bereiken en omdat de kosten van digitale schakelsystemen veel lager zijn dan de kosten van analoog systemen. Om digitale transmissie te gebruiken, moeten echter de analoge signalen waaruit de meeste spraak-, radio- en televisiesignalen bestaan communicatie moet worden onderworpen aan een proces van analoog-naar-digitaal conversie. (Bij datatransmissie wordt deze stap overgeslagen omdat de signalen al in digitale vorm zijn; de meeste televisie-, radio- en spraakcommunicatie gebruiken echter het analoge systeem en moeten worden gedigitaliseerd.) In veel gevallen wordt het gedigitaliseerde signaal door een bron geleid encoder, die een aantal formules gebruikt om overtollig binaire informatie. Na broncodering wordt het gedigitaliseerde signaal verwerkt in een kanaalencoder, die redundante informatie introduceert waarmee fouten kunnen worden gedetecteerd en gecorrigeerd. Het gecodeerde signaal wordt geschikt gemaakt voor verzending door: modulatie op een draaggolf en kan deel uitmaken van een groter signaal in een proces dat bekend staat als multiplexing. Het gemultiplexte signaal wordt vervolgens verzonden naar een transmissiekanaal met meerdere toegangen. Na verzending wordt het bovenstaande proces aan de ontvangende kant omgekeerd en wordt de informatie geëxtraheerd.
Blokschema van een digitaal telecommunicatiesysteem. Encyclopædia Britannica, Inc.
wat is de betekenis van het 9e amendement?
Dit artikel beschrijft de componenten van een digitaal telecommunicatiesysteem zoals hierboven beschreven. Voor details over specifieke toepassingen die gebruikmaken van telecommunicatiesystemen, zie de artikelen telefoon , telegraaf , fax , radio- , en televisie . Transmissie over elektrische draad, radiogolven en optische vezels wordt besproken in telecommunicatiemedia. Voor een overzicht van de soorten netwerken die worden gebruikt bij informatieoverdracht, zie: telecommunicatienetwerk .
Bij het verzenden van spraak-, audio- of video-informatie is het object high-fidelity, dat wil zeggen de best mogelijke reproductie van het originele bericht zonder de degradaties opgelegd door signaalvervorming en lawaai . De basis van relatief ruisvrije en vervormingsvrije telecommunicatie is het binaire signaal. Het eenvoudigst mogelijke signaal van welke aard dan ook dat kan worden gebruikt om berichten te verzenden, het binaire signaal bestaat uit slechts twee mogelijke waarden. Deze waarden worden weergegeven door de binaire cijfers of bits , 1 en 0. Tenzij de ruis en vervorming die tijdens de verzending worden opgepikt groot genoeg zijn om het binaire signaal van de ene waarde in de andere te veranderen, kan de juiste waarde door de ontvanger worden bepaald, zodat perfecte ontvangst kan optreden.
Basisstappen bij de conversie van analoog naar digitaal Een analoog signaal wordt met regelmatige tussenpozen gesampled. De amplitude bij elk interval wordt gekwantiseerd of er wordt een waarde aan toegewezen, en de waarden worden afgebeeld in een reeks binaire cijfers of bits. De informatie wordt als een digitaal signaal naar de ontvanger verzonden, waar het wordt gedecodeerd en het analoge signaal opnieuw wordt samengesteld. Encyclopædia Britannica, Inc.
Als de te verzenden informatie al in binaire vorm is (zoals bij datacommunicatie), hoeft het signaal niet digitaal te worden gecodeerd. Maar gewone spraakcommunicatie die via een telefoon plaatsvindt, is niet in binaire vorm; evenmin is veel van de informatie verzameld voor verzending van een ruimtesonde, noch worden de televisie- of radiosignalen verzameld voor verzending via een satellietverbinding. Dergelijke signalen, die voortdurend variëren tussen een reeks waarden, worden analoog genoemd, en in digitale communicatiesystemen moeten analoge signalen worden omgezet in digitale vorm. Het proces van het maken van deze signaalconversie wordt analoog-naar-digitaal (A/D) conversie genoemd.
wanneer schilderde leonardo da vinci het laatste avondmaal?
De conversie van analoog naar digitaal begint met bemonstering, of het meten van de amplitude van de analoge golfvorm op discrete tijdstippen met gelijke onderlinge afstanden. Het feit dat steekproeven van een continu variërende golf kunnen worden gebruikt om die golf weer te geven, berust op de veronderstelling dat de golf beperkt is in zijn variatiesnelheid. Omdat een communicatiesignaal eigenlijk een complexe golf is - in wezen de som van een aantal samenstellende sinusgolven, die allemaal hun eigen precieze amplitudes en fasen hebben - kan de variatiesnelheid van de complexe golf worden gemeten door de oscillatiefrequenties van alle zijn componenten. Het verschil tussen de maximale oscillatiesnelheid (of hoogste frequentie) en de minimale oscillatiesnelheid (of laagste frequentie) van de sinusgolven waaruit het signaal bestaat, staat bekend als de bandbreedte ( B ) van het signaal. Bandbreedte vertegenwoordigt dus het maximale frequentiebereik dat door een signaal wordt ingenomen. In het geval van een spraaksignaal met een minimale frequentie van 300 hertz en een maximale frequentie van 3.300 hertz, is de bandbreedte 3000 hertz of 3 kilohertz. Audiosignalen nemen over het algemeen ongeveer 20 kilohertz bandbreedte in beslag en standaard videosignalen nemen ongeveer 6 miljoen hertz of 6 megahertz in beslag.
Het concept van bandbreedte staat centraal in alle telecommunicatie. Bij analoog-naar-digitaal conversie is er een fundamentele stelling dat het analoge signaal uniek kan worden weergegeven door discrete samples die niet meer dan één uit elkaar liggen over twee keer de bandbreedte (1/2 B ) deel. Deze stelling wordt gewoonlijk de bemonsteringsstelling genoemd en het bemonsteringsinterval (1/2 B seconden) wordt het Nyquist-interval genoemd (naar de in Zweden geboren Amerikaanse elektrotechnisch ingenieur Harry Nyquist). Als voorbeeld van het Nyquist-interval werd in eerdere telefoonpraktijken de bandbreedte, die gewoonlijk op 3.000 hertz was vastgesteld, ten minste elke 1/6.000 seconde bemonsterd. In de huidige praktijk worden 8.000 samples per seconde genomen om het frequentiebereik en de trouw van de spraakweergave.
Om een bemonsterd signaal in digitale vorm op te slaan of te verzenden, moet elke bemonsterde amplitude worden geconverteerd naar een van een eindig aantal mogelijke waarden of niveaus. Om de conversie naar binaire vorm te vergemakkelijken, is het aantal niveaus meestal een macht van 2, dat wil zeggen 8, 16, 32, 64, 128, 256, enzovoort, afhankelijk van de vereiste mate van nauwkeurigheid. Bij digitale overdracht van spraak worden gewoonlijk 256 niveaus gebruikt, omdat uit tests is gebleken dat dit de gemiddelde telefoonluisteraar voldoende getrouwheid geeft.
De invoer naar de kwantiseerder is een reeks gesamplede amplitudes waarvoor er een eindeloos aantal mogelijke waarden. De uitvoer van de kwantiseerder moet daarentegen worden beperkt tot een eindig aantal niveaus. Het toewijzen van oneindig variabele amplituden aan een beperkt aantal niveaus introduceert onvermijdelijk onnauwkeurigheid, en onnauwkeurigheid resulteert in een overeenkomstige hoeveelheid signaalvervorming. (Om deze reden wordt kwantisering vaak een verliesgevend systeem genoemd.) De mate van onnauwkeurigheid hangt af van het aantal uitgangsniveaus dat door de kwantiseerder wordt gebruikt. Meer kwantiseringsniveaus verhogen de nauwkeurigheid van de weergave, maar verhogen ook de benodigde opslagcapaciteit of transmissiesnelheid. Betere prestaties met hetzelfde aantal uitgangsniveaus kunnen worden bereikt door een oordeelkundige plaatsing van de uitgangsniveaus en de amplitude drempels nodig om die niveaus toe te kennen. Deze plaatsing hangt op zijn beurt af van de aard van de golfvorm die wordt gekwantiseerd. Over het algemeen plaatst een optimale kwantiseerder meer niveaus in amplitudebereiken waar het signaal waarschijnlijker is en minder niveaus waar het signaal minder waarschijnlijk is. Deze techniek staat bekend als niet-lineaire kwantisatie. Niet-lineaire kwantisatie kan ook worden bereikt door het signaal door een compressorcircuit te leiden, dat de zwakke componenten van het signaal versterkt en verzwakt zijn sterke componenten. Het gecomprimeerde signaal, dat nu een smallere dynamisch bereik, kan worden gekwantiseerd met een uniforme of lineaire afstand tussen drempels en uitgangsniveaus. In het geval van het telefoonsignaal wordt het gecomprimeerde signaal uniform gekwantiseerd op 256 niveaus, waarbij elk niveau wordt weergegeven door een reeks van acht bits. Aan de ontvangende kant wordt het gereconstitueerde signaal uitgebreid tot het oorspronkelijke bereik van amplitudes. Deze opeenvolging van compressie en expansie, ook wel companding genoemd, kan een effectief dynamisch bereik opleveren dat gelijk is aan 13 bits.
Copyright © Alle Rechten Voorbehouden | asayamind.com