Analogna komunikacija je sestavljena iz dveh besed analog in komunikacija. Analogni se nanaša na neprekinjen časovno spremenljiv signal. Komunikacija se nanaša na izmenjavo informacij med dvema ali več kot dvema viroma. Analogna komunikacija pomeni komunikacijo s pomočjo analognih signalov.

Analogna komunikacija je komunikacija od pošiljatelja do prejemnika v obliki analognega signala. Analogni signal je a stalno spreminjanje časa signal. Primer analognega signala so zvočni valovi. Signali, ki se nenehno spreminjajo s časom, so primeri analognega signala, kot je npr zvok in video signali.

V tej vadnici bomo razpravljali o analogni komunikaciji, modulaciji, vrstah modulacije, demodulatorjih, šumu, oddajnikih, sprejemnikih in drugih komponentah komunikacijskega sistema.

celo število v niz

Kaj je komunikacija?

Prenos informacij z enega konca na drugega je znan kot komunikacije . V elektronskem sistemu se podatki prenašajo po kanalu med oddajnim in sprejemnim koncem. Dodatne naprave se uporabljajo s komunikacijskim kanalom za preprečevanje signala zaradi zunanjih motenj. Podatki so prisotni v obliki analognega signala, ki je oblika energije.

Bistveni koncept analogne komunikacije je modulacija . Pomaga pri odstranjevanju šuma ali zunanjih motenj iz podatkov, ki lahko poslabšajo kakovost oddanega signala. O konceptu modulacije bomo razpravljali pozneje v vadnici.

Signali

Signal je elektromagnetno valovanje, ki prenaša informacije iz ene točke v drugo. Lahko potuje skozi različne medije, kot npr zrak, vakuum, voda , in trdna . V elektroniki je signal opredeljen kot a tok, napetost, oz val prenašanje informacij in potovanje na dolge razdalje. Hitrost signalnega vala je enaka hitrosti svetlobe.

Obstajata dve vrsti signalov, analogni in digitalni. Analogni se nanaša na prenos podatkov v analogni ali neprekinjeni obliki, digitalni pa na prenos podatkov v obliki bitov. Biti so predstavljeni z 0 (NIZKO) in 1 (VISOKA).

Analogni signali

Analogni signali so neprekinjeni signali, ki se spreminjajo v času. To pomeni, da so ti signali funkcija časa.

oz

Analogni signal je signal, katerega značilnosti, kot so napetost, amplituda ali frekvenca, se spreminjajo s časom. Običajna oblika analognega signala je sinusni val. Spodaj je prikazano:

Primeri analognih signalov so električni signali, svetlobni signali, govorni signali itd. Radijski signali so prav tako kategorizirani kot analogni signali. Vsak signal potrebuje medij za širjenje. na primer

Električni signali potrebujejo kable za širjenje iz enega kraja v drugega.

Govorni signali ali glas zahtevajo prosti prostor za širjenje. Lahko tudi rečemo, da govorni signal uporablja zrak kot medij za razmnoževanje. Toda šum in popačenje analognih signalov med prenosom sta večja kot pri digitalnih signalih.

Primer : Razdaljo avtomobila, ki potuje s konstantnim časom z določenim časom, lahko obravnavamo kot primer analognega signala. Graf, ki predstavlja, bo nagnjena črta, kot je prikazano spodaj:

Je kontinuirane narave.

Vrste analognih signalov

Signal je vrsta energije, ki prenaša informacije, tako kot električni signal. Električna energija je tista, ki prenaša informacije iz enega vira v drugega. Analogni signali so kategorizirani kot periodični signali in neperiodični signali.

Periodični signali

Analogni signal, ki se ponavlja v določenem časovnem obdobju, je znan kot periodični signal, kot sta sinusni in kosinusni val. Periodične signale je mogoče enostavno predstaviti z uporabo matematičnih enačb.

Kosinusni val je prikazan spodaj:

Aperiodični signali

Analogni signal, ki se v določenem časovnem obdobju ne ponovi, je znan kot aperiodični signal, kot so signali šuma. Je neprekinjen signal, vendar ne ponavljajočega se vzorca. Z matematičnimi enačbami ni enostavno predstaviti aperiodičnega signala.

Spodaj je prikazan primer aperiodičnega analognega signala:

tipi referenčnih podatkov v Javi

Digitalni signal

Digitalni signali so signali, ki podatke predstavljajo v obliki diskretnih vrednosti. Ima samo dve vrednosti 0 in 1, ki sta znani kot biti. Podatki se prenašajo v obliki teh bitov. na primer

01000110

Gre za 8-bitne ali 1-bajtne podatke.

Pogost primer digitalnega signala je prikazan spodaj:

Oglejmo si še en primer digitalnega signala.

Primer : Povprečne ocene 30 učencev v razredu pri petih predmetih lahko obravnavamo kot primer digitalnega signala. Graf je prikazan spodaj:

Vrste digitalnih signalov

Digitalni signali so tudi kategorizirani kot periodični signali in neperiodični signali.

Periodični signali

Digitalni signal, ki se ponavlja v določenem časovnem obdobju, je znan kot periodični signal, kot je kvadratni val.

Kvadratni val je prikazan spodaj:

Aperiodični signali

Digitalni signal, ki se v določenem časovnem obdobju ne ponovi, je znan kot aperiodični signal. Je tudi diskreten signal, vendar ne ponavljajočega se vzorca.

Pogost primer aperiodičnega digitalnega signala je prikazan spodaj:

Analogni komunikacijski sistem

Analogni komunikacijski sistem se nanaša na model, ki pomaga pri prenosu podatkov z enega konca na drugega. Združuje elemente, ki skupaj vzpostavijo omrežje med pošiljateljem in prejemnikom. Sestavljen je iz pretvorniki, oddajnik, kanal, in sprejemnik . Funkcija pretvornikov je pretvarjanje ene oblike energije v drugo. Kanal deluje kot medij za prenos električnih informacij od oddajnika do sprejemnika.

Blok diagram analognega komunikacijskega sistema je prikazan spodaj:

Oglejmo si podrobneje funkcijo vsake komponente.

Vhodni pretvornik

Vhodni pretvornik pretvori informacije v sporočilnem signalu v električno energijo, primerno za prenos. Viri informacij so avdio, televizija, računalniki itd.

Frekvenčni razpon govornega signala je od 300Hz do 3000Hz.

Frekvenca video signala je 4,2M Hz.

Frekvenčno območje televizije je od 0 Hz do 6000K Hz.

Izhod vhodnega pretvornika se napaja na oddajnik.

Oddajnik

Oddajnik pretvori električni signal v obliko, primerno za prenos za kanal. Izvaja modulacijo s prekrivanjem sporočilnega signala na visoka frekvenca nosilni signal. Tako imajo različni kanali različne vrste oddajnikov. Če se značilnosti kanala spreminjajo, se mora oddajnik prilagoditi, da ohrani želeni obseg za učinkovito komunikacijo.

Prvotni signal je znan kot signal sporočila ali signal osnovnega pasu. Oddajnik izvaja tudi multipleksiranje, to je hkratni prenos več signalov.

Komunikacijski kanal

Komunikacijski kanal je medij za prenos električnega signala od oddajnika do sprejemnika. Komunikacija je lahko oddajna ali od točke do točke. Oddajanje se nanaša na enega pošiljatelja in več sprejemnikov, kot je radio. Komunikacija od točke do točke se nanaša na komunikacijo med enim pošiljateljem in enim prejemnikom, kot je telefon. Bistveni parameter za primeren prenos je pasovna širina. Večja kot je pasovna širina, boljši bo prenos.

dateformat.format

Komunikacijski kanal je nadalje kategoriziran kot:

• Žični kanal
• Brezžični kanal

Žični kanal

Primeri žičnih kanalov so kabli s prepletenimi paricami, valovod, kabli in optična vlakna.

Prepleteni kabli : To sta dva prevodna kabla, zvita za izboljšanje prenosne sposobnosti. Zasuk v obeh prevodnikih povezuje električna ali magnetna polja in preprečuje motnje šuma v kanalu. Običajno se uporablja za zaščito žice, da prepreči podatke pred zunanjim šumom.

Valovodi : Valovod lahko prenaša elektromagnetne valove brez manjše ali minimalne izgube energije. Običajno se uporablja v radarski in mikrovalovni komunikaciji.

Optična vlakna : Optično vlakno je prenosno vlakno iz plastike ali stekla. Podatke lahko prenaša do več sto kilometrov brez vpliva na kakovost signala. Prenos temelji na TIR (Total Internal Reflection). Premer vlakna je tako majhen kot človeški las.

Brezžični kanal

Gre za komunikacijo v obliki EM (elektromagnetnih valov) od ene antene do druge v prostoru. Prenos je odvisen od frekvence EM valovanja.

Interferenčni dejavniki

Motnje v kanalu se imenujejo kot hrup in slabljenje .

Slabljenje je opredeljena kot izguba moči signala. Znano je tudi kot distorzija. Slabljenje povzročajo pasivne komponente v komunikacijskem sistemu, kot so kabli in priključki. V primerjavi z drugimi vrstami medijev vsebuje malo optičnih vlaken.

Hrup je resen dejavnik v komunikacijskem sistemu. Opredeljena je kot vsaka neželena motnja v signalu med prenosom. Hrup je razvrščen kot:

• Notranji hrup
• Zunanji hrup

Notranji hrup

Motnje, ki nastanejo med prenosom signala znotraj komunikacijskega sistema, so znane kot notranji šum. Primeri notranjega šuma so toplotni šum, udarni šum itd. Notranji šum lahko nastane tudi zaradi rekombinacije nosilcev (elektronov in lukenj).

Zunanji hrup

Motnje, ki nastanejo zunaj komunikacijskega sistema, so znane kot zunanji šum. Primeri zunanjega hrupa so osvetlitev, vžig, električni vklop itd.

Sprejemnik

Sprejemnik prejema informacije iz kanala. Izvleče potrebne informacije iz signala, ki ga zahteva izhodni pretvornik. Sprejemnik deluje nasprotno od modulacije in multipleksiranja, tj. demodulacija in demultipleksiranje . Prav tako ojača in odstrani šum iz signala.

Izhodni pretvornik

Izhodni pretvornik deluje obratno kot vhodni pretvornik. Pretvori električno energijo v prvotni signal. Lahko tudi rečemo, da naredi razpoložljive informacije razumljive cilju. Primeri izhodnih pretvornikov so zvočniki, motorji, LED itd.

Tako vhodni kot izhodni pretvornik sta pomembna, ker pretvarjata signal, primeren za prenos, in povečata hitrost signala.

The zvočniki pretvoriti električno energijo v zvok.

The motorji pretvoriti električno energijo v gibanje.

The LED diode (svetleče diode) pretvarjajo električno energijo v svetlobno.

Nekateri kanali uporabljajo tudi ojačevalnike ali filtre za odstranjevanje šuma ali popačenja signala. Šum v signalu lahko vpliva na kakovost signala. Zato je uporaba takšnih komponent v vezju bistvena.

Delovanje analognega komunikacijskega sistema

O vsaki komponenti smo že podrobno razpravljali. Pogovorimo se o tem, kako se podatki z enega konca prek pretvornika prenesejo na sprejemni konec. Omogoča dostop do podatkov prejemniku brez kakršnega koli šuma ali popačenja. Tukaj bomo obravnavali primer govornega signala.

Informacije najprej dosežejo vhodni pretvornik . Govorni signal pretvori v električni signal. To je zato, ker lahko komunikacijski sistem omogoči samo električni energiji, da prehaja skozi sistem. Električni signal je nadalje poslan v oddajnik . Z modulacijo izboljša lastnosti prejetega signala in ga pretvori v kanalu primerno obliko. Informacije zdaj potujejo po kanal prek različnih žičnih ali brezžičnih medijev. Ko prepotuje želeno razdaljo, signal doseže sprejemnik. Demoduliral je signal, da bi obnovil izvorni signal sporočila, ki je bil nazadnje poslan izhodnemu pretvorniku. Izhodni pretvornik pretvori električni signal nazaj v govorni signal.

Govor ima pomembno vlogo pri človeškem glasu, komunikaciji prek mobilnih telefonov, videa itd. Vendar pa se hrup v sistemu šteje za sklepanje in ga je treba odstraniti iz sistema. Za to se uporabljajo učinkoviti filtri ali ojačevalniki.

Analogno proti digitalnemu

Primarne razlike med obema komunikacijama so v tem, da analogna komunikacija uporablja analogne signale, ki so neprekinjeni časovno spremenljivi signali. Digitalna komunikacija uporablja digitalne signale, ki so prisotni v diskretni obliki.

v Javi

Pogovorimo se o nekaterih razlikah med analogno in digitalno komunikacijo.

Prednosti analogne komunikacije

Prednosti analogne komunikacije so naslednje:

• Analogni signal uporablja manjšo pasovno širino v primerjavi z digitalnim signalom. To je posledica uporabe ojačevalnika v analognem komunikacijskem sistemu, ki izboljša signal in zmanjša popačenje.
• Zaradi svoje neprekinjene narave zagotavlja natančnejšo metodo predstavitve.
• Zvočni signali so prednostni za avdio in video prenos. To je zato, ker je te signale mogoče enostavno modulirati in demodulirati z amplitudno modulacijo in demodulacijo.
• Analogne signale je v primerjavi z digitalnimi signali enostavno obdelati.
• Ponuja končno ločljivost signala.
• Analogni signali imajo visoko gostoto, ker so neprekinjeni in za prenos potrebujejo medij.

Predpogoj

Zahteva za učenje analogne komunikacije je osnovno znanje komunikacije koncepti. Osnovno razumevanje Signali in sistemi, elektronika in komunikacije bi bila prednost.

Občinstvo

Vadnica Analog Communication je namenjena začetniki, študenti ki želijo pridobiti znanje analognega komuniciranja. Pred začetkom vadnice je potrebno osnovno znanje.

Težava

Zagotavljamo vam, da s to vadnico za analogno komunikacijo ne boste našli nobenih težav. Če pa pride do kakršne koli napake, jo prosim objavite v kontaktnem obrazcu.