telekommunikasjon, vitenskap og praksis med å overføre informasjon ved hjelp av elektromagnetiske midler. Moderne telekommunikasjonssentre om problemene med å overføre store mengder informasjon over lange avstander uten å skade tap på grunn av støy og forstyrrelser. De grunnleggende komponentene i et moderne digitalt telekommunikasjonssystem må være i stand til å overføre tale-, data-, radio- og tv-signaler. Digital overføring brukes for å oppnå høy pålitelighet og fordi kostnadene for digitale koblingssystemer er mye lavere enn kostnadene for analoge systemer. For å kunne bruke digital overføring, må imidlertid de analoge signalene som utgjør mest tale-, radio- og TV-kommunikasjon bli utsatt for en prosess med analog til digital konvertering. (Ved dataoverføring blir dette trinnet forbigått fordi signalene allerede er i digital form; de fleste TV-, radio- og stemmekommunikasjon bruker imidlertid det analoge systemet og må digitaliseres.) I mange tilfeller sendes det digitaliserte signalet gjennom en kilde koderen, som bruker en rekke formler for å redusere overflødig binær informasjon. Etter kildekoding blir det digitaliserte signalet behandlet i en kanalkoder som introduserer overflødig informasjon som gjør at feil kan oppdages og korrigeres. Det kodede signalet er gjort egnet for overføring ved modulering til en bærebølge og kan bli gjort som en del av et større signal i en prosess kjent som multipleksing. Det multipleksede signalet blir deretter sendt til en overføringskanal med flere tilganger. Etter overføring reverseres prosessen ovenfor ved mottaksenden, og informasjonen blir trukket ut.
Denne artikkelen beskriver komponentene i et digitalt telekommunikasjonssystem som beskrevet ovenfor. For artikler om spesifikke applikasjoner som bruker telekommunikasjonssystemer, se artiklene telefon, telegraf, faks, radio og TV. Overføring over elektrisk ledning, radiobølge og optisk fiber er diskutert i telekommunikasjonsmedier. For en oversikt over hvilke typer nettverk som brukes i informasjonsoverføring, se telenett.
Analog til digital konvertering
Ved overføring av tale-, lyd- eller videoinformasjon er objektet høy trohet - det vil si best mulig gjengivelse av den originale meldingen uten de forringelser som blir påført ved signalforvrengning og støy. Grunnlaget for relativt støyfri og forvrengningsfri telekommunikasjon er det binære signalet. Det enkleste mulige signal av noe slag som kan brukes til å overføre meldinger, består det binære signalet av bare to mulige verdier. Disse verdiene er representert med de binære sifrene, eller bitene, 1 og 0. Med mindre støyen og forvrengningen som plukkes opp under overføringen er stor nok til å endre det binære signalet fra en verdi til en annen, kan riktig verdi bestemmes av mottakeren slik at perfekt mottakelse kan forekomme.
Hvis informasjonen som skal overføres allerede er i binær form (som i datakommunikasjon), er det ikke behov for at signalet skal kodes digitalt. Men vanlig stemmekommunikasjon som foregår via en telefon er ikke i binær form; verken er mye av informasjonen samlet for overføring fra en romføler, og heller ikke er TV- eller radiosignalene samlet for overføring gjennom en satellittforbindelse. Slike signaler, som kontinuerlig varierer mellom en rekke verdier, sies å være analoge, og i digitale kommunikasjonssystemer må analoge signaler konverteres til digital form. Prosessen med å gjøre denne signalkonvertering kalles analog-til-digital (A / D) -konvertering.
prøvetaking
Analog-til-digital konvertering begynner med sampling, eller måling av amplituden til den analoge bølgeformen på like avstand fra diskrete øyeblikk. Det faktum at prøver av en kontinuerlig varierende bølge kan brukes til å representere den bølgen, er avhengig av antakelsen om at bølgen er begrenset i dens variasjonshastighet. Fordi et kommunikasjonssignal faktisk er en kompleks bølge - i hovedsak summen av et antall komponent sinusbølger, som alle har sine egne nøyaktige amplituder og faser - kan variasjonshastigheten til den komplekse bølgen måles ved frekvensene av alle svingninger dens komponenter. Forskjellen mellom maksimal svingningshastighet (eller høyeste frekvens) og minste svingningshastighet (eller laveste frekvens) for sinusbølgene som utgjør signalet, er kjent som båndbredden (B) til signalet. Båndbredde representerer således det maksimale frekvensområdet okkupert av et signal. Når det gjelder et stemmesignal som har en minimumsfrekvens på 300 hertz og en maksimal frekvens på 3300 hertz, er båndbredden 3000 hertz, eller 3 kilohertz. Lydsignaler opptar vanligvis rundt 20 kilohertz båndbredde, og standard videosignaler opptar omtrent 6 millioner hertz, eller 6 megahertz.
Konseptet med båndbredde er sentralt i all telekommunikasjon. I analog-til-digital konvertering er det en grunnleggende teorem at det analoge signalet kan være unikt representert av diskrete prøver som ikke er mer enn en over dobbelt båndbredde (1 / 2B) fra hverandre. Dette teoremet blir ofte referert til som samplingsteoremet, og samplingintervallet (1 / 2B sekunder) blir referert til som Nyquist-intervallet (etter den svenskfødte amerikanske elektroingeniøren Harry Nyquist). Som et eksempel på Nyquist-intervallet ble båndbredden, vanligvis fastsatt til 3000 hertz, prøvet minst hvert 1/6000 sekund. I dagens praksis blir det tatt 8000 prøver per sekund for å øke frekvensområdet og fideliteten til talerepresentasjonen.
