Como um sinal digital é transmitido à distância
Se um sinal analógico é contínuo, então um sinal digital é um sinal que é uma sequência de valores discretos (claramente separados em magnitude e tempo) que são múltiplos de um determinado valor mínimo.
No mundo moderno, ao transmitir informações, os sinais binários, os chamados fluxos de bits (sequências de «0» e «1»), são mais usados, pois as sequências desse formato podem ser facilmente codificadas e usadas imediatamente em eletrônica binária… Para transmitir um sinal digital por um canal analógico (rádio ou elétrico), ele é convertido, ou seja, modulado. E na recepção, eles demodulam de volta.
O sinal digital tem uma propriedade importante, ou seja, a capacidade de regenerá-lo completamente no repetidor. E quando o sinal digital transmitido no sistema de comunicação é ruidoso, no repetidor ele pode ser restaurado para uma determinada relação sinal / ruído. Ou seja, se o sinal chegou com pouca interferência, ele é convertido para o formato digital e totalmente reformado no repetidor — é restaurado dessa forma.
Mas se o sinal distorcido for analógico, ele deve ser amplificado junto com o ruído sobreposto. Mas se o sinal digital de entrada for recebido com forte interferência, por exemplo, com o impacto de um penhasco íngreme, será totalmente impossível recuperá-lo completamente, pois ainda haverá perda de partes.
Um sinal analógico, mesmo com forte interferência, ainda pode ser restaurado para alguma forma aceitável quando for possível extrair alguma informação dele, embora com dificuldade.
A comunicação celular analógica no formato AMPS e NMT, em comparação com a comunicação celular digital nos formatos GSM e CDMA, permite que você converse com interferência, enquanto com interferência na comunicação digital não funcionará, porque partes inteiras cairão da conversa.
Para se proteger contra tais problemas, o sinal digital é muitas vezes regenerado pela construção de regeneradores na quebra da linha de comunicação se for longa o suficiente ou se a distância da estação base ao telefone celular for reduzida - as estações base estão localizadas no solo com mais frequência. Algoritmos para verificação e restauração de informações digitais em sistemas digitais permitem aumentar a confiabilidade da transmissão de informações em formato digital.
Assim, como observado acima, a característica mais importante de um sinal digital durante sua transmissão é que a sequência de pulsos pode ser recuperada após ter passado por um meio que introduz dispersão e interferência. O meio pode ser com fio ou sem fio.
Os regeneradores são colocados ao longo da linha a uma certa distância um do outro. As seções com cabos e regeneradores são chamadas de seções de regeneração.O regenerador corrige a forma dos pulsos recebidos, restaura os intervalos entre eles (relógios) e praticamente reproduz novamente a sequência de pulsos.
Suponha que uma série de pulsos e gaps positivos e negativos seja obtida da saída do regenerador anterior. Em seguida, os pulsos na entrada do próximo regenerador apresentam distorções, por exemplo, após transmissão por cabo ou por influências eletromagnéticas externas.
O amplificador de correção corrige a forma dos pulsos, aumenta sua amplitude a tal ponto que o próximo bloco pode entender se há um pulso aqui ou não e decidir se deve restaurá-lo no momento atual ou não.
Em seguida, vem a operação de temporização e regeneração, que são realizadas simultaneamente. Além disso, a regeneração só é possível quando no ponto de solução do regenerador a soma das amplitudes do pulso de entrada e da perturbação excede o nível de limite da solução do regenerador e o sinal de temporização durante a solução tem a amplitude e polaridade corretas.
O sinal de temporização fornece uma amostra de tempo dos pulsos retificados refletindo a relação sinal/ruído máxima e também organiza os pulsos corretamente na sequência.
Idealmente, uma sequência regenerada será obtida na saída do regenerador, que será uma cópia exata da sequência de pulsos transmitida pela seção anterior da linha de comunicação.
Na realidade, a sequência recuperada pode ser diferente da original.Mas erros podem aparecer se houver ruído de grande amplitude na entrada, em um sinal analógico decodificado parece o aparecimento de ruído, e erros relacionados aos intervalos entre pulsos podem causar flutuações de fase em sua posição relativa na saída.
Em sinais analógicos, essas flutuações aparecem como ruído de amostragem e, na regeneração subsequente, elas aparecerão. Além disso, pulsos de saída positivos e negativos com fonte de alimentação imprecisa podem diferir entre si em amplitude, o que também contribui para erros no próximo estágio da regeneração do sinal digital.