Viễn thông, khoa học và thực hành truyền thông tin bằng phương tiện điện từ. Các trung tâm viễn thông hiện đại về các vấn đề liên quan đến việc truyền khối lượng thông tin lớn trên một khoảng cách dài mà không làm mất mát do nhiễu và nhiễu. Các thành phần cơ bản của một hệ thống viễn thông kỹ thuật số hiện đại phải có khả năng truyền tín hiệu thoại, dữ liệu, radio và truyền hình. Truyền dẫn kỹ thuật số được sử dụng để đạt được độ tin cậy cao và vì chi phí cho các hệ thống chuyển mạch kỹ thuật số thấp hơn nhiều so với chi phí của các hệ thống tương tự. Tuy nhiên, để sử dụng truyền kỹ thuật số, các tín hiệu tương tự tạo ra hầu hết các giao tiếp thoại, radio và truyền hình phải chịu một quá trình chuyển đổi tương tự sang số. (Trong truyền dữ liệu, bước này được bỏ qua vì các tín hiệu đã ở dạng kỹ thuật số; hầu hết truyền thông, radio và giao tiếp thoại, tuy nhiên, sử dụng hệ thống analog và phải được số hóa.) Trong nhiều trường hợp, tín hiệu số hóa được truyền qua nguồn. bộ mã hóa, sử dụng một số công thức để giảm thông tin nhị phân dư thừa. Sau khi mã hóa nguồn, tín hiệu số hóa được xử lý trong bộ mã hóa kênh, giới thiệu thông tin dư thừa cho phép phát hiện và sửa lỗi. Tín hiệu được mã hóa được tạo ra phù hợp để truyền bằng cách điều chế trên sóng mang và có thể được tạo thành một phần của tín hiệu lớn hơn trong một quá trình được gọi là ghép kênh. Tín hiệu được ghép kênh sau đó được gửi vào kênh truyền đa truy cập. Sau khi truyền, quá trình trên được đảo ngược ở đầu nhận và thông tin được trích xuất.
Bài viết này mô tả các thành phần của một hệ thống viễn thông kỹ thuật số như đã nêu ở trên. Để biết chi tiết về các ứng dụng cụ thể sử dụng hệ thống viễn thông, hãy xem các bài báo điện thoại, điện báo, fax, radio và truyền hình. Truyền qua dây điện, sóng vô tuyến và cáp quang được thảo luận trong phương tiện truyền thông viễn thông. Để biết tổng quan về các loại mạng được sử dụng trong truyền thông tin, hãy xem mạng viễn thông.
Chuyển đổi tương tự sang số
Trong việc truyền thông tin lời nói, âm thanh hoặc video, đối tượng có độ trung thực cao, đó là sự tái tạo tốt nhất có thể của thông điệp gốc mà không bị suy giảm do nhiễu tín hiệu và nhiễu. Cơ sở của viễn thông tương đối không nhiễu và méo tiếng là tín hiệu nhị phân. Tín hiệu đơn giản nhất có thể thuộc bất kỳ loại nào có thể được sử dụng để truyền tin nhắn, tín hiệu nhị phân chỉ bao gồm hai giá trị có thể. Các giá trị này được biểu thị bằng các chữ số nhị phân hoặc bit, 1 và 0. Trừ khi nhiễu và méo thu được trong quá trình truyền đủ lớn để thay đổi tín hiệu nhị phân từ giá trị này sang giá trị khác, giá trị chính xác có thể được xác định bởi người nhận để tiếp nhận hoàn hảo có thể xảy ra.
Nếu thông tin được truyền đi đã ở dạng nhị phân (như trong giao tiếp dữ liệu), thì không cần tín hiệu được mã hóa kỹ thuật số. Nhưng giao tiếp thoại thông thường diễn ra bằng điện thoại không ở dạng nhị phân; không có nhiều thông tin được thu thập để truyền từ đầu dò không gian, cũng không phải là tín hiệu truyền hình hoặc radio được thu thập để truyền qua một liên kết vệ tinh. Các tín hiệu như vậy, liên tục thay đổi giữa một loạt các giá trị, được gọi là tương tự, và trong các hệ thống truyền thông kỹ thuật số, các tín hiệu tương tự phải được chuyển đổi thành dạng kỹ thuật số. Quá trình thực hiện chuyển đổi tín hiệu này được gọi là chuyển đổi tương tự sang số (A / D).
Lấy mẫu
Chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số bắt đầu bằng việc lấy mẫu hoặc đo biên độ của dạng sóng tương tự tại các thời điểm rời rạc cách đều nhau theo thời gian. Thực tế là các mẫu của sóng thay đổi liên tục có thể được sử dụng để biểu thị sóng đó phụ thuộc vào giả định rằng sóng bị hạn chế trong tốc độ biến đổi của nó. Bởi vì tín hiệu truyền thông thực sự là một sóng phức, về cơ bản là tổng của một số sóng hình sin thành phần, tất cả chúng đều có biên độ và pha chính xác của chúng. Tốc độ biến thiên của sóng phức có thể được đo bằng tần số dao động của tất cả các thành phần của nó. Sự khác biệt giữa tốc độ dao động tối đa (hoặc tần số cao nhất) và tốc độ dao động tối thiểu (hoặc tần số thấp nhất) của sóng hình sin tạo nên tín hiệu được gọi là băng thông (B) của tín hiệu. Do đó, băng thông đại diện cho dải tần số tối đa bị chiếm bởi tín hiệu. Trong trường hợp tín hiệu thoại có tần số tối thiểu 300 hertz và tần số tối đa 3.300 hertz, băng thông là 3.000 hertz, hoặc 3 kilohertz. Tín hiệu âm thanh thường chiếm khoảng 20 kilohertz băng thông và tín hiệu video tiêu chuẩn chiếm khoảng 6 triệu hertz, hoặc 6 megahertz.
Khái niệm về băng thông là trung tâm của tất cả các viễn thông. Trong chuyển đổi tương tự sang số, có một định lý cơ bản là tín hiệu tương tự có thể được biểu diễn duy nhất bằng các mẫu riêng biệt cách nhau không quá hai lần băng thông (1 / 2B). Định lý này thường được gọi là định lý lấy mẫu và khoảng thời gian lấy mẫu (1 / 2B giây) được gọi là khoảng Nyquist (sau kỹ sư điện người Mỹ gốc Thụy Điển Harry Nyquist). Như một ví dụ về khoảng Nyquist, trong quá khứ điện thoại thực hành, băng thông, thường được cố định ở mức 3.000 hertz, được lấy mẫu ít nhất cứ sau 1 / 6.000 giây. Trong thực tế hiện nay, 8.000 mẫu được lấy mỗi giây, để tăng dải tần số và độ trung thực của biểu diễn lời nói.
