Digitaalinen viestintä on tekniikan ala, joka liittyy digitaalisen tiedon siirtoon etäisyyden yli.
Tällä hetkellä digitaalista viestintää käytetään laajalti myös analogisten (tasolla ja ajallisesti jatkuvien, esimerkiksi puhe-, kuva-) signaalien siirtämiseen, jotka digitoidaan ( näytteistetään ) tätä tarkoitusta varten. Tällainen muunnos liittyy aina tappioihin, ts. analoginen signaali esitetään digitaalisessa muodossa jossain määrin epätarkkuudella.
Nykyaikaiset digitaaliset viestintäjärjestelmät käyttävät kaapelia (mukaan lukien valokuitu), satelliittia, radiorelettä ja muita linjoja ja viestintäkanavia, mukaan lukien analogiset.
Laitteita, jotka muodostavat dataa käyttäjätiedoista sekä esittävät dataa käyttäjälle ymmärrettävässä muodossa, kutsutaan päätelaitteeksi (TEE, datapäätelaite) . Laitteita, jotka muuntavat tiedot viestintälinjan kautta lähetettäväksi sopivaan muotoon ja suorittavat käänteisen muuntamisen, kutsutaan tietoliikennelinjapäätelaitteiksi (DCE, data channel equipment) . Päätelaite voi olla tietokone , päätelaite on yleensä modeemi .
Signaalin siirto tapahtuu symbolien avulla . Jokainen symboli edustaa tiettyä signaalin tilaa rivillä, tällaisten tilojen joukko on äärellinen. Näin ollen merkki välittää jonkin verran tietoa, yleensä yhden tai useamman bitin.
Lähetettyjen symbolien määrää aikayksikköä kohti kutsutaan avainnopeuteen tai symbolinopeudeksi (baudinopeus). Se mitataan baudeina (1 baud = 1 merkki sekunnissa). Aikayksikköä kohti siirretyn tiedon määrää kutsutaan tiedonsiirtonopeudeksi ja se mitataan bitteinä sekunnissa . On yleinen väärinkäsitys, että bitit sekunnissa ja baudi ovat sama asia, mutta tämä on totta vain, jos jokainen merkki lähettää vain yhden bitin, mikä ei ole kovin yleistä.
Tietojen muuntamista viestintälinjan/kanavan kautta lähetettäväksi sopivaan muotoon kutsutaan modulaatioksi .
Seuraavat tekniikat löytävät sovellusta digitaalisessa viestinnässä:
Lähdekoodaus liittyy tehtävään luoda tehokas kuvaus lähdetiedoista. Tehokas kuvaus mahdollistaa alkuperäisen datan erillisten toteutusten tallentamiseen tai lähettämiseen liittyvien muisti- tai kaistanleveysvaatimusten pienentämisen. Erillisille lähteille kyky luoda pienennetyn bittinopeuden datakuvauksia riippuu informaatiosisällöstä ja lähdesymbolien tilastollisesta korrelaatiosta. Analogisten lähteiden osalta kyky tuottaa pienennetyn bittinopeuden datakuvauksia (hyväksytyn tarkkuuskriteerin mukaisesti) riippuu lähdesignaalin amplitudijakaumasta ja aikakorrelaatiosta. Lähdekoodauksen tarkoituksena on saada lähdeinformaation kuvaus hyvällä tarkkuudella tietyllä nimellisbittinopeudella tai sietää alhainen bittinopeus, jotta saadaan lähdekuvaus tietyllä tarkkuudella.
Mikä tahansa viestintäjärjestelmä on alttiina kohinalle ja viestintälinjojen ja -kanavien ominaisuuksille (ja sen seurauksena vääristymälle), mikä voi johtaa virheelliseen signaalin vastaanottoon. Seuraavien virheiden torjumiseksi signaaliin tuodaan erityisesti suunniteltu redundanssi, jonka avulla vastaanottava puoli voi havaita ja joissakin tapauksissa korjata tietyn määrän virheitä. On olemassa suuri määrä virheenkorjauskoodeja (PU), jotka eroavat redundanssistaan, havaitsemis- ja korjauskyvystään.
Virheenkorjauskoodien pääluokat:
Modulaatio (lat. modulatio - säännöllisyys, rytmi ) - prosessi, jossa muutetaan yhtä tai useampaa suurtaajuisen kantoaallon värähtelyn parametria matalataajuisen informaatiosignaalin (viestin) lain mukaisesti.
Lähetetty informaatio on upotettu ohjaussignaaliin (moduloivaan) ja informaation kantajan roolia suorittaa suurtaajuinen värähtely, jota kutsutaan kantoaaloksi (moduloitu). Modulaatio on siis prosessi, jossa informaatioaalto "lasketaan" tunnetulle kantoaaltolle uuden, moduloidun signaalin saamiseksi.
Moduloinnin seurauksena matalataajuisen ohjaussignaalin spektri siirretään suurtaajuusalueelle. Tämän avulla voit määrittää kaikkien lähetin-vastaanottimien toiminnan eri taajuuksilla lähetystä järjestettäessä, jotta ne eivät "häiriötä" toisiaan.
Kantajana voidaan käyttää erimuotoisia värähtelyjä (suorakulmaisia, kolmiomaisia jne.), mutta useimmiten käytetään harmonisia värähtelyjä. Sen mukaan, mikä kantoaaltovärähtelyn parametreista muuttuu, modulaation tyyppi erotetaan (amplitudi, taajuus, vaihe jne.). Diskreetillä signaalilla tapahtuvaa modulaatiota kutsutaan digitaaliseksi modulaatioksi tai avaimeksi.