Telekommunikation, videnskab og praksis med transmission af information ved hjælp af elektromagnetiske midler. Moderne telekommunikationscentre handler om problemerne ved transmission af store mængder information over lange afstande uden at skade tab på grund af støj og interferens. De grundlæggende komponenter i et moderne digitalt telekommunikationssystem skal være i stand til at transmittere tale-, data-, radio- og tv-signaler. Digital transmission bruges for at opnå høj pålidelighed, og fordi omkostningerne ved digitale skiftesystemer er meget lavere end omkostningerne ved analoge systemer. For at kunne bruge digital transmission skal de analoge signaler, der udgør mest tale-, radio- og tv-kommunikation, dog underkastes en proces med analog til digital konvertering. (Ved dataoverførsel omgås dette trin, fordi signalerne allerede er i digital form; de fleste tv-, radio- og stemmekommunikation bruger dog det analoge system og skal digitaliseres.) I mange tilfælde overføres det digitaliserede signal gennem en kilde koderen, der anvender et antal formler for at reducere overflødige binære oplysninger. Efter kildekodning behandles det digitaliserede signal i en kanalkoder, der introducerer overflødig information, der gør det muligt at opdage og korrigere fejl. Det kodede signal gøres egnet til transmission ved modulation til en bærebølge og kan udgøres som en del af et større signal i en proces, der er kendt som multiplexing. Det multipleksede signal sendes derefter til en transmissionskanal med flere adganger. Efter transmission vendes ovennævnte proces ved den modtagende ende, og informationen ekstraheres.
Denne artikel beskriver komponenterne i et digitalt telekommunikationssystem som beskrevet ovenfor. For artikler om specifikke applikationer, der bruger telekommunikationssystemer, se artiklene telefon, telegraf, fax, radio og tv. Transmission over elektrisk ledning, radiobølge og optisk fiber diskuteres i telekommunikationsmedier. Se telekommunikationsnetværk for en oversigt over de typer net, der bruges i informationstransmission.
Analog til digital konvertering
Ved transmission af tale-, lyd- eller videooplysninger er objektet stor troværdighed - det vil sige den bedst mulige gengivelse af den originale meddelelse uden de nedbrydninger, der er pålagt ved signalforvrængning og støj. Grundlaget for relativt støjfri og forvrængningsfri telekommunikation er det binære signal. Det binæreste signal af enhver art, der kan bruges til at transmittere meddelelser, består af kun to mulige værdier. Disse værdier er repræsenteret af de binære cifre eller bits, 1 og 0. Medmindre støj og forvrængning, der samles op under transmission, er stor nok til at ændre det binære signal fra en værdi til en anden, kan den korrekte værdi bestemmes af modtageren, så perfekt modtagelse kan forekomme.
Hvis informationen, der skal transmitteres, allerede er i binær form (som i datakommunikation), er der ikke behov for, at signalet kodes digitalt. Men almindelig stemmekommunikation, der finder sted via en telefon, er ikke i binær form; hverken er meget af den information, der er indsamlet til transmission fra en rumsonde, heller ikke er tv- eller radiosignalerne indsamlet til transmission gennem en satellitforbindelse. Sådanne signaler, der konstant varierer mellem en række værdier, siges at være analoge, og i digitale kommunikationssystemer skal analoge signaler konverteres til digital form. Processen med at foretage denne signalkonvertering kaldes analog-til-digital (A / D) -konvertering.
Prøveudtagning
Analog-til-digital konvertering begynder med sampling eller måling af amplituden af den analoge bølgeform i lige store indbyrdes adskilte tidspunkter. Det faktum, at prøver af en kontinuerligt varierende bølge kan bruges til at repræsentere denne bølge er afhængig af antagelsen om, at bølgen er begrænset i dens variationstempo. Fordi et kommunikationssignal faktisk er en kompleks bølge - i det væsentlige summen af et antal komponent sinusbølger, som alle har deres egne præcise amplituder og faser - kan variationskraften for den komplekse bølge måles ved frekvenserne af svingninger for alle dens komponenter. Forskellen mellem den maksimale svingningshastighed (eller højeste frekvens) og den mindste svingningshastighed (eller laveste frekvens) af sinusbølgerne, der udgør signalet, er kendt som signalets båndbredde (B). Båndbredde repræsenterer således det maksimale frekvensområde optaget af et signal. I tilfælde af et stemmesignal, der har en minimumsfrekvens på 300 hertz og en maksimal frekvens på 3.300 hertz, er båndbredden 3.000 hertz eller 3 kilohertz. Lydsignaler optager normalt ca. 20 kilohertz båndbredde, og standard videosignaler optager ca. 6 millioner hertz eller 6 megahertz.
Begrebet båndbredde er centralt for al telekommunikation. I analog til digital konvertering er der en grundlæggende teorem om, at det analoge signal kan repræsenteres unikt af diskrete prøver, der ikke er mere end en over dobbelt båndbredde (1 / 2B) fra hinanden. Denne sætning omtales almindeligvis som samplingsteorem, og prøveudtagningsintervallet (1 / 2B sekunder) omtales som Nyquist-intervallet (efter den svenskfødte amerikanske elektroingeniør Harry Nyquist). Som et eksempel på Nyquist-intervallet blev båndbredden, der almindeligvis blev fastlagt til 3.000 hertz, udtaget mindst hvert 1/6.000 sekund. I den nuværende praksis udtages 8.000 prøver pr. Sekund for at øge frekvensområdet og fideliteten for talerepræsentationen.
