כיצד מועבר אות דיגיטלי למרחקים
אם אות אנלוגי הוא רציף, אזי אות דיגיטלי הוא אות שהוא רצף של ערכים נפרדים (מופרדים בבירור בגודל ובזמן) שהם כפולות של ערך מינימלי מסוים.
בעולם המודרני, בעת העברת מידע, משתמשים לרוב באותות בינאריים, מה שנקרא זרמי סיביות (רצפים של «0» ו- «1»), שכן ניתן לקודד בקלות רצפים בפורמט זה ולהשתמש בהם מיד. באלקטרוניקה בינארית... כדי לשדר אות דיגיטלי על ערוץ אנלוגי (רדיו או חשמלי), הוא מומר, כלומר מאופנן. ובקבלה, הם מפרקים אותו בחזרה.
לאות הדיגיטלי יש תכונה חשובה, כלומר היכולת לשחזר אותו לחלוטין ברפיטר. וכאשר האות הדיגיטלי המשודר במערכת התקשורת רועש, אז בריפיטר ניתן להחזיר אותו ליחס אות/רעש מסוים. כלומר, אם האות הגיע עם הפרעות מינוריות, הוא מומר לצורה דיגיטלית ומתעצב מחדש לחלוטין ברפיטר - הוא משוחזר בצורה זו.
אבל אם האות המעוות הוא אנלוגי, אז יש להגביר אותו יחד עם הרעש המשולב. אבל אם האות הדיגיטלי הנכנס מתקבל בהפרעות חזקות, למשל, עם פגיעה של צוק תלול, זה יהיה בלתי אפשרי לחלוטין לשחזר אותו לחלוטין, כי חלקים עדיין יאבדו.
אות אנלוגי, גם עם הפרעות חזקות, עדיין יכול להיות משוחזר לצורה מקובלת כלשהי כאשר ניתן יהיה לחלץ ממנו מידע, אם כי בקושי.
תקשורת סלולרית אנלוגית בפורמט AMPS ו-NMT, לעומת תקשורת סלולרית דיגיטלית בפורמטים GSM ו-CDMA, מאפשרת לנהל שיחה עם הפרעות, בעוד שבהפרעות בתקשורת דיגיטלית זה לא יעבוד, כי יצירות שלמות ייפלו מהשיחה.
כדי להגן מפני בעיות כאלה, האות הדיגיטלי מתחדש לעתים קרובות על ידי בניית מחדשים לתוך הפסקת קו התקשורת אם הוא ארוך מספיק או שהמרחק מתחנת הבסיס לטלפון הנייד מצטמצם - תחנות בסיס ממוקמות על הקרקע לעתים קרובות יותר. אלגוריתמים לאימות ושחזור מידע דיגיטלי במערכות דיגיטליות מאפשרים להגביר את אמינות העברת המידע בצורה דיגיטלית.
לכן, כפי שצוין לעיל, המאפיין החשוב ביותר של אות דיגיטלי במהלך השידור שלו הוא שניתן לשחזר את רצף הפולסים לאחר שהוא עבר דרך מדיום שמציג פיזור והפרעות. המדיום יכול להיות חוטי או אלחוטי.
רגנרטורים ממוקמים לאורך הקו במרחק מסוים אחד מהשני. קטעים עם כבלים ומחדשים נקראים קטעי רגנרציה.המחדש מתקן את צורת הפולסים המתקבלים, משחזר את המרווחים ביניהם (שעונים) ומשחזר למעשה את רצף הפולסים שוב.
נניח שמתקבלת סדרה של פולסים ופערים חיוביים ושליליים מהפלט של המחדש הקודם. אז לפולסים בכניסה של המחדש הבא יש עיוותים, למשל לאחר שידור בכבלים או מהשפעות אלקטרומגנטיות חיצוניות.
מגבר התיקון מתקן את צורת הפולסים, מגדיל את המשרעת שלהם עד כדי כך שהבלוק הבא יכול להבין האם יש כאן פולס או לא, ולהחליט אם לשחזר אותו ברגע הנוכחי או לא.
לאחר מכן מגיעה פעולת התזמון וההתחדשות, המתבצעות בו-זמנית, יתרה מכך, התחדשות מתאפשרת רק כאשר בנקודת פתרון הרגנרטור סכום האמפליטודות של פולס הכניסה וההפרעה חורגים מרמת הסף של פתרון המחדש ואות התזמון במהלך לפתרון יש את המשרעת והקוטביות הנכונים.
אות התזמון נותן דגימת זמן של הפולסים המתוקנים המשקפים את יחס האות לרעש המקסימלי וגם מסדר את הפולסים בצורה נכונה ברצף.
באופן אידיאלי, יתקבל רצף מחודש במוצא המחדש, שיהיה העתק מדויק של רצף הפולסים המשודר על ידי הקטע הקודם של קו התקשורת.
במציאות, הרצף המשוחזר עשוי להיות שונה מהמקור.אבל שגיאות יכולות להופיע אם יש רעש משרעת גדול בכניסה, באות אנלוגי מפוענח זה נראה כמו הופעת רעש, ושגיאות הקשורות למרווחים בין פולסים עלולות לגרום לתנודות פאזה במיקום היחסי שלהן במוצא.
באותות אנלוגיים, התנודות הללו מופיעות כרעש דגימה, ובחידוש שלאחר מכן הן יופיעו. בנוסף, פולסי פלט חיוביים ושליליים עם אספקת חשמל לא מדויקת יכולים להיות שונים זה מזה באמפליטודה, מה שתורם גם לשגיאות בשלב הבא של חידוש האות הדיגיטלי.