Аналоговый и цифровой сигналы — различия, преимущества и недостатки
Любой сигнал, аналоговый или цифровой — это электромагнитные колебания, которые распространяются с определенной частотой, в зависимости от того, какой сигнал передается, устройство, принимающее данный сигнал, переводит его в текстовую, графическую или звуковую информацию, удобную для восприятия пользователя или самого устройства. Для примера, телевизионный или радиосигнал, вышка или радиостанция может передавать и аналоговый и, на даный момент, цифровой сигнал. Приемное устройство, получая данный сигнал, преобразует его в изображение или звук, дополняя текстовой информацией (современные радиоприемники).
Звук передается в аналоговой форме и уже через приемное устройство преобразуется в электромагнитные колебания, а как уже говорилось, колебания распространяются с определенной частотой. Чем выше будет частота звука, тем выше будут колебания, а значит звук на выходе будет громче. Говоря общими словами, аналоговый сигнал распространяется непрерывно, цифровой сигнал — прерывисто (дискретно).
Так как аналоговый сигнал распространяется постоянно, то колебания суммируются и на выходе возникает несущая частота, которая в данном случае является основной и на нее осуществляется настройка приемника. В самом приемнике происходит отделение данной частоты от других колебаний, которые уже преобразуются в звук. К очевидным недостаткам передачи при аналогового сигнала относятся — большое количество помех, невысокая безопасность передаваемого сигнала, а также большой объем передаваемой информации, часть из которой явлляется лишней.
Если говорить о цифровом сигнале, где данные передаются дискретно, стоит выделить его явные преимущества:
высокий уровень защиты передаваемой информации за счет ее шифрования;
легкость приема цифрового сигнала;
отсутствие постороннего «шума»;
цифровое вещание обеспечить огромное количество каналов;
высокое качество передачи — цифровой сигнал обеспечивает фильтрацию принимаемых данных;
Для преобразования аналогового сигнала в цифровой и наоборот испльзуются специальные устройства — аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). АЦП устанавливается в передатчике, ЦАП установлен в приемнике и преобразует дискретный сигнал в аналоговый.
Что касается безопасности, почему цифровой сигнал является более защищенным, чем аналоговый. Цифровой сигнал передается в зашифрованном виде и устройство, которое принимает сигнал, должно иметь код для расшифровки сигнала. Также стоит отметить, что АЦП может передавать и цифровой адрес приемника, если сигнал будет перехвачен, то полностью расшифровать его будет невозможно, тка как отсутствует часть кода — такой подход широко используется в мобильной связи.
Подведем итог, основное различие между аналоговым и цифровым сигналом заключается в структуре передаваемого сигнала. Аналоговые сигналы представляют из себя непрерывный поток колебаний с изменяющимися амплитудой и частотой. Цифровой сигнал представляет из себя дискретные колебания, значения которых зависят от передающей среды.
Альберт Эйнштейн родился в бедной еврейской семье в немецком городе Ульме 14 марта 1879 года. Начальное образование Альберт получил в католической школе Мюнхена. Там ему привили чувство религиозности. Однако вскоре Альберт увлекся чтением научной литературы, и для него больше не существовало никаких авторитетов, кроме Науки. Во время учебы в гимназии Альберт Эйнштейн считался проблемным учеником. Он постоянно спорил с учителями и несерьезно относился ко всем предметам, кроме математики и латыни. В 1895 году Альберт провалил экзамены в Политехникум в Цюрихе. Год спустя он сделал вторую попытку, и она ему удалась. Учеба в Политехникуме ему нравилась, там же он познакомился со своей будущей женой Милевой Марич. После окончания Политехникума Эйнштейн долгое время не мог найти постоянное место работы. Он продолжил дальнейшее изучение физики и в 1901 году опубликовал свою первую статью «Следствия теории капиллярности». 1905 год стал так называемым «Годом Чудес». Альберт опубликовал три статьи, которые полностью перевернули весь научный мир. В числе этих открытий была так называемая специальная теория относительности, которая через 10 лет выросла в общую теорию относительности – одну из самых значительных теорий Эйнштейна. По сути Эйнштейн стал творцом теоретической физики в ее современном варианте. В 1921 году он получил Нобелевскую премию по физике. В 1933 году после прихода к власти Гитлера он уехал из Германии и больше туда не вернулся. До конца жизни он жил и работал в США. После окончания Второй мировой войны Эйнштейн стал активным сторонником мира. Величайший ученый, основоположник многочисленных теорий, Эйнштейн до конца жизни оставался открытым, скромным и приветливым человеком. Несмотря на свой колоссальный научный авторитет, он не страдал излишним самомнением, охотно допускал, что может ошибаться, и если это случалось, публично признавал своё заблуждение. Умер Эйнштейн 18 апреля 1955 года, тело его было кремировано, а прах развеян.