A digitális kommunikáció a digitális adatok távolról történő továbbításához kapcsolódó technológiai terület .
Jelenleg a digitális kommunikációt széles körben használják analóg (szintben és időben folyamatos, például beszéd, kép) jelek továbbítására is, amelyeket e célból digitalizálnak ( mintavételeznek ). Az ilyen átalakulás mindig veszteségekkel jár, pl. az analóg jel digitális formában van ábrázolva, némi pontatlansággal.
A modern digitális kommunikációs rendszerek kábelt (beleértve az optikai szálakat is), műholdat, rádiórelét és egyéb vonalakat és kommunikációs csatornákat használnak, beleértve az analógokat is.
A felhasználói információkból adatokat generáló, valamint a felhasználó számára érthető formában megjelenítő berendezést végberendezésnek (TEE, data terminal equipment) nevezzük . Kommunikációs vonali végberendezésnek (DCE, data channel equipment) nevezzük azokat a berendezéseket, amelyek az adatokat kommunikációs vonalon történő továbbításra alkalmas formába alakítják át és a fordított konverziót végzik . A végberendezés lehet számítógép , a végberendezés általában egy modem .
A jelátvitel szimbólumok segítségével történik . Minden szimbólum a jel egy bizonyos állapotát jelöli a sorban, az ilyen állapotok halmaza véges. Így egy karakter bizonyos mennyiségű információt közvetít, általában egy vagy több bitet.
Az egységnyi idő alatt továbbított szimbólumok számát kulcsolási sebességnek vagy szimbólumsebességnek (baud rate) nevezzük. Baudban mérik (1 baud = 1 karakter másodpercenként). Az egységnyi idő alatt továbbított információ mennyiségét információátviteli sebességnek nevezzük, és bit per másodpercben mérjük . Elterjedt tévhit, hogy a bit per másodperc és a baud ugyanaz, de ez csak akkor igaz, ha minden karakter csak egy bitet továbbít, ami nem túl gyakori.
Az adatok kommunikációs vonalon/csatornán keresztüli továbbításra alkalmas formába alakítását modulációnak nevezzük .
A következő technológiákat alkalmazzák a digitális kommunikációban:
A forráskódolás a forrásinformáció hatékony leírásának feladatához kapcsolódik. A hatékony leírás lehetővé teszi az eredeti adatok diszkrét megvalósításainak tárolásával vagy továbbításával kapcsolatos memória- vagy sávszélesség-követelmények csökkentését. Diszkrét források esetén a csökkentett bitsebességű adatleírások létrehozásának képessége az információtartalomtól és a forrásszimbólumok statisztikai korrelációjától függ. Analóg források esetén a csökkentett bitsebességű adatleírások előállításának képessége (az elfogadott pontossági kritérium szerint) a forrásjel amplitúdó-eloszlásától és időbeli korrelációjától függ. A forráskódolás célja, hogy adott névleges bitsebességgel jó pontossággal leírja a forrásinformációt, vagy elviselje az alacsony bitsebességet, hogy adott pontosságú forrásleírást kapjunk.
Bármely kommunikációs rendszer ki van téve a zajnak és a kommunikációs vonalak és csatornák jellemzőinek (és ennek eredményeként torzulásnak), ami hibás jelvételhez vezethet. Az ebből eredő hibák leküzdésére egy speciálisan kialakított redundanciát vezetnek be a jelbe, amely lehetővé teszi a fogadó oldal számára bizonyos számú hiba észlelését és bizonyos esetekben kijavítását . Számos hibajavító (PU) kód létezik, amelyek redundancia, észlelési és javítási képességükben különböznek egymástól.
A hibajavító kódok fő osztályai:
Moduláció (lat. modulatio - szabályosság, ritmus ) - a nagyfrekvenciás vivőoszcilláció egy vagy több paraméterének megváltoztatásának folyamata az alacsony frekvenciájú információs jel (üzenet) törvénye szerint.
A továbbított információ beágyazódik a vezérlő (moduláló) jelbe, az információhordozó szerepét pedig egy nagyfrekvenciás oszcilláció, az úgynevezett vivő (modulált) tölti be. A moduláció tehát egy információs hullám „leszállásának” folyamata egy ismert vivőn, hogy új, modulált jelet kapjunk.
A moduláció eredményeként a kisfrekvenciás vezérlőjel spektruma átkerül a nagyfrekvenciás tartományba. Ez lehetővé teszi, hogy a műsorszórás megszervezése során az összes adó-vevő különböző frekvencián működjön úgy, hogy azok ne „zavarják” egymást.
Hordozóként különféle formájú (téglalap, háromszög stb.) rezgések használhatók, de leggyakrabban harmonikus rezgéseket alkalmaznak. Attól függően, hogy a vivőoszcilláció melyik paramétere változik, megkülönböztetjük a moduláció típusát (amplitúdó, frekvencia, fázis stb.). A diszkrét jellel történő modulációt digitális modulációnak vagy kulcsolásnak nevezik.