Tout signal, analogique ou numérique, est une oscillation électromagnétique qui se propage à une certaine fréquence, en fonction du signal transmis, l'appareil recevant ce signal le traduit en informations textuelles, graphiques ou audio faciles à percevoir par l'utilisateur ou l'appareil. lui-même. Par exemple, un signal de télévision ou de radio, une tour ou une station de radio peuvent transmettre à la fois un signal analogique et, pour le moment, un signal numérique. L'appareil récepteur, recevant ce signal, le convertit en image ou en son, en le complétant par des informations textuelles (récepteurs radio modernes).
Le son est transmis sous forme analogique et, via l'appareil de réception, est converti en vibrations électromagnétiques et, comme déjà mentionné, les vibrations se propagent à une certaine fréquence. Plus la fréquence du son est élevée, plus les vibrations seront élevées, ce qui signifie que le son émis sera plus fort. De manière générale, un signal analogique se propage de manière continue, tandis qu'un signal numérique se propage de manière intermittente (discrète).
Étant donné que le signal analogique se propage constamment, les oscillations sont additionnées et une fréquence porteuse apparaît à la sortie, qui dans ce cas est la principale et le récepteur est réglé sur elle. Dans le récepteur lui-même, cette fréquence est séparée des autres vibrations, qui sont déjà converties en son. Les inconvénients évidents de la transmission utilisant un signal analogique comprennent une grande quantité d'interférences, une faible sécurité du signal transmis, ainsi qu'une grande quantité d'informations transmises, dont certaines sont superflues.
Si nous parlons d'un signal numérique, où les données sont transmises de manière discrète, il convient de souligner ses avantages évidents :
- haut niveau de protection des informations transmises grâce à leur cryptage ;
- facilité de réception du signal numérique;
- absence de « bruit » étranger ;
- la radiodiffusion numérique peut offrir un très grand nombre de chaînes ;
- haute qualité de transmission - le signal numérique assure le filtrage des données reçues ;
Pour convertir un signal analogique en signal numérique et vice versa, des dispositifs spéciaux sont utilisés - un convertisseur analogique-numérique (ADC) et un convertisseur numérique-analogique (DAC). L'ADC est installé dans l'émetteur, le DAC est installé dans le récepteur et convertit le signal discret en analogique.
Concernant la sécurité, pourquoi un signal numérique est-il plus sécurisé qu’un signal analogique ? Le signal numérique est transmis sous forme cryptée et l'appareil qui reçoit le signal doit disposer d'un code pour décrypter le signal. Il convient également de noter que l'ADC peut également transmettre l'adresse numérique du récepteur : si le signal est intercepté, il sera impossible de le déchiffrer complètement, car une partie du code manque - cette approche est largement utilisée dans les communications mobiles.
Pour résumer, la principale différence entre un signal analogique et numérique réside dans la structure du signal transmis. Les signaux analogiques sont un flux continu d'oscillations d'amplitude et de fréquence variables. Un signal numérique est constitué d'oscillations discrètes dont les valeurs dépendent du support de transmission.
Un signal est défini comme une tension ou un courant qui peut être transmis sous forme de message ou d'information. De par leur nature, tous les signaux sont analogiques, qu'ils soient continus ou alternatifs, numériques ou impulsionnels. Cependant, il est courant de faire une distinction entre les signaux analogiques et numériques.
Un signal numérique est un signal qui a été traité d'une certaine manière et converti en nombres. Habituellement, ces signaux numériques sont connectés à de vrais signaux analogiques, mais parfois il n'y a aucune connexion entre eux. Un exemple est la transmission de données sur des réseaux locaux (LAN) ou d'autres réseaux à haut débit.
Dans le traitement du signal numérique (DSP), le signal analogique est converti sous forme binaire par un dispositif appelé convertisseur analogique-numérique (ADC). La sortie ADC produit une représentation binaire du signal analogique, qui est ensuite traitée par un processeur de signal numérique arithmétique (DSP). Après traitement, les informations contenues dans le signal peuvent être reconverties sous forme analogique à l'aide d'un convertisseur numérique-analogique (DAC).
Un autre concept clé dans la définition d'un signal est le fait qu'un signal transporte toujours certaines informations. Cela nous amène à un problème clé du traitement physique du signal analogique : le problème de la récupération d’informations.
Objectifs du traitement du signal.
L'objectif principal du traitement du signal est la nécessité d'obtenir les informations qu'ils contiennent. Ces informations sont généralement présentes dans l'amplitude du signal (absolue ou relative), la fréquence ou le contenu spectral, la phase ou la synchronisation relative de plusieurs signaux.
Une fois que les informations souhaitées ont été extraites du signal, elles peuvent être utilisées de diverses manières. Dans certains cas, il est souhaitable de reformater les informations contenues dans le signal.
En particulier, un changement de format de signal se produit lors de la transmission d'un signal audio dans un système téléphonique à accès multiple par répartition en fréquence (FDMA). Dans ce cas, des méthodes analogiques sont utilisées pour placer plusieurs canaux vocaux dans le spectre de fréquences pour la transmission via un relais radio micro-ondes, un câble coaxial ou un câble à fibre optique.
Dans la communication numérique, les informations audio analogiques sont d'abord converties en numérique à l'aide d'un CAN. Les informations numériques représentant des canaux audio individuels sont multiplexées dans le temps (accès multiple par répartition dans le temps, TDMA) et transmises sur une liaison numérique série (comme dans un système PCM).
Une autre raison du traitement du signal est la compression de la bande passante du signal (sans perte significative d'informations), suivie du formatage et de la transmission des informations à des vitesses réduites, ce qui permet de réduire la bande passante du canal requise. Les modems haut débit et les systèmes de modulation adaptative par impulsions et codes (ADPCM) utilisent largement des algorithmes d'élimination (compression) de redondance des données, tout comme les systèmes de communications mobiles numériques, les systèmes d'enregistrement audio MPEG et la télévision haute définition (TVHD).
Les systèmes industriels d’acquisition et de contrôle de données utilisent les informations reçues des capteurs pour générer des signaux de rétroaction appropriés, qui à leur tour contrôlent directement le processus. Veuillez noter que ces systèmes nécessitent à la fois un ADC et un DAC, ainsi que des capteurs, des conditionneurs de signaux et des DSP (ou microcontrôleurs).
Dans certains cas, il y a du bruit dans le signal contenant des informations et l’objectif principal est de reconstruire le signal. Des techniques telles que le filtrage, l'autocorrélation, la convolution, etc. sont souvent utilisées pour accomplir cette tâche dans les domaines analogiques et numériques.
OBJECTIFS DU TRAITEMENT DU SIGNAL- Extraction des informations sur le signal (amplitude, phase, fréquence, composantes spectrales, relations temporelles)
- Conversion de format de signal (FDMA, TDMA, CDMA)
- Compression de données (modems, téléphones portables, HDTV, compression MPEG)
- Génération de signaux de retour (contrôle de processus industriels)
- Isoler le signal du bruit (filtrage, autocorrélation, convolution)
- Isoler et stocker le signal sous forme numérique pour un traitement ultérieur (FFT)
Conditionnement de signal
Dans la plupart des situations ci-dessus (liées à l'utilisation des technologies DSP), un ADC et un DAC sont requis. Cependant, dans certains cas, seul un DAC est requis lorsque les signaux analogiques peuvent être directement générés à partir du DSP et du DAC. Un bon exemple est celui des écrans vidéo à balayage, dans lesquels un signal généré numériquement pilote l'image vidéo ou l'unité RAMDAC (convertisseur numérique-analogique à matrice de pixels).
Un autre exemple est la musique et la parole synthétisées artificiellement. En réalité, la génération de signaux analogiques physiques à l'aide de méthodes uniquement numériques repose sur des informations préalablement obtenues à partir de sources de signaux analogiques physiques similaires. Dans les systèmes d'affichage, les données affichées doivent transmettre des informations pertinentes à l'opérateur. Lors de la conception des systèmes sonores, les propriétés statistiques des sons générés sont spécifiées, qui ont été préalablement déterminées grâce à l'utilisation intensive de méthodes DSP (source sonore, microphone, préamplificateur, ADC, etc.).
Méthodes et technologies de traitement du signal
Les signaux peuvent être traités à l'aide de techniques analogiques (traitement du signal analogique ou ASP), de techniques numériques (traitement du signal numérique ou DSP) ou d'une combinaison de techniques analogiques et numériques (traitement du signal mixte ou MSP). Dans certains cas, le choix des méthodes est clair, dans d’autres, il n’est pas clair et la décision finale repose sur certaines considérations.
Quant au DSP, la principale différence entre celui-ci et l'analyse de données informatiques traditionnelle réside dans la vitesse et l'efficacité élevées des fonctions de traitement numérique complexes telles que le filtrage, l'analyse et la compression des données en temps réel.
Le terme « traitement combiné du signal » implique que le système effectue à la fois un traitement analogique et numérique. Un tel système peut être mis en œuvre sous la forme d'une carte de circuit imprimé, d'un circuit intégré (CI) hybride ou d'une puce séparée avec des éléments intégrés. Les CAN et DAC sont considérés comme des dispositifs combinés de traitement du signal, puisque chacun d'eux implémente à la fois des fonctions analogiques et numériques.
Les progrès récents dans la technologie des circuits intégrés d'intégration de très haut niveau (VLSI) permettent un traitement complexe (numérique et analogique) sur une seule puce. La nature même du DSP permet d'exécuter ces fonctions en temps réel.
Comparaison du traitement du signal analogique et numérique
L'ingénieur d'aujourd'hui doit choisir la combinaison appropriée de techniques analogiques et numériques pour résoudre un problème de traitement du signal. Il est impossible de traiter des signaux analogiques physiques en utilisant uniquement des méthodes numériques, puisque tous les capteurs (microphones, thermocouples, cristaux piézoélectriques, têtes de lecteur de disque, etc.) sont des dispositifs analogiques.
Certains types de signaux nécessitent des circuits de normalisation pour un traitement ultérieur du signal, tant analogique que numérique. Les circuits de normalisation du signal sont des processeurs analogiques qui remplissent des fonctions telles que l'amplification, l'accumulation (dans les amplificateurs de mesure et préliminaires (tampon)), la détection du signal sur fond de bruit (amplificateurs de mode commun de haute précision, égaliseurs et récepteurs linéaires), la compression de la plage dynamique ( amplificateurs logarithmiques, DAC logarithmiques et amplificateurs à gain programmables) et filtrage (passif ou actif).
Plusieurs méthodes de mise en œuvre du traitement du signal sont présentées dans la figure 1. La zone supérieure de la figure montre une approche purement analogique. Les zones restantes décrivent la mise en œuvre du DSP. Notez qu'une fois qu'une technologie DSP a été sélectionnée, la prochaine décision doit être de localiser l'ADC dans le chemin de traitement du signal.
TRAITEMENT DU SIGNAL ANALOGIQUE ET NUMÉRIQUE
Figure 1. Méthodes de traitement du signal
En général, puisque l'ADC est rapproché du capteur, la majeure partie du traitement du signal analogique est désormais effectuée par l'ADC. L'augmentation des capacités de l'ADC peut se traduire par une augmentation du taux d'échantillonnage, une extension de la plage dynamique, une augmentation de la résolution, une suppression du bruit d'entrée, l'utilisation d'un filtrage d'entrée et d'amplificateurs programmables (PGA), la présence de références de tension sur puce, etc. Tous les ajouts mentionnés augmentent le niveau fonctionnel et simplifient le système.
Grâce aux technologies modernes disponibles pour produire des DAC et des ADC avec des taux d'échantillonnage et des résolutions élevés, des progrès significatifs ont été réalisés dans l'intégration de plus en plus de circuits directement dans les ADC/DAC.
Dans l'industrie de la mesure, par exemple, il existe des CAN 24 bits avec des amplificateurs programmables (PGA) intégrés qui permettent de numériser directement des signaux en pont de 10 mV à grande échelle sans normalisation ultérieure (par exemple, la série AD773x).
Aux fréquences vocales et audio, les dispositifs de codage-décodage complexes sont courants - les codecs (Analog Front End, AFE), qui ont un circuit analogique intégré dans la puce qui répond aux exigences minimales pour les composants de normalisation externes (AD1819B et AD73322).
Il existe également des codecs vidéo (AFE) pour des applications telles que le traitement d'images CCD et autres (telles que les séries AD9814, AD9816 et AD984X).
Exemple de mise en œuvre
À titre d'exemple d'utilisation du DSP, comparez les filtres passe-bas (LPF) analogiques et numériques, chacun avec une fréquence de coupure de 1 kHz.
Le filtre numérique est implémenté comme un système numérique typique, illustré à la figure 2. Notez que le diagramme fait plusieurs hypothèses implicites. Premièrement, afin de traiter le signal avec précision, on suppose que le chemin ADC/DAC présente des valeurs suffisantes de fréquence d'échantillonnage, de résolution et de plage dynamique. Deuxièmement, afin d'effectuer tous ses calculs dans l'intervalle d'échantillonnage (1/f s), le dispositif DSP doit être suffisamment rapide. Troisièmement, à l'entrée ADC et à la sortie DAC, des filtres analogiques sont toujours nécessaires pour limiter et restaurer le spectre du signal (filtre anti-aliasing et filtre anti-image), bien que les exigences relatives à leurs performances soient faibles. Avec ces hypothèses en place, les filtres numériques et analogiques peuvent être comparés.
Figure 2. Schéma fonctionnel d'un filtre numérique
La fréquence de coupure requise pour les deux filtres est de 1 kHz. La conversion analogique est mise en œuvre du premier type du sixième ordre (caractérisé par la présence d'ondulations du coefficient de transmission dans la bande passante et l'absence d'ondulations en dehors de la bande passante). Ses caractéristiques sont présentées sur la figure 2. En pratique, ce filtre peut être représenté par trois filtres du second ordre, chacun étant construit sur un amplificateur opérationnel et plusieurs condensateurs. Grâce aux systèmes modernes de conception de filtres assistés par ordinateur (CAO), la création d'un filtre du sixième ordre est assez simple, mais le respect de la spécification de planéité de 0,5 dB nécessite une sélection précise des composants.
Le filtre FIR numérique à 129 coefficients illustré à la figure 2 présente une planéité de bande passante de seulement 0,002 dB, une réponse en phase linéaire et une atténuation beaucoup plus abrupte. En pratique, de telles caractéristiques ne peuvent pas être obtenues à l’aide de méthodes analogiques. Un autre avantage évident du circuit est que le filtre numérique ne nécessite pas de sélection de composants et n'est pas sujet à une dérive des paramètres, puisque la fréquence d'horloge du filtre est stabilisée par un résonateur à quartz. Un filtre avec 129 coefficients nécessite 129 opérations de multiplication-accumulation (MAC) pour calculer l'échantillon de sortie. Ces calculs doivent être effectués dans un intervalle d'échantillonnage de 1/fs pour garantir un fonctionnement en temps réel. Dans cet exemple, la fréquence d'échantillonnage est de 10 kHz, donc 100 µs de temps de traitement sont suffisants à moins que des calculs supplémentaires importants ne soient nécessaires. La famille de DSP ADSP-21xx peut effectuer l'intégralité du processus de multiplication-accumulation (et d'autres fonctions requises pour implémenter le filtre) en un seul cycle d'instruction. Ainsi, un filtre à 129 coefficients nécessite une vitesse supérieure à 129/100 μs = 1,3 million d'instructions par seconde (MIPS). Les DSP existants sont beaucoup plus rapides et ne constituent donc pas un facteur limitant pour ces applications. La série ADSP-218x à virgule fixe 16 bits offre des performances jusqu'à 75 MIPS. Le listing 1 montre le code assembleur qui implémente le filtre sur les processeurs DSP de la famille ADSP-21xx. Notez que les lignes réelles du code exécutable sont marquées par des flèches ; le reste n'est que commentaires.
Figure 3. Filtres analogiques et numériques
Bien entendu, dans la pratique, de nombreux autres facteurs sont pris en compte lors de la comparaison des filtres analogiques et numériques ou des méthodes de traitement du signal analogique et numérique en général. Les systèmes modernes de traitement du signal combinent des méthodes analogiques et numériques pour mettre en œuvre la fonction souhaitée et tirer parti des meilleures méthodes, tant analogiques que numériques.
PROGRAMME DE MONTAGE :
FILTRE SAPIN POUR ADSP-21XX (SINGLE PRÉCISION)
MODULE sapin_sub; ( Sous-programme de filtre FIR Paramètres d'appel du sous-programme I0 --> Données les plus anciennes dans la ligne à retard I4 --> Début du tableau des coefficients de filtre L0 = Longueur du filtre (N) L4 = Longueur du filtre (N) M1, M5 = 1 CNTR = Longueur du filtre - 1 (N-1) Valeurs de retour MR1 = Résultat de la sommation (arrondi et limité) I0 --> Données les plus anciennes dans la ligne à retard I4 --> Début du tableau des coefficients de filtre Registres de variables MX0,MY0,MR Temps d'exécution (N - 1) + 6 cycles = N + 5 cycles Tous les coefficients sont écrits au format 1.15).ENTRÉE sapin ; sapin : MR=0, MX0=DM(I0,M1), MY0=PM(I4,M5) CNTR = N-1 ; FAIRE la convolution JUSQU'À CE ; convolution : MR=MR+MX0*MY0(SS), MX0=DM(I0,M1), MY0=PM(I4,M5) ; MR=MR+MX0*MY0(RND); SI MV SAT MR ; RTS ; .ENDMOD ; TRAITEMENT DU SIGNAL EN TEMPS RÉEL
Littérature:
En plus de l'article « Types de signaux », lisez :
C’est par ces mots que Jean commence son Évangile, décrivant des temps au-delà des frontières de notre époque. Nous commençons cet article avec non moins de pathos et déclarons sérieusement que dans le domaine de la radiodiffusion « au début, il y avait un signal ».
En télévision, comme dans toute électronique, le signal est la base. Lorsque nous en parlons, nous entendons des oscillations électromagnétiques qui se propagent dans l'air à l'aide d'une antenne émettrice et provoquent des fluctuations de courant dans l'antenne réceptrice. L'onde diffusée peut être présentée à la fois sous forme continue et pulsée, ce qui affecte considérablement le résultat final - la qualité de la réception TV.
Qu'est-ce que la télévision analogique ? C’est la télévision, familière à tous, qui a été vue par les parents de nos parents. Il est diffusé de manière non cryptée, sa base est un signal analogique et il est reçu par un téléviseur analogique ordinaire, familier depuis l'enfance. Actuellement, dans de nombreux pays, le processus de numérisation du signal analogique, et donc de la télévision terrestre, est en cours. Dans certains pays européens, ce processus est déjà terminé et la télévision analogique terrestre a été désactivée. Il y a des raisons à cela, que cet article suggère de comprendre.
Différences entre un signal numérique et un signal analogique
Pour la plupart des gens, la différence entre un signal analogique et numérique peut être assez subtile. Et pourtant, leur différence est significative et ne réside pas seulement dans la qualité de la diffusion télévisée.
Un signal analogique correspond aux données reçues que nous voyons, entendons et percevons comme le monde qui nous entoure. Cette méthode de génération, de traitement, de transmission et d'enregistrement de signaux est traditionnelle et encore très répandue. Les données sont converties en ondes électromagnétiques, reflétant la fréquence et l'intensité des phénomènes selon le principe de correspondance complète.
Un signal numérique est un ensemble de coordonnées qui décrivent une onde électromagnétique, qui n'est pas inaccessible à la perception directe, sans décodage, car est une séquence d'impulsions électromagnétiques. Parlant de discrétion et de continuité des signaux, ils signifient respectivement « prendre des valeurs dans un ensemble fini » et « prendre des valeurs dans un ensemble infini ». 
Un exemple de discrétion serait les notes scolaires, qui prennent des valeurs de l'ensemble 1,2,3,4,5. En fait, un signal vidéo numérique est souvent créé en numérisant un signal analogique.
En s'éloignant de la théorie, nous pouvons en réalité mettre en évidence les différences clés suivantes entre les signaux analogiques et numériques :
- la télévision analogique est vulnérable aux interférences qui y introduisent du bruit, tandis que l'impulsion numérique soit complètement bloquée par les interférences et est absente, soit arrive sous sa forme originale.
- Tout appareil dont le fonctionnement est basé sur le même principe que la diffusion de l’émetteur peut recevoir et lire un signal analogique. L'onde numérique est destinée à un « destinataire » spécifique et résiste donc à l'interception, car codé de manière sécurisée.
Qualité d'image
La qualité de l’image télévisée fournie par la télévision analogique est largement déterminée par la norme TV. La trame qui diffuse la diffusion analogique comprend 625 lignes avec un rapport hauteur/largeur de 4x3. Ainsi, l'ancien kinéscope affiche une image issue des lignes de télévision, alors qu'une image numérique est constituée de pixels.
Avec une mauvaise réception et des interférences, le téléviseur « neige » et siffle, ne fournissant pas au téléspectateur l'image et le son. Dans le but d'améliorer cette situation, cette mesure a été mise en œuvre à un moment donné.
Autres options
Malgré le développement rapide de la technologie électronique et les avantages du signal numérique par rapport à l'analogique, il existe encore des domaines dans lesquels la technologie analogique est indispensable, comme le traitement audio professionnel. Mais même si l'enregistrement original n'est pas pire que l'enregistrement numérique, après édition et copie, il sera inévitablement bruyant.
Voici un ensemble d’opérations de base pouvant être effectuées avec un flux analogique :
- renforcement et affaiblissement;
- la modulation, visant à réduire sa susceptibilité aux interférences, et la démodulation ;
- filtrage et traitement des fréquences ;
- multiplication, sommation et logarithme ;
- traiter et modifier les paramètres de ses grandeurs physiques.
Caractéristiques de la télévision analogique et numérique
Le jugement philistin sur l'effondrement de la télévision terrestre et la transition vers les technologies de diffusion du futur est quelque peu injuste, ne serait-ce que parce que les téléspectateurs remplacent les concepts : télévision terrestre et analogique. Après tout, par télévision terrestre, on entend généralement toute émission de télévision sur une chaîne radio terrestre.
« Analogique » et « numérique » sont des types de télévision terrestre. Bien que la télévision analogique diffère de la télévision numérique, leur principe général de diffusion est identique : une tour de télévision diffuse des chaînes et garantit un signal de haute qualité uniquement dans un rayon limité. Dans le même temps, le rayon de couverture numérique est plus court que la portée du flux non codé, ce qui signifie que les répéteurs doivent être installés plus près les uns des autres.
Mais l’opinion selon laquelle le « numérique » finira par dépasser « l’analogique » est vraie. Dans de nombreux pays, les téléspectateurs sont déjà devenus des « témoins » de la conversion d'un signal analogique en signal numérique et apprécient pleinement de regarder des programmes télévisés en qualité HD.
Caractéristiques de la télévision diffusée
Le système de télévision terrestre existant utilise des signaux analogiques pour transmettre des produits télévisuels. Ils se propagent par des ondes fortement oscillantes, atteignant les antennes terrestres. Afin d'augmenter la zone de couverture de diffusion, des répéteurs sont installés. Leur fonction est de concentrer et d'amplifier le signal, en le transmettant à des récepteurs distants. Les signaux sont transmis à une fréquence fixe, chaque canal correspond donc à sa propre fréquence et est attribué au téléviseur par ordre numérique.
Avantages et inconvénients de la diffusion télévisuelle numérique
Les informations transmises à l'aide d'un code numérique ne contiennent pratiquement aucune erreur ni distorsion. L'appareil qui numérise le signal original est appelé convertisseur analogique-numérique (ADC).
Pour coder les impulsions, un système de uns et de zéros est utilisé. Pour lire et convertir le code BCD, un dispositif appelé convertisseur numérique-analogique (DAC) est intégré au récepteur. Il n'y a pas de demi-valeurs pour l'ADC ou le DAC, telles que 1,4 ou 0,8.
Cette méthode de cryptage et de transmission des données nous a donné un nouveau format TV, qui présente de nombreux avantages :
- la modification de la force ou de la durée de l'impulsion n'affecte pas sa reconnaissance par le décodeur ;
- couverture de diffusion uniforme ;
- contrairement à la diffusion analogique, les réflexions des obstacles de la diffusion convertie s'additionnent et améliorent la réception ;
- les fréquences de diffusion sont utilisées plus efficacement ;
- Peut être reçu sur la télévision analogique.
Différence télévision numérique à partir de l'analogique
Le moyen le plus simple de remarquer la différence entre la diffusion analogique et la diffusion numérique est de présenter les caractéristiques finales des deux technologies sous la forme d'un tableau.
| Télévision numérique | Télévision analogique |
| La résolution de l'image numérique est de 1280x720, soit un total de 921600 pixels. Dans le cas du format de numérisation 1080i, la résolution de l'image est de 1920x1080, ce qui donne un résultat impressionnant : plus de 2 millions 70 mille pixels. | La résolution maximale d'une « image » analogique est d'environ 720 x 480, ce qui donne un total de plus de 340 000 pixels. |
| Son | |
| L'audio, comme la vidéo, est transmis sans distorsion. De nombreux programmes sont accompagnés d'un signal stéréo surround. | La qualité sonore varie. |
| Destinataire | |
| Le coût d'un téléviseur adapté à la réception numérique est plusieurs fois supérieur au prix d'un téléviseur classique. | La télévision analogique est moyennement chère. |
| chaînes de télé | |
| Regarder des chaînes numériques offre au téléspectateur un large choix : un grand nombre et une thématique de chaînes de télévision. | Nombre de programmes jusqu'à 100. |
| Autre | |
| Réception des programmes sur un seul téléviseur. Des services complémentaires tels que « diffusion privée », « cinéma virtuel », « stockage de programmes », etc. | Possibilité de connecter plusieurs récepteurs et de visualiser simultanément plusieurs programmes. |
| Conclusion | |
| Le nouveau téléviseur apporte une excellente qualité d'image et de son, ainsi que la possibilité de créer une station d'accueil multimédia pour jouer, travailler et apprendre. Cependant, le coût élevé des téléviseurs adaptés et la lente introduction de la technologie d'encodage TV sur le marché russe l'ont jusqu'à présent laissé derrière la télévision existante. | Le bon vieux téléviseur est inférieur au numérique en termes de qualité d’image et de son. Cependant, le prix des récepteurs et la possibilité de distribuer le signal sur un plus grand nombre de téléviseurs (possibilité de regarder plusieurs programmes en même temps) constituent un plus non négligeable. |
Sensibilité de l'antenne TV
Il n’existe pas de recette universelle pour choisir l’antenne idéale, mais certaines exigences obligatoires doivent être remplies pour qu’elle puisse recevoir des signaux analogiques et numériques. À mesure que la distance par rapport à l'objet diffusé augmente, ces exigences augmentent. En particulier, à la sensibilité du récepteur – sa capacité à capter les signaux de télévision de faible intensité. Ils sont souvent à l'origine d'une image floue. Ce problème peut être résolu à l'aide de ce qui augmente considérablement la sensibilité de l'antenne et supprime la question : comment la connecter à la télévision numérique ? Le même téléviseur et la même antenne, seul un tuner numérique en direct apparaîtra à proximité du téléviseur.
Qu'est-ce qu'un diagramme de rayonnement d'antenne
En plus de la sensibilité de l'antenne, il existe un paramètre qui détermine dans quelle mesure elle est capable de concentrer l'énergie. C'est ce qu'on appelle le gain directionnel ou directivité et c'est le rapport entre la densité de rayonnement dans une direction donnée et la densité de rayonnement moyenne. 
Une interprétation graphique de cette caractéristique est le diagramme de rayonnement de l'antenne. À la base, il s'agit d'une figure tridimensionnelle, mais pour faciliter le travail, elle est exprimée dans deux plans situés perpendiculairement l'un à l'autre. En disposant d'un tel schéma plat et en le comparant avec une carte de la zone, vous pouvez planifier la zone de réception de l'antenne pour un signal vidéo analogique. De ce graphique, vous pouvez également extraire un certain nombre de caractéristiques pratiques utiles de l'antenne TV, telles que l'intensité du rayonnement latéral et inverse et le coefficient de protection.
Quel signal est le meilleur
Il faut reconnaître que, malgré de nombreuses améliorations mises en œuvre dans le domaine de la représentation analogique de l'information, ce mode de diffusion a conservé ses défauts. Ceux-ci incluent la distorsion pendant la transmission et le bruit pendant la lecture.
En outre, la nécessité de convertir un signal analogique en signal numérique est due à l'inadéquation de la méthode d'enregistrement existante pour stocker des informations dans une mémoire à semi-conducteur.
Malheureusement, la télévision existante ne présente pratiquement aucun avantage évident par rapport au numérique, excluant la possibilité de recevoir un signal avec une antenne TV ordinaire et de le partager entre les téléviseurs.
Tout signal, qu'il soit analogique ou numérique, est une oscillation électromagnétique qui se propage à une certaine fréquence. En fonction du signal distribué, l'appareil recevant ce signal détermine quelle image afficher sur l'écran, respectivement, avec le son.
Par exemple, une tour de télévision ou une station de radio peut transmettre des signaux analogiques et numériques. Le son est transmis sous forme analogique et, via l'appareil de réception, est converti en vibrations électromagnétiques. Comme déjà mentionné, les vibrations se propagent avec une certaine fréquence. Plus la fréquence du son est élevée, plus les vibrations sont élevées, ce qui donne une voix plus forte.
De manière générale, un signal analogique se propage de manière continue et un signal numérique se propage discrètement (par intermittence), c'est-à-dire l'amplitude des oscillations prend certaines valeurs par unité de temps.
Si nous continuons l'exemple d'un signal audio analogique, nous obtenons un processus dans lequel les ondes électromagnétiques se propagent à l'aide d'un émetteur (antenne). Parce que Le signal analogique se propage constamment, puis les oscillations se résument et une fréquence porteuse apparaît en sortie, qui est la fondamentale, c'est-à-dire Le récepteur y est accordé.
Dans le récepteur lui-même, cette fréquence est séparée des autres vibrations, qui sont converties en son.
Les inconvénients de la transmission d'informations à l'aide d'un signal analogique sont évidents :
- Il y a beaucoup d'interférences ;
- Davantage d'informations inutiles sont transmises ;
- Sécurité de transmission du signal
Si dans la radiodiffusion, la transmission d'informations à l'aide d'un signal analogique est moins visible, alors à la télévision, la question du passage à la transmission numérique est extrêmement importante.
Les principaux avantages d’un signal numérique par rapport à un signal analogique sont :
- Niveau de protection plus élevé. La sécurité de la transmission du signal numérique repose sur le fait que le « chiffre » est transmis sous forme cryptée ;
- Facilité de réception du signal. Un signal numérique peut être reçu à n'importe quelle distance de votre lieu de résidence ;
- La radiodiffusion numérique peut offrir un très grand nombre de chaînes. C'est cette opportunité qui offre aux amateurs de télévision numérique un grand nombre de chaînes de télévision pour regarder des films et des programmes ;
- La qualité de transmission est plusieurs fois supérieure à celle de la diffusion analogique. Le signal numérique assure le filtrage des données reçues et il est également possible de restaurer les informations d'origine.
En conséquence, des dispositifs spéciaux sont utilisés pour convertir un signal analogique en signal numérique, et vice versa.
- Un appareil qui convertit un signal analogique en signal numérique est appelé convertisseur analogique-numérique (CAN) ;
- Un appareil qui convertit un signal numérique en signal analogique est appelé convertisseur numérique-analogique (DAC).
En conséquence, l'ADC est installé dans l'émetteur et le DAC est installé dans le récepteur et convertit le signal discret en un signal analogique correspondant à la voix.
Pourquoi le signal numérique est-il plus sécurisé ?
Le signal numérique est transmis sous forme cryptée et l'appareil numérique-analogique doit disposer d'un code pour le décryptage. L'ADC peut également transmettre l'adresse numérique du récepteur. Même si le signal est intercepté, il sera impossible de le déchiffrer complètement en raison de l'absence d'une partie du code. Cette propriété de transmission numérique est largement utilisée dans les communications mobiles.
Ainsi, la principale différence entre un signal analogique et numérique réside dans la structure différente du signal transmis. Les signaux analogiques sont un flux continu d'oscillations d'amplitude et de fréquence variables.
Un signal numérique est constitué d'oscillations discrètes (intermittentes) dont les valeurs dépendent du support de transmission.
Parfois, les consommateurs se posent des questions sur la manière dont le signal est transmis à la télévision.
En télévision, avant de transmettre un signal sous forme numérique, le signal analogique doit être numérisé. Après cela, vous devez choisir le support sur lequel la transmission aura lieu : câble en cuivre, ondes, câble à fibre optique.
Par exemple, de nombreux utilisateurs sont convaincus que la télévision par câble n'est qu'un moyen de transmission de données numériques. C'est faux. La télévision par câble est à la fois un type de transmission de signal analogique et numérique.