ارتباطات دیجیتال فرآیند انتقال داده های دیجیتال بین دو یا چند دستگاه است. این می تواند شامل متن، تصاویر، صدا و ویدئو باشد. ارتباطات دیجیتال نقش مهمی در علوم رایانه ایفا می کند و تقریباً بر هر جنبه ای از محاسبات مدرن از اینترنت گرفته تا شبکه های تلفن همراه تأثیر می گذارد.
داده های دیجیتال با استفاده از ارقام باینری یا بیت ها نمایش داده می شوند. هر بیت می تواند مقدار 0 یا 1 داشته باشد. انواع داده های پیچیده با ترکیب این بیت ها در ساختارهای بزرگتر مانند بایت (8 بیت)، کیلوبایت (1024 بایت) و غیره نمایش داده می شوند. به عنوان مثال، حرف A در رمزگذاری ASCII به صورت 01000001 نشان داده می شود.
رمزگذاری شامل تبدیل داده ها به یک قالب خاص برای انتقال یا ذخیره سازی کارآمد است. مدولاسیون فرآیند تبدیل داده های دیجیتال به سیگنال های آنالوگ است که می توانند از طریق رسانه های ارتباطی مانند خطوط تلفن یا امواج رادیویی عبور کنند. یک تکنیک متداول مدولاسیون، تغییر کلید دامنه (ASK) است، که در آن دامنه سیگنال حامل مطابق با بیت‌های داده دیجیتال تغییر می‌کند.
داده های دیجیتال را می توان از طریق رسانه های مختلف از جمله سیمی و بی سیم منتقل کرد. رسانه های سیمی رایج عبارتند از کابل های کواکسیال، فیبر نوری و کابل های زوج تابیده، در حالی که انتقال بی سیم از امواج الکترومغناطیسی از طریق هوا یا فضا استفاده می کند.
پروتکل های شبکه قوانین و قراردادهایی برای ارتباط بین دستگاه های شبکه هستند. به عنوان مثال می توان به پروتکل کنترل انتقال (TCP) اشاره کرد که تضمین می کند داده ها به طور قابل اعتماد تحویل داده می شوند و پروتکل اینترنت (IP) که بسته های داده را به مقصد خود در چندین شبکه هدایت می کند.
در هنگام انتقال داده های دیجیتال ممکن است خطاهایی رخ دهد. تکنیک‌های تشخیص خطا، مانند بیت‌های برابری و جمع‌های بررسی، امکان تشخیص خطاها را فراهم می‌کنند. کدهای تصحیح خطا، مانند کد Hamming، نه تنها می توانند خطاها را بدون ارسال مجدد تشخیص دهند، بلکه تصحیح کنند.
DSP شامل دستکاری سیگنال های دیجیتال برای بهبود کیفیت آنها یا استخراج اطلاعات است. این می تواند شامل فیلتر کردن نویز، فشرده سازی داده ها برای ذخیره سازی یا انتقال، و تبدیل سیگنال ها برای تسهیل سایر تکنیک های پردازش باشد.
1. اینترنت: اینترنت شبکه وسیعی از وسایلی است که به صورت دیجیتالی ارتباط برقرار می کنند. از پروتکل‌هایی مانند TCP/IP استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که داده‌ها می‌توانند در سراسر چندین نوع شبکه جابجا شوند.
2. ارتباطات سیار: تلفن های همراه به صورت دیجیتالی با شبکه های سلولی ارتباط برقرار می کنند و امکان انتقال صدا، متن و داده ها به صورت بی سیم را فراهم می کنند.
3. ارتباطات ماهواره ای: ارتباطات دیجیتال از طریق ماهواره ها پخش جهانی، خدمات GPS و پیش بینی آب و هوا را امکان پذیر می کند.
4. شبکه خانگی: دستگاه هایی مانند روترها، رایانه ها و دستگاه های خانه هوشمند از ارتباطات دیجیتال برای اتصال و به اشتراک گذاری داده ها در خانه شما استفاده می کنند.
انتقال صدا از طریق تلفن را در نظر بگیرید. در ارتباطات آنالوگ، صدا به یک سیگنال پیوسته که شبیه امواج صوتی است تبدیل می شود. در ارتباطات دیجیتال، صدا در فواصل زمانی مجزا نمونه برداری می شود و برای انتقال به داده های باینری تبدیل می شود. ارتباطات دیجیتال مزایایی مانند ضرب آسان تر، ذخیره سازی و مقاومت در برابر نویز را ارائه می دهد.
سعی کنید جمله "Hello World" را به نمایش دودویی ASCII تبدیل کنید. هر کاراکتر، از جمله فاصله ها، با یک کد 8 بیتی نشان داده می شود. حرف "H" در باینری 01001000، "e" 01100101 و غیره است. این تمرین نشان می‌دهد که رایانه‌ها چگونه داده‌های متنی را به صورت دیجیتالی ترجمه و ارتباط می‌دهند.
ارتباطات دیجیتال برای علم کامپیوتر اساسی است و انتقال داده های کارآمد و قابل اعتماد را در رسانه های مختلف ممکن می سازد. با پیشرفت فناوری، کاربردها و تکنیک‌های ارتباطات دیجیتال همچنان در حال گسترش هستند و باعث نوآوری بیشتر در فناوری‌های محاسباتی و ارتباطات می‌شوند.
