Signalöverföring

Signalöverföring är processen att överföra information i form av elektriska, optiska eller elektromagnetiska signaler från en avsändare till en mottagare via en överföringskanal. En signal kan vara analog eller digital och överföringen kräver tekniker för att anpassa signalen till kanalen. Bandbredd, räckvidd och brusnivåer avgör hur effektiv överföringen är.

Överföringsmedier inkluderar fasta medier som kopparledningar och fiberoptik samt trådlösa kanaler som radiovågor och mikrovågor. Analoga signaler kan överföras direkt medan digitala signaler ofta kodas och moduleras för bättre utnyttjande av kanalen. Vanliga modulationsmetoder för digital överföring är PSK, QAM och FSK.

En överföringskedja består av sändare, kanal och mottagare. Sändaren omvandlar informationen till en signal som kan färdas genom kanalen, mottagaren avläser signalen och återställer informationen genom demodulering. Felkällor som brus och distorsion begränsar prestandan, och olika felkorrigeringstekniker samt filtrering och förstärkning används för att förbättra tillförlitligheten.

Brus, förlust och multipath spridning kan försämra kvaliteten, särskilt över längre avstånd eller i trådlösa miljöer. Att öka datahastigheten utan att öka felen kräver bättre bandbreddseffektivitet och/eller högre effekt. Kanalens kapacitet beskrivs av teorin om Shannon-Hartley, som kopplar bandbredd och signal-till-brusförhållande till maximal överföringshastighet.

Användningsområden inkluderar telefoni, data- och nätverkstrafik, radio och television, samt sensor- och industriella system. För att säkra integritet och fel tolerans används kryptering och felkorrigering, samtidigt som standarder och protokoll säkerställer interoperabilitet mellan olika tekniker. Signalöverföring har varit grundläggande för utvecklingen av moderna kommunikationsnät och media.