التواصل الرقمي

على مدار العشرين عامًا الماضية، كان على العديد من الشركات والمؤسسات والحكومات أن يسألوا أنفسهم: "ما هو الاتصال الرقمي؟" وذلك من أجل تلبية احتياجات الأفراد والمواطنين بشكل أفضل، حيث قاموا بتكييف وتوفير العديد من الخدمات لتلبية احتياجات الأفراد والمواطنين بشكل أفضل، وهذه العملية يشار إليها غالبًا باسم التحول الرقمي، ومع استمرار تطور التكنولوجيا، فإن تعريف الاتصال الرقمي قد يتغير ليشمل المزيد والمزيد من المحتوى. ^[1] 

تعريف الاتصال الرقمي

الاتصال الرقمي هو أي نوع من أنواع الاتصال يعتمد على استخدام التكنولوجيا. هناك العديد من أنواع الاتصالات الرقمية ، والتي يشار إليها عادةً باسم قنوات الاتصال الرقمية. يتضمن ذلك البريد الإلكتروني والمكالمات الهاتفية ومؤتمرات الفيديو والعديد من أنواع الرسائل الفورية مثل الرسائل القصيرة ومحادثات الويب. حتى المدونات والبودكاست ومقاطع الفيديو تعتبر أشكالًا من الاتصالات الرقمية. ^[2] 

مزايا الاتصال الرقمي

نظرًا لرقمنة الإشارات، يتمتع الاتصال الرقمي بالعديد من المزايا مقارنة بالاتصالات التناظرية:

• الدوائر الرقمية أكثر موثوقية.
• تستخدم تقنيات الطيف المنتشر لتجنب تشويه الإشارة.
• من النادر جدًا حدوث الكلام المتبادل في الاتصالات الرقمية.
• عملية تكوين الإشارات الرقمية أسهل من الإشارات التناظرية.
• يتم استخدام سعة القناة بشكل فعال من خلال الإشارات الرقمية.
• الدوائر الرقمية أسهل في التصميم وأقل تكلفة من الدوائر التناظرية.
• يعد تنفيذ الأجهزة في الدوائر الرقمية أكثر مرونة من الدوائر التناظرية.
• يمكن حفظ الإشارات الرقمية واسترجاعها بسهولة أكبر من الإشارات التناظرية.
• يتم تقليل احتمالية الأخطاء عن طريق استخدام رموز اكتشاف الأخطاء وتصحيح الأخطاء.
• تكون تأثيرات التشويه والضوضاء والتداخل أقل وضوحًا في الإشارات الرقمية لأنها أقل تأثراً.
• لا تتغير الإشارة لأن النبض يتطلب الكثير من الاضطراب لتغيير خصائصه، وهو أمر صعب للغاية.
• تُستخدم وظائف معالجة الإشارات مثل التشفير والضغط في الدوائر الرقمية لحماية سرية المعلومات.
• تمتلك العديد من الدوائر الرقمية تقنيات تشفير شائعة تقريبًا وبالتالي يمكن استخدام أجهزة مماثلة لعدد من الأغراض.
• الجمع بين الإشارات الرقمية باستخدام تعدد الإرسال بتقسيم الزمن TDM يعد أسهل من الجمع بين الإشارات التناظرية باستخدام مضاعفة تقسيم التردد (FDM). ^[3]  

مكونات نظام الاتصال الرقمي

يتألف نظام الاتصالات الرقمية من:

• إشارة المصدر

تعرف أيضًا باسم إشارة الإدخال - وتشير إلى إشارة الدخول المطبقة على نظام الاتصال الرقمي، حيث يستخدم الاتصال الرقمي بشكل عام كنظام تحويل من التناظرية إلى الرقمية، لذا تعد إشارة الإدخال بشكل عام إشارة تناظرية، كما يمكن أن تكون تمثيلية أو رقمية.

• محول الإدخال

هو جهاز يستخدم لتحويل شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر، في نظام الاتصالات يقوم بتحويل الطاقة غير الكهربائية إلى طاقة كهربائية لجعلها مناسبة للإرسال داخل النظام، في حالة الإدخال التناظري، تحتوي على ADC (محول تناظري إلى رقمي) لتحويل التناظرية إلى إشارة رقمية لمزيد من المعالجة.

• مصدر التشفير

يقوم بضغط البيانات إلى عدد مخفض للبتات من البتات الأصلية، حيث يساعد في الاستخدام الفعال للنطاق الترددي ويزيل أيضًا البتات غير الضرورية، يحول مشفر المصدر أشكال الموجة إلى بيانات ثنائية يتم تمريرها إلى مشفر القناة.

• مشفر القناة

قد يتم تغيير المعلومات الواردة في الإشارة بسبب الضوضاء أثناء عمليات الإرسال، يعمل مشفر القناة كطريقة لتصحيح الخطأ، وذلك بإضافة بتات مكررة إلى البيانات الثنائية التي تساعد في تصحيح بتات الخطأ، فهو يعزز جودة إرسال الإشارة والقناة.

• المغير الرقمي

يعدل الرقم الرقمي عن طريق تغيير تردد الإشارة المرسلة والسعة والمرحلة.

• قناة الاتصال

هي الوسيط بين المرسل والمستقبل، يساعد في نقل الإشارة الرقمية من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال، ويتم قياس معدل بيانات القناة بالبتات في الثانية. 

• المستخلص الرقمي

يعمل على إزالة تشكيل الإشارة واستعادة إشارة المصدر من إشارة الموجة الحاملة.

• قناة الفك

تتمثل وظيفة مشفر القناة في إضافة البتات الزائدة إلى البيانات الثنائية، بينما يعمل جهاز فك ترميز القناة بنفس الطريقة ولكن بطريقة معاكسة، حيث يزيل بتات التكافؤ من البيانات الثنائية، ولا يؤثر على جودة الإشارة والمعلومات وينقل البيانات بشكل آمن. 

• مصدر الفك

يعمل مشفر المصدر بشكل معاكس مثل مشفر المصدر، حيث يقوم بتحويل البيانات الثنائية مرة أخرى إلى أشكال الموجة.

• محول الإخراج

يحول الطاقة الكهربائية مرة أخرى إلى شكلها الأصلي، لجعل المعلومات مناسبة للمستخدم لالتقاطها، يعد التحويل ضروريًا في طرفي نظام الاتصال لجعل النظام يعمل بمعدل أسرع.

• إشارة الخروج

تشير إلى الإخراج من نظام الاتصالات الرقمية، إنها الإشارة التي تظهر عند الإخراج بعد المرور عبر مكونات نظام الاتصالات المختلفة، وهي إشارة رقمية. ^[4]