Почему цифровая техника вытеснила аналоговую?

Почему цифровая техника вытеснила аналоговую? 

Что такое цифровая техника?

Это отрасль техники (электроники), в которой сигналы, действующие в схемах, могут, как правило, иметь лишь два крайних (дискретных) уровня; высокий и низкий в отличие от аналоговых сигналов, которые имеют произвольные уровни и изменяются непрерывно. 

Пример цифрового (а) и аналогового (б) сигналов

Почему же вытеснила?

Во-первых, аналоговая связь шумит. Шумит сам тракт передачи - усилители, передатчики, приёмники и т.

д.  Даже провода - потому что длинный провод это просто-напросто антенна, которая насасывает в себя из окружающего пространства всякой дряни, и приходится довольно сильно изощряться, чтоб минимизировать внешние помехи.

Во-вторых, аналоговая связь требует довольно широкой полосы частот. Для речи это минимум 3 кГц, для высококачественной передачи звука минимум 20 кГц, для передачи движущихся изображений это уже мегагерцы. Чтобы два сигнала друг другу не мешали, они должны быть разнесены по частоте. Меж тем полоса частот - она не резиновая. Это ограниченный ресурс, именно поэтому использование частотного диапазона довольно жёстко регламентируется.

В-третьих, аналоговая связь не является криптоустойчивой. То есть аналоговый сигнал легко перехватить, причём ни на приёмной, ни на передающей стороне даже не догадаются, что их не двое, что их ещё и товарищ капитан (а может даже герр гауптман) слушает.

В-четвёртых, аналоговая связь - это связь реального времени. Организовать задержанную передачу информации (буферизацию) в системе аналоговой связи весьма затруднительно.

В-пятых, сложность обработки информации,если такая обработка нужна (частотная фильтрация, коррекция, свёртки сигналов, различные эффекты и т. д.)

А теперь посмотрим, что может предложить связь цифровая

Во-первых, помехозащищённость и отсутствие шумов тракта передачи. Искажения, вносимые в аналоговый сигнал трактом передачи, принципиально неустранимы. Если вместо 100 мВ вот в эту миллисекунду пришло 102 мВ - то так и будете жить с ненастоящим сигналом. В цифровом тракте надо не 100 мВ отличить от 102мВ, а 1 от 0. Более того, практически все системы передачи цифровых сигналов работают "с избыточностью" - в сигнал специально добавляются лишние биты, по которым можно проверить целостность передачи информации, а иногда даже на лету исправлять ошибки. И как минимум появляется возможность выловить сам факт ошибки и запросить повторную передачу пакета, пришедшего с ошибками.

Во-вторых, при цифровой передаче можно использовать разные методы сжатия информации. Это особено наглядно проявляется в передачи ТВ изображения, когда за счёт сжатия можно добиться потока в сотые доли бита на пиксель. 

В-третьих, цифровые данные можно зашифровать. Что сразу делает цифровую связь криптоустойчивой. Данные, зашифрованные каким-нибудь 256-битовым ключом уже сложно расшифровать, на это потребуется несколько недель работы суперкомпьютера. 

В-четвёртых, в цифровой системе буферизация делается на раз. Память и два счётчика. Хотите - аппаратные, хотите - программные. Вовсю используется в мобильной связи и в квазидуплексных системах, когда реальная передача идёт полудуплексом (то есть информация в каждый момент идёт только в одну сторону - либо туда, либо оттуда), но за счёт буферизации абоненты этого не ощущают, для них оба сигнала выглядят непрерывающимися.

В-пятых, современные схемы цифровой обработки (DSP, цифровые сигнал-процессоры) могут реализовать практически любой вид обработки информации. Преобразование Фурье, фильтрацию с любой характеристикой фильтра, даже и не реализуемой аналоговыми методами, перенос спектра по частоте, эхо-эффект, любые предыскажения.

Источник: http://www.bolshoyvopros.ru/questions/2238058-pochemu-v-poslednee-vremja-cifrovye-tehnologii-svjazi-vytesnjajut-analogovye.html