Как радиоволна переносит биты
Передатчик не посылает по воздуху сами нули и единицы: он управляемо меняет свойства непрерывной радиоволны, называемой несущей. Приёмник следит за этими изменениями и переводит их обратно в цифровые данные. Такой способ называется модуляцией.
Три способа изменить сигнал
Амплитуда — это размах колебаний волны. Если передатчик переключает её между двумя уровнями, одному уровню можно назначить 0, другому — 1. При частотной модуляции меняется частота колебаний: например, одна частота обозначает ноль, другая — единицу. При фазовой модуляции меняется положение волны внутри её цикла — момент, когда она проходит через определённую точку колебания.
На практике вариантов больше: одному изменению можно сопоставить не один бит, а несколько. Например, сочетания амплитуды и фазы позволяют передавать больше данных за то же время. Но такие сигналы приёмнику сложнее распознать, особенно если эфир зашумлён.
Почему важно, что именно меняется
Помехи воздействуют на сигнал по-разному. Шум может заметно исказить амплитуду, поэтому передача, основанная только на её уровнях, чувствительна к таким колебаниям. Частотные и фазовые изменения тоже могут быть искажены, но иначе; выбор метода зависит от условий канала, требуемой скорости и возможностей оборудования.
Приёмник сравнивает пришедшую волну с ожидаемыми вариантами и решает, какие символы были переданы. Если сигнал слишком сильно изменён помехами, часть данных можно восстановить с помощью добавленной избыточной информации — своего рода проверочных битов. Поэтому радиосвязь — это не просто «включить» и «выключить» волну, а договориться, как кодировать изменения и как распознавать их на другом конце.
