الإشارات التناظرية والرقمية – الإرسال عبر قناة مشوشة

ماذا تعرض

كل وصلة اتصال تضيف ضوضاء. يمكن للإشارة التناظرية أن تأخذ أي قيمة، لذلك لا تستطيع محطة الترحيل إلا تضخيم ما يصلها بما فيه الضوضاء، فتتراكم الضوضاء وصلة بعد وصلة. أما الإشارة الرقمية فتستخدم مستويين فقط: يقرر مجدد الإشارة هل كل نبضة أعلى من العتبة أم أدنى منها، ثم يرسل نبضة نظيفة، فتبقى الرسالة سليمة إلى أن تكبر الضوضاء بما يكفي لتجاوز العتبة. ولتحويل الإشارة إلى رقمية تؤخذ منها عينات وتُكمَّم؛ فكلما زادت العينات وزاد عدد البتات لكل عينة قلّ الخطأ وكبر حجم الملف.

طريقة الاستخدام

في تبويب «قناة مشوشة» اختر «شكل موجي» أو «رسالة نصية»، واضبط «الضوضاء لكل وصلة» و«محطات الترحيل»، ثم اضغط «إرسال» واسحب «انظر إلى» لتقارن النسختين التناظرية والرقمية بعد كل وصلة. في تبويب «أخذ العينات» حرّك «معدل أخذ العينات» و«عمق البت» ولاحظ الخطأ وحجم الملف. في تبويب «نبضات الضوء والصوت» اكتب رسالة واختر الوسط واضغط «إرسال»؛ واضغط «ضوضاء جديدة» لنمط ضوضاء آخر.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة قناة مشوشة مع محطات ترحيل, أخذ العينات والتكميم, النص على شكل نبضات ضوء أو صوت
• الإشارة المرسلة شكل موجي, رسالة نصية
• الرسالة (حتى 8 محارف ASCII)
• الضوضاء لكل وصلة (σ نسبةً إلى سعة الإشارة) 0–100 %
• عدد محطات الترحيل على المسار 0–8 محطات
• معدل أخذ العينات 1000–48000 Hz
• عمق البت 1–16 بت
• مدة التسجيل (لحساب حجم الملف) 1–600 s
• وسط النبضات نبضات ضوئية في ليف بصري, نبضات صوتية في الهواء
• المسافة 1–1000 m

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا تسوء النسخة التناظرية عند كل محطة ترحيل بينما تبقى النسخة الرقمية سليمة تمامًا عند ضوضاء منخفضة؟
2. كيف يتغير حجم الملف عند مضاعفة معدل أخذ العينات وعمق البت معًا؟
3. لماذا يمكن لبت واحد مقلوب أن يغيّر حرفًا مستقبَلًا بأكمله؟