Señales analógicas y digitales – transmisión por un canal con ruido

Qué muestra

Todo enlace de comunicación añade ruido. Una señal analógica puede tomar cualquier valor, así que un repetidor solo puede amplificar lo que llega, ruido incluido, y el ruido se acumula enlace tras enlace. Una señal digital usa solo dos niveles: un regenerador decide si cada pulso está por encima o por debajo de un umbral y envía un pulso limpio, de modo que el mensaje sobrevive hasta que el ruido es tan grande que cruza el umbral. Para digitalizar una señal se muestrea y se cuantiza; más muestras y más bits por muestra dan menos error, pero archivos más grandes.

Cómo usarla

En la pestaña Canal con ruido elige Forma de onda o Mensaje de texto, ajusta Ruido por enlace y Repetidores, pulsa Enviar y arrastra Ver en para comparar las copias analógica y digital tras cada enlace. En Muestreo mueve Frecuencia de muestreo y Profundidad de bits y observa el error y el tamaño del archivo. En Pulsos de luz y sonido escribe un mensaje, elige el medio y pulsa Enviar; pulsa Nuevo ruido para otro patrón de ruido.

Parámetros que puedes cambiar

• Pantalla Canal con ruido y repetidores, Muestreo y cuantización, Texto como pulsos de luz o sonido
• Señal enviada Forma de onda, Mensaje de texto
• Mensaje (hasta 8 caracteres ASCII)
• Ruido por enlace (σ respecto a la amplitud de la señal) 0–100 %
• Número de repetidores en el trayecto 0–8 repetidores
• Frecuencia de muestreo 1000–48000 Hz
• Profundidad de bits 1–16 bits
• Duración de la grabación (para el tamaño del archivo) 1–600 s
• Medio para los pulsos Pulsos de luz en una fibra óptica, Pulsos de sonido en el aire
• Distancia 1–1000 m

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué la copia analógica empeora en cada repetidor mientras la digital sigue perfecta con poco ruido?
2. ¿Cómo cambia el tamaño del archivo si duplicas la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits?
3. ¿Por qué un solo bit invertido puede cambiar todo un carácter recibido?