Sinyal analog dan digital – pengiriman melalui kanal berderau

FisikaGetaran dan gelombangUsia 16–17

Gunakan di kelas saya ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Kirim sebuah bentuk gelombang atau pesan teks pendek melalui kanal berderau dengan beberapa repeater. Salinan analog diperkuat bersama derau dan makin buruk di setiap ruas, sedangkan regenerator memulihkan bit digital secara tepat sampai derau melewati ambang. Tab pencuplikan mengatur laju cuplik dan kedalaman bit untuk menunjukkan galat kuantisasi dan ukuran file, dan tab pulsa mengodekan teks menjadi pulsa cahaya dalam serat optik atau pulsa bunyi di udara.

Pelajaran: Sinyal analog dan digital; derau, repeater, dan regenerasi sinyal; pencuplikan dan kuantisasi; mengirim informasi dengan pulsa cahaya dan bunyi

Yang ditunjukkan

Setiap jalur komunikasi menambahkan derau. Sinyal analog dapat bernilai berapa saja, jadi repeater hanya bisa memperkuat apa yang datang, termasuk deraunya, dan derau menumpuk dari satu jalur ke jalur berikutnya. Sinyal digital hanya memakai dua tingkat: regenerator memutuskan apakah setiap pulsa berada di atas atau di bawah ambang lalu mengirim pulsa bersih, sehingga pesan tetap utuh sampai derau cukup besar untuk melewati ambang. Untuk menjadi digital, sinyal dicuplik dan dikuantisasi; lebih banyak cuplikan dan bit per cuplikan berarti galat lebih kecil tetapi file lebih besar.

Cara menggunakan

Di tab Kanal berderau pilih Bentuk gelombang atau Pesan teks, atur Derau per jalur dan Repeater, lalu tekan Kirim dan geser Lihat di untuk membandingkan salinan analog dan digital setelah setiap jalur. Di tab Pencuplikan geser Laju cuplik dan Kedalaman bit lalu amati galat dan ukuran file. Di tab Pulsa cahaya & bunyi ketik pesan, pilih medium, dan tekan Kirim; tekan Derau baru untuk pola derau lain.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar Kanal berderau dan repeater, Pencuplikan dan kuantisasi, Teks sebagai pulsa cahaya atau bunyi
  • Sinyal yang dikirim Bentuk gelombang, Pesan teks
  • Pesan (paling banyak 8 karakter ASCII)
  • Derau per jalur (σ relatif terhadap amplitudo sinyal) 0–100 %
  • Jumlah repeater di sepanjang jalur 0–8 repeater
  • Laju cuplik 1000–48000 Hz
  • Kedalaman bit 1–16 bit
  • Durasi rekaman (untuk ukuran file) 1–600 s
  • Medium pulsa Pulsa cahaya dalam serat optik, Pulsa bunyi di udara
  • Jarak 1–1000 m

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa salinan analog makin buruk di setiap repeater, sedangkan salinan digital tetap sempurna saat derau kecil?
  2. Bagaimana ukuran file berubah jika Anda menggandakan laju cuplik dan kedalaman bit?
  3. Mengapa satu bit yang terbalik dapat mengubah satu karakter yang diterima?