Virkningene av støy i kommunikasjonssystemer

Støy , tilstedeværelse av tilfeldige svingninger i et signal , er det naturlig og alltid tilstedeværende fiende av kommunikasjonssystemer . Hensikten med kommunikasjon er å formidle informasjon , og støy forringer denne informasjonen . Støy er uløselig knyttet til fysikken i materialer i vibrasjonene av molekyler . Heldigvis , kan designere lage systemer som tåler støy og hindre den fra unødig forstyrre kommunikasjon . Støykilder

Moderne kommunikasjonssystemer er elektronisk , og elektroniske kretser alltid ha en viss mengde elektrisk støy . Ved romtemperatur molekylene i et objekt som virker helt fortsatt faktisk vibrere ved høye hastigheter , og i vilkårlige retninger. I elektroniske komponenter , gir dette en liten mengde av elektrisk støy. Stemningen produserer også sin del av elektronisk støy , for eksempel fra lynnedslag og effekten av solstormer . Radiobølger reiser gjennom luften plukke opp denne støyen ; jo lenger bølgene reiser, jo mer støy de akkumuleres .
SNR og oppfattelse

Forskere måle støy i kommunikasjonssystemer med en figur kalt signal - til - støy-forhold , eller SNR . Dette er kraften i det signalet du vil sende , delt på støy om du ikke ønsker , og det er vanligvis uttrykt i desibel . For eksempel , hvis du har en ett - watts signal som inneholder 0,01 watt støy , deler du én watt ved 0,01 og få 100 , så ta den vanlige logaritmen til å få to , og multipliserer det med 10 for å komme fram til en SNR av 20 dB . Dette er en dårlig SNR figur ; hvis du hadde en lommeradio med 20 dB SNR , ville du neppe være i stand til å forstå tale eller musikk gjennom den. Forskere satt et minimum SNR på 25 dB for forståelighet . Jo høyere SNR , jo klarere er signalet. En god stereoforsterker , for eksempel , har en SNR på 80 dB eller bedre .

Analoge arkiv

Analoge kommunikasjonssystemer bruke tradisjonelle elektroniske kretser , slik som forsterkere , mottakere og sendere . Selv om analoge systemer er enklere enn digitale, støy i dem er kumulative . En kommunikasjons tekniker er klar over den støy som produseres ved hvert punkt i signalkjeden; jo bedre utstyr, jo høyere SNR . Når støyen kommer inn i systemet , er det aldri forlater , og støy som produseres i en hvilken som helst del av en transmisjons legger til det som allerede er der. Dersom den totale kvaliteten av alle komponenter er en SNR på 30 dB eller bedre, signalene er minst forståelig ; høy kvalitet utsendelse, må dette tallet være 50 dB eller bedre .
digitale arkiv

digitale kommunikasjonssystemer konvertere analoge signaler til digitale data , lagre og overføre dem , da konvertere dem tilbake til analog. Digital data har fordelen av å være diskret . Digital kommunikasjon system , som analoge seg, er ikke immune mot støy , men designere kan bruke smarte triks for å hindre støy fra samler . For eksempel , digital kommunikasjon Kretsene bruker en strategi kalt ECC , eller Error Correction Code . Ekstra data piggybacks på toppen av hver byte av et digitalt signal som overføres . Denne informasjonen inneholder informasjon matematisk relatert til signalet ; en datamaskin sjekker dataene del mot ECC del , og hvis den oppdager en eller to dårlige biter det kan automatisk fikse dem . For mye digital støy , men vil utslette data like sikkert som den gjør det analoge signaler. Det er derfor en dårlig skrapte CD vil hoppe : sin data har blitt så skadet at det er ECC ikke kan fikse det

.

Hobbyer, spill © (www.northgames.biz)