Rumore, la presenza di fluttuazioni casuali in un segnale, è il nemico naturale e sempre presente dei sistemi di comunicazione. Lo scopo della comunicazione è quello di trasmettere informazioni, e rumore degrada tali informazioni. Rumore è indissolubilmente legata con la fisica dei materiali nelle vibrazioni delle molecole. Fortunatamente, i progettisti possono creare sistemi che tollerano il rumore ed evitare che indebitamente interferire con le comunicazioni.
Fonti di rumore
Moderni sistemi di comunicazione sono elettronici e circuiti elettronici hanno sempre una certa quantità di rumore elettrico. A temperatura ambiente, le molecole in un oggetto che sembra completamente ancora effettivamente vibrare alle alte velocità e in direzioni casuali. Nei componenti elettronici, questo produce una piccola quantità di rumore elettrico. L'atmosfera produce anche la sua quota di rumore elettronico, come da fulmini e gli effetti dei brillamenti solari. Onde radio che viaggiano attraverso l'aria pick up questo rumore; il più lontano le onde viaggiano, il rumore più si accumulano.
SNR e intelligibilità
Gli scienziati misurano il rumore nei sistemi di comunicazione con una figura chiamata il rapporto segnale-rumore, o SNR. Questa è la potenza del segnale da inviare, diviso dal rumore non volete, e solitamente è espresso in decibel. Ad esempio, se si dispone di un segnale di uno-watt che contiene watt. 01 di rumore, si divide un watt di. 01 ottenere 100, quindi prende il logaritmo comune avere due e moltiplicare per 10 per arrivare a un SNR di 20 dB. Si tratta di una brutta figura SNR; Se tu avessi una radio tascabile con 20 dB SNR, sarebbe difficilmente in grado di comprendere parole o musica attraverso di essa. Gli scienziati impostare un minimo SNR 25 DB per intelligibilità. Più alto il SNR, la più chiara è il segnale. Un buon amplificatore stereo, ad esempio, ha un SNR di 80 dB o meglio.
Analogico
Sistemi di comunicazione analogici utilizzano circuiti elettronici tradizionali, quali amplificatori, ricevitori e trasmettitori. Anche se i sistemi analogici sono più semplici di quelli digitali, rumore in loro è cumulativo. Un tecnico di comunicazioni è consapevole del rumore prodotto in ogni punto della catena di segnale; meglio l'attrezzatura, più alto il SNR. Una volta rumore entra nel sistema, non lascia mai e rumore prodotto qualsiasi parte di una trasmissione si aggiunge a quello che già c'è. Se la qualità complessiva di tutti i componenti è un SNR di 30 dB o meglio, i segnali sono almeno intelligibili; per la trasmissione di alta qualità, questa figura deve essere di 50 dB o meglio.
Digitale
Sistemi di comunicazione digitale convertono segnali analogici in dati digitali, memorizzano e trasmettono loro, quindi convertirli in analogico. Dati digitali hanno il vantaggio di essere discreti. Sistema di comunicazione digitale, come quelli analogici, non sono immuni al rumore, ma i progettisti possono utilizzare trucchi intelligenti per impedire l'accumulo di rumore. Ad esempio, circuiti di comunicazione digitale utilizzano una strategia chiamata ECC, o codice di correzione di errore. Dati aggiuntivi piggyback sulla cima di ogni byte di un segnale digitale trasmesso. Questi dati contengono informazioni matematiche relazionati al segnale; un computer controlla la parte di dati contro la parte ECC e se rileva uno o due bit cattivo può correggere automaticamente li. Troppo rumore digitale, tuttavia, distruggeranno dati altrettanto sicuramente come fa segnali analogici. Vale a dire perché un CD molto graffiato salterà: i dati sono stati danneggiati così che sua ECC non può risolvere il problema.