Wireless 101
M05 · L01
الوحدة 5
من التناظري إلى الرقمي
كل نظام لاسلكي حديث يحوّل الرسالة إلى بتات قبل أن يُضمّنها. فلمَ تحوّل العالم كلّه عن التناظري؟
01 / 09
Wireless 101
M05 · L01
الفرق الجوهري
مستمرّ مقابل منفصل
يحمل التناظري المعلومات في كمية متغيّرة باستمرار — فالجهد الدقيق هو الرسالة. ويحملها الرقمي رموزاً منفصلة (بتات). مُعتِّم مقابل مفتاح معلَّم.
02 / 09
Wireless 101
M05 · L01
الميزة 1
مناعة الضوضاء بإعادة التوليد
ما على المستقبِل إلا أن يقرّر أي رمز أُرسل. فإن كانت الضوضاء أصغر من نصف الفجوة بين الرموز، قفز إلى نسخة مثالية — مُرحَّلاً عبر قارّة، مطابقاً بتّاً ببتّ. والتناظري يتدهور عند كل قفزة.
03 / 09
Wireless 101
M05 · L01
الميزتان 2 و3
التصحيح والضغط
- تصحيح الأخطاء — أضف بتات زائدة؛ يكشف المستقبِل الفساد ويصلحه دون إعادة إرسال
- الضغط — أزِل الزيادة (JPEG، MP3، H.264) لتحتوي أكثر بكثير في النطاق نفسه
ولا نظير تناظرياً — لا يمكنك حساب مجموع تحقّق لجهد.
04 / 09
Wireless 101
M05 · L01
الميزتان 4 و5
التجميع والأمان
- التجميع — تتشابك تدفّقات بتات كثيرة على قناة واحدة وتنفصل مثاليّاً (برجٌ واحد، آلاف الهواتف)
- التشفير — تُؤمَّن البتات بقوّة قابلة للإثبات؛ ولا يمكن ذلك لموجة
05 / 09
Wireless 101
M05 · L01
السقف الصارم
حدّ شانون
سعة شانون–هارتلي
C = B\,\log_2\!\left(1 + \mathrm{SNR}\right)
أقصى معدّل خالٍ من الخطأ يعتمد فقط على النطاق B وSNR. وكل مخطّط رقمي يصوّب نحو هذا السقف (تشتقّه الوحدة 6).
06 / 09
Wireless 101
M05 · L01
المقايضة
البتات لكل رمز
معدّل البت من معدّل الرمز
R_b = R_s \times \log_2 M
مزيدُ الرموز M → مزيدُ البتات لكلٍّ — لكن تحمّلاً أقلّ للضوضاء. والمقابل: الرقمي يفشل عند حافّة، لا بخفوتٍ لطيف.
07 / 09
Wireless 101
M05 · L01
خلاصة
ما تعلّمته
- الرقمي = رموز منفصلة؛ إعادة التوليد تمحو الضوضاء الصغيرة بدل تراكمها
- البتات تتيح التصحيح والضغط والتجميع والتشفير
- حدّ شانون–هارتلي C = B log₂(1 + SNR) هو السقف الصارم
- معدّل البت = معدّل الرمز × log₂M؛ والمقابل مبدّل تناظري-رقمي وتأثير الحافّة
التالي في الوحدة 5
09 / 09