أحمد نزار
في جميع أنواع الاتصالات لا يتم الاتصال بالطريقة المثلى التي نُخطّط لها، وذلك نتيجة عدة مُسبّبات تُعيق وصول الإشارة كما هي إلى المستقبل، ويختلف مدى تأثيرها حسب قوتها وقابلية النظام للتأثر. أهم هذه المعيقات هو الضجيج.
الضجيج هو الطاقة العشوائية غير المرغوب بها، والتي تمرُّ مع الإشارة عبر عناصر أنظمة الاتصالات. توُعدّ من أكبر مشاكل الاتصالات لأنها قد تُسبّب تشويهاً للمعلومات المرسلة بشكلٍ يجعلها غير قابلة للفهم في الطرف المقابل. ويمكن تصنيف الضجيج إلى نوعين:
أولاً: الضجيج غير المرتبط بالإشارة (Uncorrelated Noise)
لا يصيب الإشارة ذاتها بل يحدث بتأثيرٍ من محيطها ويقبلها في النظام حتى دون وجود الإشارة.
يُصنّف إلى ضجيجٍ خارجي (External Noise) وضجيج داخلي (Internal Noise)
ثانياً: الضجيج المرتبط بالإشارة (Correlated Noise)
أي يوجد عند وجود الإشارة، ويحصل غالباً أثناء عملية التكبير غير الخطي (Amplification) أو عملية التعديل (Modulation).
ومن أمثلة الضجيج:
- ضجيج الغلاف الجوي.
- ضجيج أشعة الشمس.
- ضجيج الاشعة الكونية.
- الضجيج الحراري (Thermal Noised )يحدث الضجيج الحراري في جميع وسائط الاتصال والمعدات، وينشأ نتيجة ارتفاع درجة الحرارة في مكونات الدائرة الكهربائية، حيث تزداد الحركة العشوائية للإلكترونات وتؤدي إلى ظهور إشعاعٍ كهرومغناطيسي على شكل جهدٍ عشوائي غير مرغوب فيه.
يعود الفضل للعالم النمساوي “لودفيغ بولتزمان” في هذا المجال، حيث توصّل لاكتشافٍ هامٍّ يخصّ الحركة العشوائية للإلكترونات. يُنسب له (ثابت بولتزمان) الذي يربط بين الطاقة الحركية ودرجة الحرارة، تُحسب عن طريقه قيمة الضجيج الحراري. - ضجيج الطلقة (Shot Noise) وهو الضجيج الناتج عن التغير الحاصل في التيار الكهربائي في الوقت الذي يُفترض فيه أن يكون ثابتاً.
- ضجيج التقسيم (Partition Noise) وهو الضجيج الناتج عن اختلال توزع التيار على أفرع الدارة الكهربائية.
دراسة الضجيج وكيفية التخلص منه وتفاديه هي من أهم المواضيع التي تؤخذ بعين الاعتبار أثناء تصميم الإرسال، وهي العامل الرئيسي في تحديد أداء النظام بشكلٍ كامل.
المصادر:
Digital and Analog Communication Systems by L.W Couch II
Fundamentals of communications By John G. Proakis, Wiley Series In Telecommunications And Signal Processing
- إعداد: أحمد نزار.
- مراجعة: سلمي العقيلي.
- تدقيق لغوي: مروى بوسطه جي.
