مفهوم التشويش وأنواعه

مفهوم التشويش

• التشويش (Noise) هو أي إشارة غير مرغوب فيها تتعايش مع الإشارة المفيدة (المطلوبة) في نظام الاتصال.
• يمكن أن يكون التشويش على شكل ضوضاء أو أصوات أو إشارات أخرى غير مرغوب فيها.
• يؤثر التشويش على جودة الإشارة، مما يسبب مشاكل في الإرسال والاستقبال و/أو التفسير.
• يتسبب التشويش في انخفاض الجودة، خطأ في البيانات، وحتى فشل كامل في العملية.

مصادر التشويش

• مصادر خارجية: تشمل العوامل الجوية (مثل الأمطار والثلوج)، والتداخل الكهرومغناطيسي من المصادر الأخرى (مثل أجهزة الراديو والهواتف).
• مصادر داخلية: تشمل المشكلات في أجهزة الإرسال أو الاستقبال، والمكونات الإلكترونية، وأخطاء في تصميم الدوائر.
• التشويش الحراري: يحدث هذا بسبب الحركة العشوائية للإلكترونات في الموصلات، ويُعد أحد المصادر الرئيسية في أنظمة الاتصالات.
• التشويش الانعكاسي: نتيجة انعكاس الإشارات عن الصخور والجبال والهياكل الأخرى.
• التشويش الإيحاؤي: ينتج عن التداخل بين إشارات قريبة في التردد.

أنواع التشويش

• التشويش العشوائي: يتصف بالطبيعة العشوائية له، يصعب التنبؤ به. يُعتبر من صعوبة التمييز بسبب عدم انتظام نمطه.
• التشويش المنظم: له نمط ثابت و منتظم، مما يسهل تحديد نوعه والتخلص منه. يكون تأثيره على الإشارة واضحا، مما يسمح بمعالجة هذا النوع من التشويش بكفاءة أكبر.
• التشويه: يؤدي إلى تغيير شكل أو سلوك الإشارة، وليس بالضرورة ضوضاء.
• التشويش النبضي: يُمثّل إشارات قصيرة، لكنها قوية. يمكن أن تحدث عند حدوث ظروف معينة مثل الصواعق.
• التشويش المتقطع: يظهر بشكل دوري مع فترات هدوء، مما يجعل من الصعب اكتشافه.

آثار التشويش

• انخفاض في جودة الإشارة: يؤدي إلى فقدان المعلومات أو البيانات.
• ارتفاع نسبة الخطأ في البيانات: ينتج عن تغير الإشارة بسبب التشويش.
• فقدان المعلومات: قد يسبب مستوى عال من التشويش فقدان المعلومات تمامًا.
• صعوبة في اكتشاف الأوامر: خاصة في الأنظمة الموجهة بالصوت أو الصوتيات.

طرق الحد من التشويش

• استخدام تقنيات التحكم: مثل تقليل التداخل الكهربائي.
• تصميم أنظمة مناسبة: مثل تحديد ترددات مناسبة وتقليل التداخل.
• استعمال تقنيات التشفير: مثل تقنيات تشفير قناة الاتصال لحماية البيانات من التشويه.
• استعمال ترددات منخفضة: لتقليل تأثير التشويه أو ضغط الإشارة.
• تحديد الترددات المناسبة: للتقليل من تداخل الإشارات.
• استخدام تقنيات الترشيح: مثل استخدام مرشحات مناسبة لإزالة التشويش.

قياس التشويش

• مستوى الطاقة: يُقاس بواسطة أجهزة خاصة لقياس مستوى الطاقة لمعرفة مقدار التأثير.
• نسبة الإشارة إلى التشويش (SNR): تُعرّف بأنها نسبة قوة الإشارة المفيدة إلى قوة التشويش. وتعدّ مقياسًا أساسيًا لجودة الإشارة.
• المعايير القياسية: تُستخدم لتحديد مستويات التشويش المقبولة في مختلف الأنظمة.