Re: Sonde spaziali

From: Gianni Comoretto <comore_at_arcetri.astro.it>
Date: Tue, 17 Sep 2002 11:09:48 +0200

Elio Fabri wrote:

> > e poi c'entrava pure qualche
> > casa di molto raffinato sul rapporto segnale rumore, ma non ricordo bene.
> Sono tutt'altro che un esperto in materia, ma tu conosci il teorema di
> Shannon: puoi barattare il rapporto S/N con la larghezza di banda...

> Credo che le tecniche base siano tre:
> 1) distribuire il segnale su una banda molto larga, per evitare che
> venga soverchiato da un rumore localizzato a una frequenza coincidente

No, su una banda stretta: per il teorema di Shannon citato. Il rumore
e' KTB, proporzionale alla banda.

> 2) produrre una distribuzione spettrale quanto vicina possibile a un
> rumore bianco gaussiano, che permette la migliore efficienza

il che significa, in pratica, avere sistemi di compressione dei dati.
Tipo lo zip/unzip, o i vari sistemi per codificare le immagini (gif,
jpg). Il problema, nelle vecchie sonde come Pioneer/Voyager, e' che il
calcolatore di bordo ha 16KB (si', KB, non MB) di memoria.

> 3) usare metodi di correlazione, il che vuol dire che ci si e' messi
> d'accordo prima su certe caratteristiche temporali del segnale, che
> permettono di sincronizzarsi.

Il trucco, spiegato brevemente, e' quello di sfruttare al massimo il
teorema di Shannon. Se trasmetto i bit individualmente, la
probabilita' di errore e' quella che il rumore sia maggiore del
segnale, quindi qualcosa tipo erf(SNR) (erf e' la funzioone di errore,
l' integrale della gaussiana). E quindi anche con un rapporto segnale
rumore di 3-4 ho una probabilita' relativamente alta di avere un
errore. Se trasmetto i dati con un codice ridondante opportuno, in cui
l'informazione, oltre che ridondante, e' sparpagliata su un messaggio
lungo, ottengo che per compromettere il messaggio devo avere un numero
di errori altissimo. Posso permettermi quindi di scendere a rapporto
segnale/rumore vicino a 1 (di solito 2), con una probabilita'
bassissima di perdere i dati. I codici inoltre rendono piu'
"gaussiano" il segnale.

Questi sistemi sono utilizzati oramai un po' dappertutto, dai CD (dove
la ridondanza e' piuttosto bassa, ma permette di mantenere
l'informaizone anche se il disco e' graffiato) ai telefonini.

-- 
Gianni Comoretto      			Osservatorio Astrofisico di Arcetri 
gcomoretto_at_arcetri.astro.it		Largo E. Fermi 5 
http://www.arcetri.astro.it/~comore	50125 Firenze - ITALY
Received on Tue Sep 17 2002 - 11:09:48 CEST

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