Explora cómo la digitalización de la información (en matrices discretas o valores binarios) permite almacenarla, transmitirla y reconstruirla perfectamente de forma fiable incluso en un entorno ruidoso (HS-PS4-2).
A medida que una señal viaja más lejos, capta ruido de fondo aleatorio.
Las señales analógicas utilizan valores continuos. Cualquier ruido añadido altera permanentemente su valor exacto.
Las señales digitales utilizan valores discretos (por ejemplo, 0 o 1). Debido a la gran diferencia entre los estados válidos, un receptor puede eliminar fácilmente el ruido y reconstruir perfectamente la señal original.
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Al transmitir información a distancia, las señales inevitablemente encuentran interferencias, a menudo denominadas "ruido". Este ruido puede provenir de diversas fuentes, como interferencias electromagnéticas de dispositivos electrónicos cercanos, condiciones atmosféricas o fluctuaciones térmicas en los cables. La forma en que un sistema codifica e interpreta la información determina su capacidad para soportar este ruido.
La transmisión analógica representa la información mediante magnitudes físicas continuas, como la amplitud o la frecuencia de una onda. Dado que la información se almacena en la forma exacta de la onda, cualquier ruido añadido a la señal la altera permanentemente. Cuando la señal analógica llega al receptor, no hay forma de separar perfectamente la señal original del ruido añadido, lo que resulta en una señal degradada (como la estática en una radio o la imagen borrosa en una antigua transmisión de televisión).
Por otro lado, la transmisión digital representa la información mediante valores discretos, generalmente dígitos binarios (0 y 1). El transmisor envía estos valores discretos y, si bien la señal física (como el voltaje en un cable) capta el mismo ruido continuo que una señal analógica, el receptor interpreta la señal entrante de manera diferente. El receptor utiliza un umbral: si el voltaje entrante supera cierto nivel, lee un '1'; si es inferior, lee un '0'.
Debido a la amplia y definida diferencia entre los estados discretos válidos, un receptor digital puede atenuar fácilmente el ruido. A menos que el ruido sea tan extremo que haga que un '0' parezca un '1' (o viceversa), se descarta por completo y se reconstruye a la perfección la secuencia original de 0s y 1s. Esto permite transmitir señales digitales a largas distancias y almacenarlas sin la pérdida progresiva de calidad que afecta a los sistemas analógicos.
En esta simulación, podrá observar este principio en acción mediante la transmisión de una imagen. Verá cómo el aumento del nivel de ruido introduce una corrupción permanente en la imagen analógica, mientras que el receptor digital utiliza un umbral para reconstruir la imagen a la perfección hasta que el ruido se vuelve excesivo.