Neden sadece analog sinyaller havadan geçebilir (kablosuz kanal)?

9

Bir kitapta aşağıdakileri okudum:

"İletilen sinyal elektromanyetik dalgalar kullanılarak havadan geçirildiğinde, sürekli (analog) bir dalga formu şeklinde olmalıdır ."

Neden böyle? Sinyal neden dijital dalga formu biçimini alamıyor?

rf analog antenna radio

— Vishal Sharma
kaynak

13

Dijital bir şey çağırmak kolaylık sağlamak için yapılır. Dijital bir voltaj sinyali hala analog bir sinyal olarak mükemmel bir şekilde ele alınabilir.

— Andy aka

12

Bir dalga formundaki adım değişikliği sonsuz bant genişliği gerektirir.

— Tom Carpenter

2

Yazar, analogun sürekli olduğunu belirttiğinden, dijitalin süreksiz olduğunu varsaymalıdır. İdeal, süreksiz bir dijital sinyal iletilemez çünkü Tom Carpenter'ın söylediği gibi sonsuz bant genişliğine ihtiyaç duyacaktır.

— Claudio Avi Chami

3

Tüm kodlama ve eşiklerin, vb. Altına girdiğinizde, tüm sinyallerin gerçekte kabloda veya havada analog olduğunu unutmayın.

— Todd Wilcox

1

@ClaudioAviChami, Ancak, metin hava yoluyla iletim ve (muhtemelen) bir tel arasında açıkça ayrılıyor. İdeal bir süreksiz dijital sinyal olamaz mevcut nedeniyle (ne olursa olsun, hava içinde, bir tel üzerinde olmak üzere), sonsuz bant genişliği gerektiren için. Bu nedenle, metnin göründüğü gibi, bir tel üzerinden havaya veya havaya iletimi arasında ayrım yapmaya çalışmak saçmadır.

— Makyen

18

Tom'un cevabına ekleme:

İfadeler çok net değil, ama bunun anlamı, dijital sinyallerin gerçekte var olmamasıdır. Tüm sinyaller analogdur.

Belirli bir eşiğin üzerindeki bir voltajın "1" olduğuna, belirli bir eşiğin altındaki voltajın "0" olduğuna ve aradaki boşluğun "tanımsız" olduğuna karar verdiğimizde, analog bir sinyali dijital bir değer olarak yorumlarız. Bununla birlikte, tasarımcının işini büyük ölçüde basitleştiren sadece çok uygun bir yaklaşımdır.

Dijital soyut bilgidir. Fiziksel değerlere atamayı seçtiğimiz bir anlamdır. Bu yüzden radyo dalgaları olarak havadan dijital sinyal gönderemezsiniz. İlk olarak, iletilecek bilgileri temsil eden bir analog sinyal gibi soyutlamanın dışında var olan bir şeye dönüştürülmelidir.

Gerçek sinyal fiziksel analog değerlerden yapılır: gerilim, ışık, akım, alanlar, akustik basınç, her neyse.

Radyo uygulamanız için, dijital bitlerinizi bir taşıyıcının frekansına, fazına veya çok sayıda başka bir kodlamaya kodlayabilirsiniz. Şimdi, bilgilerinizi taşıyan bir analog sinyale sahipsiniz ve iletebilir, sonra alabilir ve bitlerinizi kurtarabilirsiniz.

— peufeu
kaynak

Bir çift kablo, bir pil, bir anahtar ve bir dirençten oluşan basit bir devreyi nasıl ele alacağım. Şimdi çıkışı periyodik aralıklarla direncin voltajı olarak alırsam ve girişte anahtarı açar / kapatırsam. Mükemmel bir dijital sinyal almayacak mıyım?

— Vishal Sharma

3

Bir voltaj alacaksınız, bit değil. Sadece karar verdiğiniz bir eşik ile karşılaştırdığınızda dijital bit olur ...

— peufeu

14

Örneğinizde, düğmeye bastığınızda, anahtar sıçradığında birkaç milisaniye rasgele çöp alırsınız, ardından RC, pil voltajına (değişken) artı ortama bağlı olarak gürültüye yerleşir. Bir dijital bit istiyorsanız, vb belirli bir karar zıplamaölçer ilişkin kriterleri, filtreleme, voltaj ayarlaması, eklemeniz gerekir

— peufeu

10

@VishalSharma Gerçek, fiziksel bir anahtar anında sıfır dirençten sonsuz dirence geçiş yapmaz. Ve her kapattığınızda, anahtarın farklı bölümleri farklı fiziksel temas seviyeleri oluşturduğundan biraz farklı bir direnç elde edersiniz. Sadece gerçek dünyada dijital bilgi elde edersiniz. (Belki de kuantum mekaniğinin bazı istisnaları hariç.)

— David Schwartz

2

@VishalSharma Örnek devrenizi alın ve direnci bir ampul gibi akım aktığında parlayan bir dirençle değiştirin. Bu ampulün videosunu çok yüksek kare hızıyla kaydedin. Düğmeyi kullandığınızda, videoda ampulün anında tamamen sönmediğini göreceksiniz. Akımın girişi ve EMF'nin başlangıcı anlık değildir. Anahtardan ampule "sinyal" dijital değildir, analogdur. Tüm gerçek dünya devrelerinin neden sıfır olmayan dirence, kapasitansa ve endüktansa sahip olduğunu anlamanın bir yolu, böylece hiçbir sinyal anında değişemez.

— Todd Wilcox

10

Önemli kalkış noktası, elektromanyetik dalgalar kullanıyorsanız sürekli bir dalga formuna ihtiyacınız olmasıdır. Bu, dijital verileri temsil eden bir sinyale sahip olamayacağınız anlamına gelmez, sadece sinyalin kendisinin sürekli olması gerekir.

Bir kare dalgayı, hatta bir dizi ikili voltajı (1 0 1 1 0 vb.) Düşünün. Böyle bir sinyalin FFT'sini alırsanız, sonsuz bir bant genişliği üzerinde spektral içeriğe sahip olduğunu göreceksiniz. Başka bir deyişle, mükemmel bir adım değişikliği üretmek için sonsuz bant genişliğine sahip bir kanala ihtiyacınız vardır.

Sonsuz bant genişliğine sahip bir kanal diye bir şey yoktur. Elektromanyetik dalga esaslı sinyallerin kablosuz olarak gönderilmesi durumunda, bant genişliği üzerinde sürekli olmayan bir dalga formunun (yani adım değişikliği olanları) gönderilmesini engelleyen büyük bir sınırlama vardır.

Ancak, sürekli olmayan bir sinyal gönderememeniz, bir sinyali temsil eden bir sinyal gönderemeyeceğiniz anlamına gelmez. Tüm dijital modülasyon şemaları tam da bunu yapıyor. OOK en temel örnektir - sıfır sinyalsiz olarak temsil edilir, biri basit bir tonla temsil edilir.

— Tom Carpenter
kaynak

1

OOK Sizin açıklama da ... sonsuz bant genişliği gerektirir

— R .. GitHub DUR YARDIMCI ICE

1

Hayır, çünkü açma ve kapama sıfıra yakın sürede gerçekleşmek zorunda değildir. İyi OOK'd vericileri, bant genişliğini en aza indirmek için vericinin gücünü arttırır ve azaltır. Örn. ivarc.org.uk/uploads/1/2/3/8/12380834/keyclicks_version_1.pdf

— Jamie Hanrahan

3

Dijital sinyaller, insanların ilgilenmediğimiz bilgileri atlayarak bir şeyleri tanımlamak ve anlamak için kullandıkları bir soyutlamadır.

Örneğin, aşağıdakileri göz önünde bulundurun: 1001010101000101010

Bu bir dijital sinyal mi yoksa analog bir sinyal mi? Sadece bir ve sıfırların desenini önemsiyorsanız, o zaman dijital bir sinyaldir. Ancak baktığınız gerçek fiziksel şey tamamen analogdur, çünkü her basamak biraz farklı bir fiziksel konumdadır ve biraz farklı bir parlaklık seviyesine sahiptir.

Kuantum mekaniğinde istisnalar olabilir, ancak bu burada geçerli değildir.

— David Schwartz
kaynak

2

-5 V ve +5 V (örneğin, farklı modülasyonlu tel, telsiz, vb.) İçinde voltaj gönderebilecek ve alabilecek bir elektromanyetik kanal düşünün. Bu aralıktaki tüm voltaj seviyeleriyle (örneğin işletmek için konuşmacı) analog bir rejimdesiniz. (-4, -2) ve (2, 4) gibi iki voltaj aralığı seçerseniz ve yalnızca voltajın biri veya diğerinin içine düşmesi durumunda - birinden “0” ve diğerinin “ 1 ”, aksi takdirde hiçbir şey ifade etmez - o zaman dijital bir rejimdesiniz.

— Pedro JV Mendes
kaynak

4

İkinci durumda, kullanılan sinyal hala analog ancak yorumlama şeklimiz dijital. Böylece bir analog sinyal her iki şekilde de yorumlanabilir, yani analog ve dijital veriler ondan çıkarılabilir. Bu kısmı anlayabiliyorum. Şu anda kafam karıştı, gerçekten mükemmel bir dijital dalga formu varsa, çünkü Tom'un belirttiği gibi, sonsuz bant genişliği gerektiriyordu.

— Vishal Sharma

Herhangi bir elektromanyetik kanal (rastgele) gürültüye, parazite açıktır. Bu nedenle, çıktı girişten tam olarak belirlenemez. Dolayısıyla girişe hangi dalga formunu koyarsanız çıkışta asla aynı olmaz. Şimdi, Kuantum Fiziği çerçevesinde, belki de (saf) ikili kodlanmış bilgi göndermek mümkündür, ancak klasik elektromanyetizmadaki gibi, EM dalgaları yoluyla gönderilemez. (Buna ekleyemem.)

— Pedro JV Mendes

3

@VishalSharma cevap hayır, gerçek dünya elektroniklerinde mükemmel bir dijital dalga formu olamaz çünkü sonsuz bant genişliği imkansız çünkü sıfır direnç, kapasitans ve endüktans hepsi imkansızdır. Dijital sinyalleşme , sinyalin alıcısının ayrık değerler olarak yorumlayabilmesi için gerçek sinyali dijitale yakın hale getirmeniz gerektiğinden , sinyalin temel dalga şekli hala sürekli ve analog olacaktır.

— Todd Wilcox

2

Tüm tartışmalardan uzaklaştıracağım şey şudur: Bu dünyadaki tüm sinyaller Analog sinyaldir. Mükemmel bir dijital sinyal üretemeyiz. Dijital sinyalin yalnızca daha yakın tahminlerini üretebiliriz. Bu nedenle ortam kablolu veya kablosuz olsun, önemli değil. İletilen sinyalin dalga formu daima Analog olacaktır.

— Vishal Sharma

0

Elektromanyetik dalgalar veya uzay veya havadan geçen sinyaller, elektrik dalgası ile manyetik dalga arasındaki enerji alışverişi nedeniyle mevcuttur.

Bu enerji alışverişi sabit bir frekansta veya ışık dalgaları için renkte gerçekleşir. Frekans, enerjiyi yayan kaynak tarafından belirlenir.

Farklı frekanslardaki dalgalar karıştırılabilir, ancak coloursuzayda ilerledikçe değiştirilemeyen ayrı olarak var olurlar. Bu yüzden beyaz güneş ışığı gökkuşağıdaki renklere ayrılabilir.

— skvery
kaynak