Analog bileşenleri kullanarak bir sinyali nasıl zamanında uzatabilirim?

Bir sinyal (örn. Bir analog radyo sinyali) zaman içinde nasıl 'gerilebilir', böylece frekans yarıya iner ve sinyal iki kat daha fazla zaman alır? Bir bilgisayarda yapmak kolaydır, ancak analog bileşenlerle yapılabilir mi?

Aradığım dönüşüm, bir ses kasetini kaydetmek ve daha sonra yarı hızda çalmakla aynıdır, bu nedenle örneğin bir giriş sinyalini çevirmek

için

(Bu, bir heterodin radyo alıcısının yaptıklarından farklıdır: bir sinyali yüksekten düşük bir frekansa kaydırır, ancak sinyal yine de aynı miktarda zaman alır.)

Daha düşük bir hızda kayıt ve okuma, bunu yapmanın bir yolu olabilir, ancak bu yavaş mekanik bileşenler gerektirir ve daha hızlı sinyallerle başa çıkamaz.

Arka plan: Buna ihtiyacım olan hiçbir şey inşa etmiyorum, ancak zaman bölünmesi çoğullaması gibi bir şeyin dijital öncesi çağda işe yarayıp yaramayacağını veya oluşturmak için ne gerekeceğini merak ediyorum. Bu yüzden kasete kayıt ve oynatmayı yavaşlatma gibi bir yöntem işe yaramaz. Çoğullamalı sinyal parçaları kısaysa, bir bandın mekanik sistemleri yetişemez.

Edit Zaman bölmeli çoğullama ile ilişki: Ben tdm böyle bir teknikle uygulanabileceğini düşünüyordum. İki sürekli sinyal alın, mikrosaniye aralıklarına ayırın (mikrosaniye aralıklarına), her mikrosaniyeyi yarım mikrosaniye (frekansı arttırın) sıkın, ardından her iki akıştan sıkılmış sinyal segmentlerini serpiştirin. Demodüle etmek için, tek veya çift aralıkları uzatarak işlemi tersine çevirin.

İşi yapmak için kullanılabilecek bir analog teknoloji var ... CCD "kova tugayı" gecikme hattı .

Analogdur, ancak örneklenmiş bir veri sistemi olması nedeniyle dijital tekniklerle çok ortak noktası vardır.

Tipik bir CCD gecikme hattında bir hatta 512 veya 1024 kapasitör ve bunları birbirine bağlamak için bir CMOS anahtarları ağı bulunur. Kabaca aşağıdaki gibi çalışır:

1. Bir kondansatörü giriş pimindeki voltaja kadar şarj edin,
2. Bu voltajı tutun ve ikinci kapasitörü birincisinin voltajına kadar şarj edin,
3. Bu voltajı tutun ve Cap 1'i giriş piminden şarj ederken Cap 3'ü Cap 2'den şarj edin.
4. Çıktı iğnesinde ilk örnek görünene kadar tek, çift ve çiftten tekrar şarj edin.

Genel fikir, bir yangına karşı savaşmak için kovaları birbirine geçen bir çizgi gibidir.

Bu noktada, perdeyi değiştirmek istiyorsanız, ilk örneklemi yeni örnekleme hızında (örneğinizde orijinal saat hızının yarısı) boşaltırken, yeni verileri giriş örnek hızında ikinci bir CCD'ye depolamanız gerekir. .

Birincisi sadece yarısı boşken ikinci CCD dolu olduğundan, şimdi bir sorununuz var: bazı verileri boşaltmanız gerekiyor. Eğer 2'den fazla CCD gecikme hattınız varsa, üçte birini doldururken bir diğerine çapraz solma yaparak eklemleri "gizleyebilirsiniz", ancak mükemmel bir teknik değildir.

CCD'lerin dijital sesin tüm spektral ve örtüşme sorunları ile birlikte oldukça zayıf gürültü ve bozulma özellikleri vardır, bu nedenle 1980'lerin bu tarafında onlar hakkında fazla bir şey duymazsınız.

Böyle bir örnek, burada zift değiştirici olarak kullanılan SAD1024 (burada veri sayfası) (sürekli değişen ziftle, ​​bir flanger olarak)

Sinyali bir kasete kaydetmenizi ve yarı hızda çalmanızı öneririm.

Bunun sizi tatmin etmemesinin nedenini takip edemiyorum. Tabii ki başka ortamlar da kullanabilirsiniz (örn. Kablolar, diskler vb.); temel ilke aynıdır.

Bunların hiçbiri sizin için iyi değilse, gereksinimleri daha fazla belirtmeniz gerekir.

Sinyal periyodikse, her zaman bir örnekleme osiloskopu kullanabilirsiniz .

Yani, diyafram penceresi ve titreşim yeterince küçükse herhangi bir ADC'yi kullanabilirsiniz, ancak analog istediniz, bu yüzden eski diyot köprü örnekleyicisini eski sihirbazların yaptığı gibi kullanmanız gerekecek ...

Delikli parçalarla lehimlenmiş DC-14 GHz .

Tarihi kontrol edin, 1968;)

Işık hızının yarısında seyahat eden ve böylece alınan sinyali uzatan bir roket fırlatmak dışında, aldığınız şeyin bir örneğini saklayan ve daha sonra daha yavaş bir hızda çalan bir şeye ihtiyacınız vardır. Nihayetinde bu, orijinal olarak iletilen şeyleri asla yakalayamayacağınız anlamına gelir, yani daha düşük bir hızda depolamak ve oynatmak zorundasınız. Bir analog bant bunu iyi yapar, ancak bunu IC formunda istiyorsanız dijital depolama yöntemleri en iyi yoldur.

Bunu yapmanın bir yolu var: 'cıvıl cıvıl' lazer atımları ve dispersiyon dengeleme lifi. Elyafın kırılma indisi (ve dolayısıyla ışığın bahsedilen elyaftan aşağı yayılma hızı) ışığın dalga boyunun bir fonksiyonudur. Buna dağılma denir, çünkü zaman içinde dar darbelere neden olur. Dispersiyon dengeleme lifi, çok daha uzun bir normal lif dağılımını 'geri alabilecek' şekilde çok yüksek negatif dispersiyona sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.

Dalga boyunda süpüren cıvıl cıvıl lazer darbesi ile başlayın. Bu, çok dar, geniş bantlı bir darbe alınarak ve bir dispersiyon dengeleme lifinden gönderilerek üretilebilir. Daha sonra genlik, gerilmiş nabzı uzatmak istediğiniz sinyalle modüle eder. Sonra modüle edilmiş nabzı güzel uzun bir dispersiyon dengeleme lifinden gönderin.

Bu gerçekten çok kısa zaman çizelgeleri için bir tekniktir ve birkaç 10 ns'lik darbeleri germek için birkaç km dağılım dengeleme fiberi gerektirir. Dispersiyon kompanzasyon lifindeki dağılım genellikle -50 ps / nm / km mertebesindedir.

TDM ile gerçekten bir bağlantısı yok. TDM kabul edilmeden önce PSTN dijital olmasına rağmen, aynı konsept analog örneklerle çalışır.

İstediğiniz bilgileri yakalayan örnek bir oran seçmeniz yeterlidir. PSTN örneğiyle devam edersek, 300-3400 Hz aralığında düşen sesi yakalayan 8000 Hz'lik bir örnekleme hızı olacaktır.

N ses kanalını serpiştirmek için saniyede 8000 × N örnek işleyebilen bir iletişim kanalına ihtiyacınız vardır. Ses kanallarının her birinden sırayla bir örnek gönderir ve ardından tüm diziyi 1/8000 saniye (125 µs) sonra tekrar başlatırsınız.

Tüm ses kanallarını aynı anda örnekleyebilir ve daha sonra örnekleri kanal numaralarına göre 125 µs'lik bir fraksiyonla geciktirebilirsiniz veya her kanal için örnekleme aşamasını başlayacak şekilde değiştirebilirsiniz (çoğu PSTN ekipmanının ) yapar.

Sonuç olarak, TDM kare hızı ayrı kanallar için gereken örnekleme hızıyla eşleşiyorsa "zaman sıkıştırmasına" gerek yoktur.

Bu gerçekten analog yapılamaz. İnsanlar bir sürü düzgün ve ilginç fikir atmış olsa da, pasif analog devreler sadece (1) fazı değiştirebilir ve (2) zayıflayabilir. Yapabilecekleri her şey bununla sınırlıdır, bu transfer fonksiyonu ile matematiksel olarak ifade edilebilir (bu, frekans alanındaki tüm bilgileri hem açısı değiştiren hem de genliği azaltan karmaşık bir işlevle çarpacaktır).

Analog aktif bir ek olarak amplifikasyona giderseniz, bazı frekansları da artırabilirsiniz - ama gerçekten elde ettiğiniz bu daha fazla.

Kova tugayları gibi fikirler var, ancak belirtildiği gibi bu gerçekten dijitalleşiyor (veya en azından yarı dijital). Eski günlerde, kasete bir hızda kayıt yapma ve yarı hızda oynatma fikri gerçekten tek pratik yaklaşımdır.

Bu tür şeyleri dijital olarak yapmak çok daha kolaydır. Ancak orada bile, ne istediğiniz konusunda net olmanız gerekir. T = 0'dan başlamak ve t = 1'e giden bir sinyali uzatmak ve aynı başlangıç ​​zamanında iki kez çıkmasını sağlamak istiyorsanız (yani, çıkış 0

Kendinize en iyi cevabı verdiğiniz anlaşılıyor. "Bir bilgisayarda yapmak çok kolay." Tek ihtiyacınız olan, sinyali bilgisayara beslemek için "uygun" bir AD dönüştürücüsü ve daha sonra size son sinyali vermek için bir DA dönüştürücüsüdür. Bilgisayar size sinyali işlemek için ihtiyaç duyabileceğiniz tüm esnekliği sağlayacaktır.