Чувствительность. Перспективы или тупик?

Частоты, расписания, передачи и т.д.

Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение leonard » 29 ноя 2009 12:41

Хотелось бы поднять вопрос о чувствительности радиоприёмника. У радиолюбителя, который занимается почти профессионально ещё и оптикой у меня есть аналогия с такими понятиями как увеличение и разрешающая способность оптической системы. Если коротко, то не каждое увеличение достижимое в оптической системе позволяет увидеть больше деталей, т.е. существует некое предельное "разрешающее увеличение" выше которго подыматьего бессмысленно (волновая теория света). Кроме этого существует некий предел ЛЮБОЙ системы, работающей на дне воздушного океана, которым является атмосфера. Около 0.5 угловой секунды. Иначе говоря: любительский телескоп с объективом в 20см покажет в земных условиях примерно такое же количество деталей как и телескоп "СВЕРХГИГАНТ"! Стоимость этих приборов отличается на пять - шесть порядков!
Как известно, чувсвительность приёмника ограничена многоими параметрами и условиями как аппаратными, так и внешними факторами. Их перечисление неблагодарное дело, но тем не менее невольно напрашивается вопрос - может либыть какой-то реальный прогресс в росте этого важнейшего технического параметра. В любом случае шумы внешней среды, при самой совершенной схемотехнике, очевидно, огранчивают её на уровне 0.5 - 0.1 мкв. Иначе говоря ехать дальше некуда! Простой путь один и он известен - выделение и усиление сигнала еще до попадания его радиоприёмник, а это, естественно - антенна. Логично, что при скромной аппаратуре можно достичь больших результатов, чем вкладывая кучу денег в "железо". Но, очевидно, можно вводить в схему и "умные" системы "анализаторов" шумов с соответствующей их "отбраковкой". Очевидно, подобные анализаторы, построенные поопределённому алгоритму, могли бы значительно улучшить качественные показатели приёмников построенных поклассической схеме, но с компъютеризированным анализатором - фильтром.
leonard
Форумчанин
 
Сообщения: 168
Зарегистрирован: 04 июн 2009 07:42

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение Beg17 » 29 ноя 2009 13:02

leonard, добрый день!
Всё так и есть и действительно, единственный выход - это "вводить в схему "умные" системы "анализаторов" шумов с соответствующей их "отбраковкой".
Именно этим сейчас и заняты радио производители, а именно введением DSP (digital signal processing), для более сложной обработки сигнала и как следствие сведения к минимумому шумов. Сначала DSP ставили в дорогих трансиверах, но время идет, технологии дешевеют. Американцы (компания Silicon Labs) сделали уже очень недорогой процессор DSP 4734 Micro-chip, который стоит уже в некоторых приемниках. В частности, как раз поджидаю Eton \ Grundig G8, хочу оценить насколько всё это эффективно и интересно. Но в любом случае первые шаги уже сделаны. Как альтернатива - это DRM, цифровое радио с сохранением КВ романтики ;)
Beg17
Форумчанин
 
Сообщения: 1072
Зарегистрирован: 31 окт 2008 16:03

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение leonard » 29 ноя 2009 14:00

Beg17 и Вам добрейший денёк! Примером неудачной реализации (???) этой идеи может служить DE 1123...От которого, я всё-таки, поторопился избавится... Он работал очень сранно, но и не лучше своих собратьев, может, DSP в нем как Air в PL 600? Что говорить, пока ЖДЁМ-С положительных примеров реализации идеи и может в бытовой радиотехнике действительно произойдёт революция?
leonard
Форумчанин
 
Сообщения: 168
Зарегистрирован: 04 июн 2009 07:42

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение Beg17 » 29 ноя 2009 14:11

Leonard, ну что делать - первый блин комом... А я даже и не знал, что в 1123 есть DSP, а может просто неудачный экземпляр попался, тем не менее волна пошла, а это значит радиомысль на месте не стоит и в будущем нас ждут новые интересные приемники! :D
Beg17
Форумчанин
 
Сообщения: 1072
Зарегистрирован: 31 окт 2008 16:03

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение filivanik » 01 дек 2009 17:29

Leonard, действительно существует теоретический предел отношения шум/сигнал за которым декодирование переданной информации при данной полосе пропускания будет невозможно. Ответ на этот вопрос дает теорема Шеннона. Современные цифровые системы передачи уже практически приблизились к этому пределу.
Например, сегодня даже телевизионный сигнал со спутника в формате HD можно полностью декодировать без потерь при отношении сигнал/шум менее 3 дБ. Каскадные корректирующие коды, разработанные математиками, творят чудеса.
Что же касается оптики, то это действительно проблема. И если в астрономии нам мешает атмосфера в видимом диапазоне и данная проблема решается посредством размещения телескопов высоко в горах на границе тропосферы или же вообще выносом аппаратуры в космос, то в микромире ограничения носят фундаментальный и неустранимый характер. Для того чтобы рассмотреть более мелкую частицу, нам необходимо уменьшать длину волны (и одновременно повышать связанную с ней энергию), и в какой то момент энергия волны станет сравнимой с энергией покоя наблюдаемой частицы и мы изменим её состояние. Принцип неопределенности Гейзенберга. Нельзя наблюдать за чем-либо и не участвовать в этом.
filivanik
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 11 ноя 2009 18:00

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение leonard » 04 дек 2009 11:13

filivanik____ Как рассматривать виртуальные пространства исходя из принципа Гейзенберга? Очень интересный поворот темы... А, что касается чувствительности приёмника. Способен ли сигальный процессор в реальном приёмнике при обработке аналогового сигнала реально увеличить показатели чувствительности и довести до того самого порога в 3дб?
leonard
Форумчанин
 
Сообщения: 168
Зарегистрирован: 04 июн 2009 07:42

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение filivanik » 04 дек 2009 12:25

На счет виртуальных пространств - затрудняюсь ответить. Термин виртуальное пространство допускает чрезмерную многозначность. Но в силу квантовых особенностей микромира, мы вынуждены довольствоваться либо знанием положения объекта (читай разрешением), либо скоростью (импульсом) его перемещения.
Что же касается чувствительности приемника в свете использования сигнальных процессоров, то мне представляется следующая ситуация: если мы имеем модель (или же набор моделей) внешней шумовой обстановки, то в данном случае сигнальный процессор вне всякого сомнения поможет нам подойти к теоретическому пределу по помехозащищенности. Но так как создание моделей реального шума, а уж тем более применение соответствующей модели в конкретной жизненной (помеховой) ситуации очень и очень не простая задана (близкая к задаче искусственного интеллекта), то гораздо эффективнее применять механизмы стандартизации информации на передающем конце, путем её оцифровки и последующей упаковки в соответствующие контейнеры с заранее предсказуемой вероятностью обнаружения и корректировки(EDH-error detecting and handling). Именно это мы сейчас и наблюдаем на примере доминирования цифровых систем передачи.
filivanik
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 11 ноя 2009 18:00

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение zmegan » 10 янв 2010 10:36

leonard писал(а):...Но, очевидно, можно вводить в схему и "умные" системы "анализаторов" шумов с соответствующей их "отбраковкой". Очевидно, подобные анализаторы, построенные поопределённому алгоритму, могли бы значительно улучшить качественные показатели приёмников построенных по классической схеме, но с компъютеризированным анализатором - фильтром.


Да, это был бы прорыв. Засорение эфира достигло критической точки.
zmegan
Форумчанин
 
Сообщения: 50
Зарегистрирован: 18 ноя 2009 20:33

Re: Чувствительность. Перспективы или тупик?

Сообщение Wladimir » 03 авг 2010 12:26

Очень интересные позиции г-на leonard,a
Наверное, так и есть. Свет и звук в философии = сопоставтиые и аналогичные системы...
Wladimir
Форумчанин
 
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 20 июн 2009 00:21

Re: Чувствительность. Перспективы или тубильностью все болеепик?

Сообщение leonard » 27 окт 2010 08:10

Собственно, как известно из физики, отличие света от радиоволн состоит в частотном диапазоне принимаемых электромагнитных колебаний, но это меняет способы извлечения и обработки информации, заключенной в них. В астрономии в последнее время для преодоления шумов, вызванных атмосферной нестабильностью все более используются адаптивные системы в которых специальный чип производит анализ флуктуаций (турбулентных потоков в атмосфере) и изменяя синхронно оптические свойства какого-либо элемента вносит коррективы в его форму, что на несколько порядков снижает атмосферные помехи. Очевидно есть более прямой и короткий путь без введения механического элемента, собственно, уже и существуют программы компьютерной обработки изображений (в астрофотографии), которые на основе большого количества кадров и путем их сложения, повышают разрешение системы. Поменяв АЛГОРИТМ решения задачи приминимо к радиотехнике теоретически возможно создать радиоприемник принимающий без помех. Практическое решение этой задачи в корне может поменять отношение к радиосвязи и к перспективе к возрождению радиокоммуникаций в современном "шумном" эфире. В этом смысле, очевидно, есть возможность отсева и фоновых природных шумов, что ведет к увеличению чувствительности радиоприемников, т.к. это основной фактор достижения ее предела (аналогично, конечно и внутренних шумов).
leonard
Форумчанин
 
Сообщения: 168
Зарегистрирован: 04 июн 2009 07:42


Вернуться в Радиовещание

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4