Экономичная радиосвязь, Передача дискретными импульсами инфы о начале или конце более низкочас Опции Рейтинг

[georgii-2]

Способ передачи аналоговых (например звуковых) сигналов, позволяющий снизить энергопотребление передатчика на три и более порядка.


Аналоговый (звуковой) сигнал делится усилителем, работающим в режиме класса Д, с помощью широтно-импульсного модулятора на некоторое количество импульсов разной длительности, зависящей от уровня аналогового сигнала. Затем, каждый из этих импульсов преобразуется, с помощью логических микросхем, в два коротких информационных импульса, обозначающих начало и конец исходного импульса. Эти короткие импульсы и передаёт передатчик. В приёмнике, с помощью логических микросхем короткие информационные импульсы преобразуются в исходные импульсы усилителя, работающего в режиме класса Д.

Для наибольшей экономии энергопотребления передатчика, длительность информационных импульсов делается равной длительности импульсов передатчика.

Например: Частота передатчика - 400 Мгц, частота широтно-импульсного модулятора - 25 Кгц. Соответственно передатчик передаст за 1 сек. - 25 000 * 2 = 50 000 информационных импульсов. То есть 50 000 "единичек" на частоте 400 Мгц.

При частотно-модулированном способе передачи сигналов передатчик передаст 400 000 000 импульсов, а по предложенному - 50 000. Выигрыш - 400 000 000 / 50 000 = 8 000.

Способ позволяет сузить полосу пропускания по частоте, до пределов достигнутой возможности аппаратуры.

Один из информационных импульсов является тактовым. Данный способ позволяет кодировать передачу с большим количеством вариантов. Например: импульсы делаются двойными, тройными... , кодируются, например двоичным кодом, могут передаваться на нескольких, причём разных для тактового и информационного импульса частотах итд. Предполагаю, что передача по нескольким каналам позволит получить помехоустойчивую связь даже при белом шуме.

Способ применим, также в оптическом и других диапазонах.

Позволит и передачу в ультразвуковом диапазоне в воде.

Кто в теме, пользуйтесь на здоровье.

[Утюг]

Способ позволяет сузить полосу пропускания по частоте, до пределов достигнутой возможности аппаратуры.

По теореме котельникова частота тактирования шим должна как минимум в двое превышать верхнюю границу спектра, тоесть для телефона это минимум 6 кгц.
На практике этот шим надо ещё отфильтровать, по этому его делают минимум раз в 10 больше, и за пределами слышимого спектра, тоесть ваши 25 кгц подойдут.
Дальше, на вашу экономию в 8000 раз мы замахиваться не будем, а пусть будет хотябы 10 раз, пусть длинна коротких импульсов будет в 10 раз меньше чем длинна тактирующих импульсов шим.
В результате мы получим спектр одного такого импульса = 25*10*2 = 500 кгц
О каком сужении полосы пропускания идет речь? И о какой помехоустойчивости?

[georgii-2]

Утюг

Спасибо за отзыв.

Пожалуйста, прошу выслушать мои рассуждения об этом способе и прокомментировать.

А какой спектр имеет импульс, передающий единицу на гигагерцевой частоте ? Ведь передается же ?

Вернёмся к примеру с расчётом : на частоте 400 мгц передано 50 тыс. единиц, остальное нули (самый экономичный вариант).

Каждый импульс, то есть единица, передаёт информацию о событии, а именно, о времени начала или конца ПРЯМОУГОЛЬНОГО ИМПУЛЬСА усилителя класса Д.

То есть в данном способе передаваемые импульсы несут только логическую информацию.

По приёме этих импульсов- единиц, Т-триггер преобразует их в ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСЫ, ИДЕНТИЧНЫЕ ИСХОДНЫМ импульсам усилителя класса Д и дальше по уже известной схеме данного усилителя.

Не пойму, почему, одиночный импульс на частоте 400мгц, здесь не может играть роль логического сигнала ? Потому, что на него приходится 8 тыс. нолей ?

Вопрос о помехоустойчивости пока отложим, пожалуйста, до выяснения принципа.

Предвижу вопрос, а как приёмник узнает где первый, а где второй импульс ? Но здесь ведь выложен простейший вариант принципа, с одной стороны, а с другой для монозвука воки-токи никакой разницы, в общем-то нет, в какой фазе работает динамик.

[Утюг]

Не пойму, почему, одиночный импульс на частоте 400мгц, здесь не может играть роль логического сигнала ? Потому, что на него приходится 8 тыс. нолей ?

Да может, пусть себе играет...
Я этого не отрицал, я опроверг другое Ваше утверждение о сужении полосы, она не сужается а расширяется.

А какой спектр имеет импульс, передающий единицу на гигагерцевой частоте ? Ведь передается же ?

Тут без разницы какая частота несущей, ширина спектра импульсов зависит от длинны импульса в секундах, и чем короче импульс тем ширина спектра больше.
И если при передаче или приеме этих импульсов вырезать более узкую ширину спектра, то импульсы начинают смазываться, удлинняться во времени, а это может привести, например, к тому что соседние импульсы наложатся друг на друга, и тогда все... декодировать уже будет невозможно.

Про помехозащищенность, импульсные помехи будут сильно гадить этому способу модуляции, и чем короче импульс, тем проще им будет гадить.

И ещё про помехозащищенность, есть такое понятие - вторично отраженные волны, это особенно актуально в городе, где жуткая интерференция. И чем короче импульсы тем больше шанса что вторично пришедшие импульсы полностью будут не совпадать по времени с первичным. А это значит что вместо одного импульса мы можем принять, к примеру, пять отдельных импульсов, которые нам устроят сладкую жизнь.

и напоследок, не стоит изобретать велосипед, все уже изобретено до нас.
Читайте про BPSK QPSK 8-PSK сначала.
Потом читайте про OFDM в разных его вариациях.
Дальше если нам надо передавать звук, читайте про DRM или МС5, есть и ещё... но суть примерно одна и таже.
А если надо передавать данные, то тут стандартов вообще немерянно, одних только стандартов WI-FI штук тридцать.

[ale-]

Способ передачи аналоговых (например звуковых) сигналов, позволяющий снизить энергопотребление передатчика на три и более порядка.
Аналоговый (звуковой) сигнал делится усилителем, работающим в режиме класса Д, с помощью широтно-импульсного модулятора на некоторое количество импульсов разной длительности, зависящей от уровня аналогового сигнала. Затем, каждый из этих импульсов преобразуется, с помощью логических микросхем, в два коротких информационных импульса, обозначающих начало и конец исходного импульса. Эти короткие импульсы и передаёт передатчик. В приёмнике, с помощью логических микросхем короткие информационные импульсы преобразуются в исходные импульсы усилителя, работающего в режиме класса Д.

Для наибольшей экономии энергопотребления передатчика, длительность информационных импульсов делается равной длительности импульсов передатчика.

Например: Частота передатчика - 400 Мгц, частота широтно-импульсного модулятора - 25 Кгц. Соответственно передатчик передаст за 1 сек. - 25 000 * 2 = 50 000 информационных импульсов. То есть 50 000 "единичек" на частоте 400 Мгц.

При частотно-модулированном способе передачи сигналов передатчик передаст 400 000 000 импульсов, а по предложенному - 50 000. Выигрыш - 400 000 000 / 50 000 = 8 000.

Способ позволяет сузить полосу пропускания по частоте, до пределов достигнутой возможности аппаратуры.

Один из информационных импульсов является тактовым. Данный способ позволяет кодировать передачу с большим количеством вариантов. Например: импульсы делаются двойными, тройными... , кодируются, например двоичным кодом, могут передаваться на нескольких, причём разных для тактового и информационного импульса частотах итд. Предполагаю, что передача по нескольким каналам позволит получить помехоустойчивую связь даже при белом шуме.

Способ применим, также в оптическом и других диапазонах.

Позволит и передачу в ультразвуковом диапазоне в воде.

Кто в теме, пользуйтесь на здоровье.

Вы пытаетесь передать Ф модуляции без несущей? Ф несущей как минимум должна быть в 6-7 раз выше Ф модуляции. Утюг уже говорил про теорему Котельникова.

[georgii-2]

Спасибо за критику. Не скажете, насколько такой способ применим в оптическом диапазоне, например при использовании лазерной передачи сигналов ? А если в приведённом примере на 400Мгц использовать например не одиночный импульс, а например пакет из 10 или 100 импульсов передатчика ? Сузится при этом спектр до приемлемой величины ? Выигрыш будет конечно меньше, но всё-же ? Прошу простить за отъём времени, я всего-лишь хотел подать идею, которая была-бы кому-то полезна.

[Утюг]

Не скажете, насколько такой способ применим в оптическом диапазоне, например при использовании лазерной передачи сигналов ?

В оптическом диапазне и на свч нам нет нужды экономить на полосе, поэтому такой способ экономить батарейки вполне применим.

А если в приведённом примере на 400Мгц использовать например не одиночный импульс, а например пакет из 10 или 100 импульсов передатчика ? Сузится при этом спектр до приемлемой величины ?

А если на кв или мв диапазонах мы хотим передавать дискретные сигналы, сужать полосу, улучшать помехоустойчивость и сжимать данные, то читаем про то что я выше упоминал... psk ofdm drm и т.д.

[georgii-2]

В оптическом диапазне и на свч нам нет нужды экономить на полосе, поэтому такой способ экономить батарейки вполне применим.


А если на кв или мв диапазонах мы хотим передавать дискретные сигналы, сужать полосу, улучшать помехоустойчивость и сжимать данные, то читаем про то что я выше упоминал... psk ofdm drm и т.д.

Спасибо! Пошёл по ссылкам.

[barada]

начало было неплохое