Не синусоидальная форма радиосигнала

Я не в теме, но лет двадцать назад слышал информацию об переводе радиоаппаратуры с формы сигнала "синусоида" на форму "полусинусоида". Я не достаточно осведомлён, мне нужно сформулировать, прошу помощи. То есть синусоидальная форма - не идеал? Идеала вообще не существует? Колебания в эфире ни чем особо не отличаются - синусоидальные или прямоугольные, или ещё какие?

0

Сообщение от CahesCinnober слышал информацию об переводе радиоаппаратуры с формы сигнала "синусоида" на форму "полусинусоида"

Загуглил эту вашу "полусинусоиду", ничего внятного не получил (только несколько викисловарей, где поля значения слова даже не заполнены). Что это вообще? Откуда эта информация?

Сообщение от CahesCinnober синусоидальная форма - не идеал

Смотря что считать идеалом. Если минимальную ширину спектра, то синусоида -- это идеал, соответствующий строго одной частоте.

Сообщение от CahesCinnober Колебания в эфире ни чем особо не отличаются - синусоидальные или прямоугольные, или ещё какие?

В эфире могут быть только синусоидальные колебания. Если подать в антенну ток другой формы, то она просто излучит несколько идеальных синусод с частотами, кратными частоте несинусоидального тока.

1

Сообщение от quwy В эфире могут быть только синусоидальные колебания. Если подать в антенну ток другой формы, то она просто излучит несколько идеальных синусод с частотами, кратными частоте несинусоидального тока.

Немножко не так.
Идея в том, что любой сколь угодно сложный сигнал может быть представлен набором синусоидальных сигналов.

0

Сообщение от Shamrel Идея в том, что любой сколь угодно сложный сигнал может быть представлен набором синусоидальных сигналов.

Не "может быть представлен" а является набором синусоидальных сигналов. В случае излучения в эфир это принципиально, потому что мы уже имеем дело со спектром ЭМИ, а не просто током в проводе.

И при настройке приемника на частоту такого несинусоидального сигнала в эфире, он примет первую гармонику идеально синусоидальной формы.

0

Сообщение от quwy Не "может быть представлен" а является набором синусоидальных сигналов. В случае излучения в эфир это принципиально, потому что мы уже имеем дело со спектром ЭМИ, а не просто током в проводе.

А вот тут ваша категоричность ошибочна.
Только периодичный сигнал может быть представлен в виде отдельных гармоник. Это частный случай. На практике, если имеем дело с сигналом, несущем информацию (энтропия не равна нулю), то частоты спектральных составляющих становится неразличимым, их количество стремится к бесконечности, а спектр будет сплошным -- отделить две соседние (по частоте) синусоиды не представится возможным. Потому именно "может быть представлен". Да, и спектр становится бесконечным.
Разложение сигнала на синусоиды -- это удобная математическая абстракция.

Сообщение от quwy И при настройке приемника на частоту такого несинусоидального сигнала в эфире, он примет первую гармонику идеально синусоидальной формы.

И тут вы не правы. Если, конечно, не используете на входе приемник с полосовым фильтром, добротность которого стремится к бесконечности ( полоса пропускания стремится к нулю). Если же приемник реально реализуемым, то в случае с, опять же, реальным сигналом, несущим информацию (сплошной спектр), на выходе фильтра будет сигнал со сплошным, но ограниченным спектром. В зависимости от точности средств измерения и фильтра, этот сигнал условно можно будет считать гармоническим (синусоидальным).

0

ТС как раз и вел речь об подведению к антенне периодического сигнала несинусоидальной формы. И привел пример прямоугольной формы тока.

Обычный не модулированный меандр состоит из основной гармоники и нечетных гармоник более высоких порядков. Все они имеют игольчатый спектр и отлично отделяются одна от другой реальными фильтрами.

Но если мы даже промодулируем (скажем, по амплитуде) меандр чем-то полезным, то в эфир все равно уйдет модулированный синус на основной частоте F и почти такие же модулированные синусы на частотах 3F, 5F, 7F и т.д.

А вот уже такой модулированный сигнал и представляет собою просто перенесенный в область высоких частот исходный ("полезный") спектр. В случае USB он просто перенесен без всяких изменений. Если LSB, то перенесен с инверсией. Для AM или ЧМ перенос более сложный (одновременно и как есть, и с инверсией на разных частотах, да еще плюс несущая). Но в любом случае это перенос исходного сигнала в другой диапазон частот. В результате конечный спектр в той или иной мере просто наследует свойства исходного спектра (т.е. если промодулируем чистым синусом в SSB, то получим тот же чистый синус на выходе).

Сообщение от Shamrel Разложение сигнала на синусоиды -- это удобная математическая абстракция.

Это реальность, которую можно услышать собственными ушами, вращая ручку настройки приемника. Какая же это абстракция?

0

А может ТС под "полусинусоидой" имел ввиду сигнал с одной боковой полосой?
Была такая идея, для уплотнения радиостанций передавать только несущую и боковую полосу.
Ещё была идея, что на одной несущей боковые полосы будут передавать сигнал разных станций.

Добавлено через 2 минуты
P.S. АЧХ обеих боковых полос похож на полупериод. Одной полосы на четверть периода.

0

Сообщение от quwy Откуда эта информация?

В радиокуружке, в стопке журналов на тему любительской радиосвязи.

Сообщение от quwy Если подать в антенну ток другой формы, то она просто излучит несколько идеальных синусод с частотами, кратными частоте несинусоидального тока.

- Здесь, по всей видимости, рассматривается очень сложная вибрация, я же указываю на использование простых форм - прямоугольника, пилы и т.п. Видится странным появление смеси синусоид.

С другой стороны - из этого можно сделать вывод, что любая несинусоидальная форма будет "смазана" эфиром и приведена в синусоидальной. Другими словами эфир выступает в роли конденсатора на нужную антенне ёмкость, что с антенной образует колебательный контур.

Это не утверждения - пробные рассуждения.

Сообщение от Grey сигнал с одной боковой полосой... Была такая идея, для уплотнения радиостанций передавать только несущую и боковую полосу. Ещё была идея, что на одной несущей боковые полосы будут передавать сигнал разных станций.

Это очень похоже на нашу идею.

**********************
Многое из вами написанного мне ещё предстоит осмыслить. Добавлю следующее... Применение топик-вопроса лежит не в области модулированных радиопередатчиков, а в области свободной энергетики, там - где передающая антенна представляет собой катушку, питаемую генератором прямоугольника, а принимающая - катушку с "умно" изменёнными размерами. Так вот в этом и вопрос - при сдвиге эфира прямоугольником, съёмная катушка поймает этот сдвиг в качестве прямоугольника? То есть эфир будет, как упомянуто выше, выступать в роли так называемого "конденсатора" для катушек? Будет он "съедать" "негармоничности"? Будет ли в передающей прямоугольный подъём и синусоидальная обратка, по типу как в резонансных преобразователях?

0

Сообщение от CahesCinnober Многое из вами написанного мне ещё предстоит осмыслить. Добавлю следующее... Применение топик-вопроса лежит не в области модулированных радиопередатчиков, а в области свободной энергетики, там - где передающая антенна представляет собой катушку, питаемую генератором прямоугольника, а принимающая - катушку с "умно" изменёнными размерами. Так вот в этом и вопрос - при сдвиге эфира прямоугольником, съёмная катушка поймает этот сдвиг в качестве прямоугольника? То есть эфир будет, как упомянуто выше, выступать в роли так называемого "конденсатора" для катушек? Будет он "съедать" "негармоничности"? Будет ли в передающей прямоугольный подъём и синусоидальная обратка, по типу как в резонансных преобразователях?

а есть тут на форуме смайлик "мозг сломался"?
я не совсем дурак в электронике, но я не понял...

1

Сообщение от CahesCinnober Здесь, по всей видимости, рассматривается очень сложная вибрация, я же указываю на использование простых форм - прямоугольника, пилы и т.п. Видится странным появление смеси синусоид.

Любой отличный от синусоидального ток состоит из набора синусоидальных. Это такой же закон природы, как, например, гравитация. Прямоугольные импульсы, как я уже писал, состоят из частот F (частота самих импульсов), 3F, 5F, 7F и т.д. до бесконечности. При этом в целом чем выше порядок гармоники, тем она слабее и начиная с какой-нибудь 9F их можно уже не учитывать в реальной жизни.

Сообщение от CahesCinnober В радиокуружке, в стопке журналов на тему любительской радиосвязи.

Тогда вы читали именно об SSB, как и предположил Grey. Но никто однополосную модуляцию "полусинусоидой" не называет, этим словом максимум, что можно назвать, -- результат работы однополупериодного выпрямителя с синусоидой на входе.

Сообщение от magirus а есть тут на форуме смайлик "мозг сломался"? я не совсем дурак в электронике, но я не понял...

+1

1

Сообщение от CahesCinnober Так вот в этом и вопрос - при сдвиге эфира прямоугольником, съёмная катушка поймает этот сдвиг в качестве прямоугольника?

не будет там прямоугольника. передающая антенна на гармоники раскладывает.
если на пальцах, то эфир это сумма множества осциляторов(колебательных контуров). не помню, толи белый шум создают, толи розовый.
а распространение сигнала похоже на распространение волн по поверхности воды. гдето ослабляет колебания осциляторов, гдето усиливает.

прямоугольный сигнал используют в ловондатре Вадима Черноброва. и то, нету 100% доказательств, что оно работает.
по поводу получения энергии посмотри эффект Казимира. и особенно динамический эффект Казимира.

Добавлено через 4 минуты

2

Сообщение от quwy Любой отличный от синусоидального ток состоит из набора синусоидальных

- Вот это трудно понять, ведь мы представляем пространство в проекции... С этим ладно, то катушка тоже "видит" пространство в двухмерной системе - толкает по вертикали только. Я могу понять что прямоугольник формируется синусами - только если один из них уходит в третью мерность и на плоскость первых двух мерностей, к которым он перпендикулярен, падает проекцией, имеющей вид линии, перпендикулярной линии на плоскости первой и второй мерности. Это - да, понятно, но только в случае трёх мерного пространства, как если бы гимнастка крутила лентой, но у нас-то не крутит, у нас "поршень ходит вверх-вниз" что мы видим как "Y", и откладываем период времени по "X", получая синусоиду, третьего не дано. Здесь мне не понятно - как некий угол получается из синусов.

Я видел именно вот такой рисунок:



Мой юношеский ум тогда ещё не мог вдуматься в смысл, но идею я понял, да и может быть корреспондент подобрал упрощённый рисунок, выдержав золотую середину между "академической гениальностью" и уровнем понимания среднестатистического радиолюбителя. Короче -это не вопрос.

0

Сообщение от CahesCinnober м ладно, то катушка тоже "видит" пространство в двухмерной системе - толкает по вертикали только

там синусоида будет. катушка в одном полупериоде будет толкать, а в другом втягивать.

для понимания распространения волн лучше использовать антенну не в виде катушки, а в виде штыря.

Добавлено через 7 минут
CahesCinnober, твой график учитывает напряженность поля, но не учитывает полярность. поэтому там не синус.

0

Сообщение от CahesCinnober - Вот это трудно понять, ведь мы представляем пространство в проекции... С этим ладно, то катушка тоже "видит" пространство в двухмерной системе - толкает по вертикали только. Я могу понять что прямоугольник формируется синусами - только если один из них уходит в третью мерность и на плоскость первых двух мерностей, к которым он перпендикулярен, падает проекцией, имеющей вид линии, перпендикулярной линии на плоскости первой и второй мерности. Это - да, понятно, но только в случае трёх мерного пространства, как если бы гимнастка крутила лентой, но у нас-то не крутит, у нас "поршень ходит вверх-вниз" что мы видим как "Y", и откладываем период времени по "X", получая синусоиду, третьего не дано. Здесь мне не понятно - как некий угол получается из синусов.

Кесарю-кесарево, а слесарю-слесарево.
Врач -- должен лечить людей, химик -- заниматься химией, а учитель -- учить детей.
Для того, что бы понять вопрос разложения сигнала на составляющие, радиоинженер несколько лет изучает физику, математический анализ, потом теорию сигнала, электрические цепи. Не все явления можно объяснить на бытовом уровне. Для понимания многих вещей нужен соответствующий инструментарий.
Математически было показано, и на практике реально подтверждено, что любой сигнал может быть представлен набором ортогональных функций. И да, quwy, это могут быть не обязательно синусы (почитайте преобразование Гильберта, или Теорему Котельникова).
В аналоговой радиосвязи удобно сигнал представлять в виде набора сигналов гармонической формы. Это не физическая особенность сигнала, это не влияние "эфира" или "атмосферных конденсаторов", или еще каких "суперструн". Просто часто сигнал периодичен и легко проходит преобразование Фурье -- получается конечный ряд, где легко выделить первую и кратные гармоники. То же разложение делается на листе бумаги без какого-либо эфира. Просто, тупо, записал аналитически формулу сигнала и разложил в ряд Фурье -- получил кучу синусоид с разными амплитудами, частотами и начальными фазами. Нарисовал синусоиды на одном графике, просуммировал -- получил исходный сигнал. Все. В этом весь сакральный смысл. Это не значит, что сигнал состоит из синусоид, это значит, что он может быть представлен ими!

0

Сообщение от Shamrel Это не значит, что сигнал состоит из синусоид, это значит, что он может быть представлен ими!

Если любую из них можно выделить из реального сигнала соответствующим фильтром, то состоит.

Сообщение от Shamrel И да, quwy, это могут быть не обязательно синусы (почитайте преобразование Гильберта, или Теорему Котельникова).

Я могу предложить еще как минимум один способ разложения сигнала и соответствующую обратную функцию, но это ничего не меняет.

Белый свет состоит из отдельных спектральных составляющих, а меандр состоит из нечетных гармоник. И то и другое элементарно доказывается при помощи фильтров.

0

Сообщение от quwy Если любую из них можно выделить из реального сигнала соответствующим фильтром, то состоит.

Выделите, пожалуйста первую гармонику из одиночного импульса.

Сообщение от quwy Белый свет состоит из отдельных спектральных составляющих, а меандр состоит из нечетных гармоник. И то и другое элементарно доказывается при помощи фильтров.

Это доказывает лишь то, что у вас фильтр обладает заданной характеристикой.
Если фильтр будет обладать импульсной характеристикой отличной от дельта-функции, то вы выделите из сплошного спектра не гармоническое колебание одной частоты, так называемый "синус", а любой другой сигнал, форма которого будет определена фильтром. В данном контексте выглядит смешным предложенный вами ранее метод определения гармоничности "на слух".

В случае "белого света" все немножко сложнее. Зависит от того, что вы подразумеваете под этим термином. И действительно, если фотон получен рекомбинацией электронов, либо другим способом с фиксированным энергетическим выходом, то энергия фотона, а значит его частота будут достаточно постоянными. И да, можно говорить о линейчатом спектре, состоящим из определенных полос. Но применительно к радиосигналам корпускулярный подход применяется крайне редко -- другие способы синтеза, и в результате спектр всегда получается непрерывный и сплошной. Даже для высокостабильного генератора (мне известны генераторы 2-3 ppm), спектр будет только лишь стремится к дельта-функции, а реально обладать конечной шириной.
Естественно! Для подавляющего большинства задач, этот сигнал можно принять за "синус". Но! Задачи могут быть разные. Иногда и этой точности не хватает.

0

Для меня меандр - это набор симметричных прямоугольников, нарисованных под линейку. Никогда прямые углы не будут выведены из синусоиды и гармоник. Вы о подобном заявляете с некоторой долей приближённости, с точностью в 99,9(9)%.

Сообщение от Grey катушка в одном полупериоде будет толкать, а в другом втягивать. для понимания распространения волн лучше использовать антенну не в виде катушки, а в виде штыря.

Я, примерно представляю - о чём вы, но тут вкрадывается одна коза: у меня катушка может быть частью колебательного контура, а у вас антенна - нет, разве что ещё одним конденсатором. Если мою катушку выкинуть и щаменить куском проволоки то... Вы правы с позиции природы радиопередатчиков, где антенна управляется другой катушкой.

Сообщение от Shamrel любой сигнал может быть представлен набором ортогональных функций...это могут быть не обязательно синусы

Вот это уже приемлемей...

Сообщение от Shamrel В аналоговой радиосвязи удобно сигнал представлять в виде набора сигналов гармонической формы.

Потому что приёмный колебательный контур может отфильтровать всё кроме одной частоты. Здесь вопрос - а передающий? Может быть вместо колебательного контура передатчика вполне можно использовать цифровой генератор синусоиды? Тогда, с некоторыми потерями, можно приближённую синусоиду использовать, пилу или чуть ли не меандр, колебательный контур и так съедает всё что попало, лишь бы частоту выдержать?

0

Сообщение от CahesCinnober Никогда прямые углы не будут выведены из синусоиды и гармоник. Вы о подобном заявляете с некоторой долей приближённости, с точностью в 99,9(9)%.

Тоже самое можно сказать о физически реализуемом меандре. Никогда вы не сможете создать в сигнале "прямой угол" -- любой физически реализуемый тракт имеет конечную полосу пропускания, а значит, усечет ту самую последнюю гармонику, которая не даст построить 100% прямоугольный сигнал. . Собственно, из-за нелинейности АЧХ (и/или ФЧХ) тракта, реальный сигнал будет отличаться от меандра.

Сообщение от CahesCinnober у меня катушка может быть частью колебательного контура, а у вас антенна - нет, разве что ещё одним конденсатором. Если мою катушку выкинуть и щаменить куском проволоки то... Вы правы с позиции природы радиопередатчиков, где антенна управляется другой катушкой.

Вам шашечки или ехать? Тем и отличается катушка от антенны. Первая в основном накапливает энергию в ближнем поле, вторая -- излучает в дальнее. Использовать катушку в качестве антенны -- тратить энергию на разогрев проводников.

Сообщение от CahesCinnober Потому что приёмный колебательный контур может отфильтровать всё кроме одной частоты. Здесь вопрос - а передающий? Может быть вместо колебательного контура передатчика вполне можно использовать цифровой генератор синусоиды? Тогда, с некоторыми потерями, можно приближённую синусоиду использовать, пилу или чуть ли не меандр, колебательный контур и так съедает всё что попало, лишь бы частоту выдержать?

Давайте на чистоту. Вы вечный двигатель изобретаете или получаете энергию из эфира? Естественно, для этого вы выбрали область не связанную с вашим профильным образованием?
Если хотите серьезно разобраться в теме, то я могу порекомендовать учебники по радиотехнике и сигналам. Многое могу пояснить сам.
И на всякий случай. Заговора ученых (во всяком случае, в области радиотехники и электроники ) не существует. Все математические выкладки отлично подтверждаются практикой и позволяют проектировать реально сложные системы.

1

В 90-е работал в серьезное науке, CDMA токо токо появились, а я уже в гражданском диапазоне проводил опыты с ШПС, до -40 дБ под шумами сигнал вытягивали, вот Вам и не синусоидальный сигнал, псевдошумовая последовательность модулирующая по амплитуде чистую синусоиду.
Про не синусоиду, есть такая антенна CCD она только на прием работает, так вот она нарезает синусоиды наводящиеся в ней на кучу рваных отрезков синусоид, за счет этого у неё не достижимые для обычной веревочной антенны свойства в гугле если интересно.

1

Ага. Но CCD появилась не в свое время (насколько я понял, это конец 80-ых). Была бы она на 50 лет раньше, получила бы широкое распространение. А в то у же время была тенденция на миниатюризацию и активно внедрялись фазированные антенные решетки (ФАР) и создавалась теория уже цифровых антенных решеток (ЦАР). Как оказалось, за ними будущее.

Сообщение от SDRVPN до -40 дБ под шумами сигнал вытягивали

.
Крайне сомневаюсь, правда я в радиосвязи не спец, немножко другой профиль. Но если действительно в полезной полосе отношение сигнал/шум было -40дб -- это нереально круто!

0