एक बार में एक फोन तार में कई आवृत्तियां कैसे हो सकती हैं?

Question

फोन के तार में कई आवृत्तियां कैसे हो सकती हैं?
डीएसएल बनाम डायल अप के बारे में मेरे नेटवर्क टेक्स्टबुक में यह कहा गया है:

आवासीय टेलीफोन लाइन डेटा और पारंपरिक टेलीफोन सिग्नल दोनों को एक साथ ले जाती है, जो विभिन्न आवृत्तियों पर एन्कोडेड होते हैं:

• 50 kHz से 1 MHz बैंड में एक हाई-स्पीड डाउनस्ट्रीम चैनल

• एक मध्यम गति वाला अपस्ट्रीम चैनल, 4 kHz में 50 kHz बैंड तक

• 0 से 4 kHz बैंड में एक साधारण दो-तरफ़ा टेलीफोन चैनल

भौतिकी के मेरे बुनियादी ज्ञान से, एक तार की आवृत्ति वह दर है जिस पर यह ध्रुवीयता को उलट देता है। इसलिए यदि आपके पास एक तार है, तो इलेक्ट्रॉनों को एक साथ 4,000 गुना / सेकंड (फोन पर बात करने के लिए) और 50,000 बार / सेकंड (डीएसएल का उपयोग करने के लिए) कैसे बदल सकते हैं?

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हवा इसे कैसे कर सकती है?

— ऑक्टोपस

यदि आप व्यावहारिक डिजिटल कंप्यूटर के आविष्कार से पहले लिखे गए फूरियर सिद्धांत पर एक पाठ के मालिक नहीं हैं, तो सबसे पुरानी इस्तेमाल की जाने वाली किताबों की दुकानों पर जाएं, जब तक कि आप एक नहीं पाते। यह व्यावहारिक रूप से कुछ भी खर्च नहीं करना चाहिए और सोने में इसके वजन के लायक होगा। यदि आप अमेरिका में हैं, और एक पा सकते हैं, तो 1940 की शुरुआत में उन अजीब युद्ध के आकार उत्कृष्ट होंगे, क्योंकि युद्ध विभाग ने वास्तव में यह सुनिश्चित करने के लिए धक्का दिया कि अमेरिकी गणितज्ञ इस सामान को समझ गए हैं। यह देखने के लिए, आपको यह क्यों मिल सकता है - दुनिया का पहला सुरक्षित डिजिटल वॉइस कम्युनिकेशन

ऑर्केस्ट्रा एक बार में एक से अधिक नोट कैसे चला सकता है?

— फिल फ्रॉस्ट

यहाँ एक बहुत अच्छा प्रदर्शन है कि कैसे कई आवृत्तियों को मिलाया जाता है। (अतिरिक्त सेटिंग्स के लिए राइट-क्लिक करना सुनिश्चित करें।)

— जीन पिंडार

इलेक्ट्रॉन के आवेश की ध्रुवता कभी नहीं बदलती है। यह हमेशा नकारात्मक होता है। वर्तमान में इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह होता है (या, आवेश, इलेक्ट्रॉनों द्वारा किया जाता है)। प्रवाह दिशा बदल सकते हैं।

— n

Answer 1

आपके प्रश्न में अंतर्निहित धारणा - कि मापी जा रही आवृत्ति वह दर है जिस पर इलेक्ट्रॉनों का ध्रुवीयता रिवर्स होता है - गलत है। ट्रांसमीटर, रिसीवर या कहीं भी बीच में एक सिग्नल की आवृत्ति भौतिक रूप से वोल्टेज के चक्रीय आगमन से मेल खाती है।

उदाहरण के लिए, आयाम मॉड्यूलेशन (चलो सरलता के लिए ऑन-ऑफ कीइंग) का उपयोग करते हुए एक डिजिटल एप्लिकेशन में, आप प्रति यूनिट समय का पता लगाने वाले दालों की संख्या से आवृत्ति को माप सकते हैं। आरएफ संचार में, यह एक तर्क-उच्च वोल्टेज के अनुरूप हो सकता है, या ऑप्टिकल संचार में यह बड़ी संख्या में फोटॉनों के आगमन के अनुरूप हो सकता है। आदर्श मामले में, एक तर्क-रहित या बंद राज्य शून्य या बिना किसी फोटॉन के आगमन के वोल्टेज के अनुरूप होगा, लेकिन अंधेरे धाराओं और न्यूनाधिकों की खामियों से शायद ही कभी ऐसा होता है।

कार्यान्वयन के संदर्भ में, दो अलग-अलग वाहक आवृत्तियों पर डेटा को एन्कोड करने के लिए दो पूर्ण ट्रांसमीटर चेन के उपयोग से एक एकल माध्यम (एक तांबे के तार) पर दो अलग-अलग आरएफ आवृत्तियों के संचरण के लिए एक सीधा और सरल कार्यान्वयन है। एक तांबे के तार पर ट्रांसमीटरों से दो आउटपुट प्राप्त करने के लिए एक आरएफ कॉम्बिनर का उपयोग। रिसीवर को कई तरीकों से लागू किया जा सकता है, लेकिन एक सरल तरीका यह होगा कि सिग्नल की दो प्रतियां बनाने के लिए एक आरएफ पावर डिवाइडर का उपयोग करें, और फिर एक पर एक उच्च पास फिल्टर और दूसरे पर एक कम पास फिल्टर का उपयोग करें। फिर आप सामान्य रिसीवर श्रृंखला के साथ जारी रख सकते हैं।

जैसा कि दूसरों ने कहा है, एक ही समय में एक तार पर कई आवृत्तियां मौजूद हो सकती हैं। कई आवृत्तियों की तात्कालिक उपस्थिति हालांकि कई वोल्टेज का संकेत नहीं देती है; आवश्यक रूप से तार पर किसी भी बिंदु पर एक एकल वोल्टेज होगा (इसलिए जब तक वोल्टेज उस बिंदु और एक सामान्य संदर्भ के बीच परिभाषित किया जाता है, आमतौर पर)। समय के अंतराल पर, आप नियमित अंतराल पर नमूना लेकर एक संकेत का निर्माण कर सकते हैं। यदि सुपरपोज़िशन के सिद्धांत के कारण, कई आवृत्तियाँ मौजूद हैं, तो यह संकेत एक सामान्य साइनसोइडल तरंग की तरह नहीं दिखेगा। यदि आप दो वाहक आवृत्तियों को चुनते हैं, तो मान लें कि 5 kHz और 5 MHz, दोनों पर डेटा मॉड्यूलेट करें और फिर परिणामी संग्राहक संकेतों को योग करें, आपको समय डोमेन में बहुत अजीब संकेत के साथ प्रस्तुत किया जा सकता है।

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अब आपके पास पर्याप्त प्रतिष्ठा है!

— ग्रेग

Answer 2

'एक तार' पर उस तार पर एक निश्चित बिंदु पर समय पर किसी भी समय केवल एक वोल्टेज मौजूद हो सकता है। इसलिए यदि आप दो साइन तरंगों को जोड़ते हैं तो योग अब साइन की लहर नहीं बल्कि कुछ और है। इलेक्ट्रॉनों के रूप में अच्छी तरह से एक ही जटिल फैशन में चलते हैं। एनीमेशन स्रोत का निरीक्षण करें ।

आप जितनी अधिक फ्रीक्वेंसी जोड़ते हैं सिग्नल उतना ही जटिल होता जाता है। एडीएसएल / वीडीएसएल के लिए आवृत्तियों की एक निश्चित संख्या से, संयुक्त संकेत एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक या ऑसिलोस्कोप पर शोर के रूप में प्रकट होता है और मानव मस्तिष्क के लिए अचिंत्य हो जाता है।

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वाह ... ट्राइपी।

— n

Answer 3

संगीत के एक टुकड़े को बनाने वाली आवृत्तियों की भीड़ को एक लाउड स्पीकर में सफलतापूर्वक कैसे प्रसारित किया जा सकता है और त्रुटि के बिना बड़े पैमाने पर पुन: पेश किया जा सकता है?

स्पीकर तारों से जुड़े हुए हैं और इसलिए माइक्रोफोन हैं - सिद्धांत में बिल्कुल कोई अंतर नहीं है। ऐसा होता है कि एक टेलीफोन तार बहुत अधिक आवृत्तियों को वहन करता है, लेकिन सिद्धांत समान है।

कोई भी माध्यम जो एकल आवृत्ति को वहन करता है, आमतौर पर आवृत्तियों की भीड़ को ले जाने में सक्षम होता है। उदाहरण के लिए हवा - आप अपने पड़ोसी से बात कर सकते हैं और आपके द्वारा उत्पादित भाषण पैटर्न कभी-कभी बदलती आवृत्तियों की एक भीड़ है।

रेडियो ट्रांसमीटर सभी एक ही माध्यम को साझा करते हैं और 98.4MHz पर एक ट्रांसमिशन और 99MHz पर दूसरे को अलग करने में कोई समस्या नहीं है।

Answer 4

आपको सुपरपोजिशन और लीनियर सिस्टम को देखने की जरूरत है। एक तार पर कई आवृत्तियों के एक उदाहरण के रूप में, एक वर्ग तरंग में बहुत सारे हार्मोनिक्स हैं।

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उच्च आवृत्ति सामंजस्य लगभग एक अच्छा उदाहरण है कि आपको क्यों लगता है कि तार एक साथ कई को संभालने में अच्छा नहीं होगा। निम्न फ्रीक्वेंसी संकेतों से हाय-फ़्रीक हार्मोनिक्स उच्च फ़्रीक सिग्नलों के साथ हस्तक्षेप क्यों नहीं करते हैं? बस केह रहा हू।

— ऑक्टोपस

@ ऑक्टोपस, हाँ, जिसे अंतर-मॉड्यूलेशन विरूपण कहा जाता है, en.wikipedia.org/wiki/Intermodulation यह निश्चित रूप से तब होता है जब चीजें गैर-रैखिक ... मिक्सर और सब कुछ प्राप्त होती हैं।

— जॉर्ज हेरोल्ड

Answer 5

आपके प्रश्न में अन्य प्रश्नों के उत्तर की तुलना में कहीं अधिक मौलिक समस्या है।

"इसके साथ ही" एक समय-डोमेन अवधारणा है। फ़्रीक्वेंसी एक फ़्रीक्वेंसी-डोमेन अवधारणा है।
ये एक दूसरे के फूरियर रूपांतरण हैं, इसलिए वे "दोहरी" अवधारणाएं हैं, न कि रूढ़िवादी अवधारणाएं।

दो आवृत्तियों के साथ एक संकेत होना निश्चित रूप से संभव है: बस विभिन्न आवृत्तियों के दो कोसाइनों को एक साथ जोड़ें; संकेत "एक साथ" दो आवृत्तियों है।

लेकिन संकेत को "एक साथ" कहने की दो आवृत्तियों व्यर्थ होगी क्योंकि "एक साथ" समय में एक एकल तात्कालिकता को संदर्भित करता है, और यदि आप समय में खुद को एक पल के लिए प्रतिबंधित करते हैं, तो आप संभवतः वर्तमान में मौजूद विभिन्न आवृत्तियों के बारे में कुछ भी नहीं जान सकते हैं।
(यह समय-आवृत्ति अनिश्चितता सिद्धांत है, जो आपको हाइजेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत की याद दिलाना चाहिए।)

एक बार जब आप सभी संभावित आवृत्तियों को देखना शुरू कर देते हैं तो समय की धारणा व्यर्थ हो जाती है।

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धन्यवाद, वह शायद सबसे तेज़ अपवोट था जिसे मैंने कभी देखा था।

— user541686

मैं पड़ोस में था: पी

— लाइटनेस दौड़

यह उत्तर सही है, लेकिन यह बताने का एक कठोर तरीका है कि आवृत्ति डोमेन समय में एक बिंदु पर कैसा दिखता है: एक विंडो फ़ंक्शन के रूप में डिराक वितरण का उपयोग करें। यह हमें पूरी तरह से बेकार उत्तर देगा, लेकिन फिर भी यह एक उत्तर है।

— टिम सेगुईन

आप शब्दार्थ से बहस कर रहे हैं। शायद "एक साथ" के बजाय आपको "समवर्ती" का उपयोग करना चाहिए।

— ऑक्टोपस

@ ऑक्टोपस: यह सिर्फ अर्थहीन होगा, या तो आप समय की धारणा को शामिल कर रहे हैं, जो आवृत्ति डोमेन में मौजूद नहीं है।

— user541686

Answer 6

सिर्फ एक फोन पर बातचीत के भीतर कई कई आवृत्तियाँ होती हैं (जो आपकी आवाज की पिच के साथ बदलती है अगर कुछ और नहीं)! परिणामी तरंग बनाने के लिए विभिन्न आवृत्तियों पर तरंगों को समेटा जाता है। यदि यह काम नहीं करता है तो एकमात्र ध्वनि जिसे आप कभी भी सुन पाएंगे, वह विभिन्न पिचों की साइन तरंगें हैं।

Answer 7

एक तार कई विद्युत संकेतों को ले जा सकता है जैसे हवा कई आवाज़ें ले जा सकती है।

कल्पना कीजिए कि आप एक शांत कमरे में हैं और एक वायलिन एक नोट बजाना शुरू कर देता है। एक एकल आवृत्ति जिसे आप हवा में कंपन के माध्यम से सुनते हैं।

फिर यह एक सेलो द्वारा शामिल हो गया है। अब आपके पास दो आवृत्तियाँ हैं जो एक माध्यम से आपके ईयरड्रम्स तक जाती हैं। आप सुन सकते हैं कि वे अलग हैं और प्रशिक्षण के साथ यह बता सकते हैं कि कौन सा नोट खेल रहा था।

यह हवा के अणुओं के बजाय केवल इलेक्ट्रॉनों के साथ तार में ठीक उसी तरह काम करता है।

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यहां तक ​​कि एक उपकरण पर एक भी नोट एक आवृत्ति नहीं है।

— ऑक्टोपस

@ ऑक्टोपस: सहमत, मैं प्रभाव के लिए सरलीकरण कर रहा हूं।

— डैनियल

Answer 8

स्रोत से मॉड्यूलेशन और ट्रांसमिशन के बाद, तार पर अंतिम संकेत एक एकल संकेत है। बस केबल के पूर्व-डिजिटल युग में वापस जाने का प्रयास करें जहां आपने अपने केबल टीवी प्रदाताओं के तार को सीधे अपने टीवी पर झुका दिया था और अपने चैनल को देखने में सक्षम थे।

और अगर आपके पास दो टीवी हैं, तो आप एक ही तार पर दो अलग-अलग चैनल देख सकते हैं। ध्यान दें कि मैं पुराने समय के बारे में बात कर रहा हूं जहां आपको चैनलों को देखने के लिए अपनी केबल कंपनी से बॉक्स की आवश्यकता नहीं थी।

अब तार पर एकल सिग्नल पर वापस जाएं। यह हमेशा केवल एक संकेत होता है। जादू प्राप्त अंत में होता है। आप एक ही सिग्नल को विभिन्न रिसीवरों को खिला सकते हैं। सफल और स्पष्ट स्वागत और प्रसंस्करण के लिए, आपको अपनी पसंद की आवृत्ति के लिए TUNE को एक सर्किट की आवश्यकता होगी। इन्हें बैंड-पास फिल्टर कहा जाता है। ये सर्किट एकल जटिल सिग्नल को संसाधित करते हैं, लेकिन वे केवल इनपुट सिग्नल की कुछ निश्चित विशेषताओं का जवाब देते हैं। जो कुछ भी इस समय की पुष्टि नहीं करता है वह गिरा दिया जाता है (उचित शब्द को ध्यान में रखा जाता है)। सिग्नल का वह हिस्सा जो टाइमिंग से मेल खाता है, उसे सिग्नल की ताकत रखने की अनुमति है। इस सर्किट का आउटपुट अब केवल सिग्नल है जिसे डिवाइस प्रोसेस करना चाहता है।

उसी सिंगल सिग्नल को दूसरे फ्रीक्वेंसी पर ट्यून किए गए दूसरे डिवाइस में फीड किया जा सकता है। तब इसका आउटपुट दूसरी आवृत्ति होगी जिसे इसे ट्यून किया गया था।

न तो पहला आउटपुट और न ही दूसरा आउटपुट, अब उनमें अन्य सिग्नल हैं। यदि आप इन आउटपुट को किसी अन्य डिवाइस को खिलाने की कोशिश करते हैं और दूसरी आवृत्ति के लिए ट्यून करते हैं, तो आपको कुछ नहीं मिलेगा।

विस्तृत विवरण के लिए, आपको Google और यह समझना होगा कि LC (RC भी) सर्किट कैसे काम करते हैं। एलसी घटकों के संयुक्त चार्ज और डिस्चार्ज की विशेषताएं ट्यूनिंग आवृत्ति को निर्धारित करती है।

ट्यूनिंग का एक अन्य तरीका बैंड-स्टॉप फ़िल्टर भी है।

अब ट्रांसमीटर कैसे प्राप्त कर सकता है कि एक तार पर कई संकेत संयुक्त होते हैं, एक अलग क्षेत्र है।