क्या सूचना प्राप्त करना संभव है यदि प्राप्त शक्ति शोर तल के नीचे है?

Question

यह मेरे पिछले प्रश्न से संबंधित है, जो मुझे लगता है कि मैंने गलत तरीके से पूछा है:

• Pathloss समीकरण में पृष्ठभूमि EM शोर कैसे सम्मिलित करें?

मुझे वास्तव में संकेत की खोज क्षमता में कोई दिलचस्पी नहीं थी, और मैंने उस प्रश्न को बहुत अस्पष्ट तरीके से प्रकाशित किया है, इसलिए मुझे पूछना चाहिए कि मैं वास्तव में क्या जानना चाहता हूं।

सवाल:

मैं वास्तव में जानना चाहूंगा कि क्या संचार चैनल (सूचना भेजना) स्थापित करना संभव है, यदि सिग्नल का प्राप्त शक्ति स्तर, रिसीवर एंटीना द्वारा प्राप्त शोर फ्लोर के नीचे है।

मुझे समझाने दो:

मैंने इस पर अधिक शोध किया और शक्ति स्तर आमतौर पर dBm या dBW में व्यक्त किया जाता है, इस प्रश्न में मैं इसे dBW में व्यक्त करूंगा।

तब हमारे पास ट्रांसमीटर ऐन्टेना में डाली गई शक्ति होती है, और यह निर्धारित करने के लिए हमारे पास पैथलॉस समीकरण होता है कि सिग्नल ऐन्टेना ऐन्टेना तक पहुँचने में कितना समय लगता है।

इसलिए हमारे पास दो dBW मान हैं, और मेरा सिद्धांत यह है कि dBW में एंटीना द्वारा प्राप्त की जाने वाली शक्ति dBW में शोर तल से अधिक होनी चाहिए।

---

1)

इस तर्क के लिए, चलो प्रत्येक ट्रांसमीटर से 1 मीटर की दूरी पर 5 Ghz आवृत्ति पर 20 सेमी लंबा एक ट्रांसमीटर / रिसीवर एंटीना का उपयोग करें। फिर से मैं मौलिक रूप से संभव अधिकतम लाभ का उपयोग कर रहा हूं, क्योंकि मैं यह भी देख रहा हूं कि क्या संचार चैनल को बिल्कुल स्थापित किया जा सकता है, इसलिए मुझे मौलिक सीमा निर्धारित करने के लिए सबसे चरम मूल्यों को सम्मिलित करना होगा। इस मामले में दोनों एंटेना का लाभ 16.219 डीबी है जो इस आवृत्ति पर अधिकतम लाभ हो सकता है, और अधिकतम मेरा मतलब है कि इससे अधिक लाभ ऊर्जा संरक्षण के नियमों का उल्लंघन होगा। तो इन एंटेना सिद्धांत सही दोषरहित एंटेना में हैं। यह एक दूर का समीकरण है इसलिए सादगी के लिए मैं इसे चुनता हूं, फ्रिस सूत्र का उपयोग किया जा सकता है।

इसलिए pathloss समीकरण से पता चलता है कि इस संचार चैनल में ~ -14 dB pathloss है। इसलिए अगर हम 1 वाट बिजली डाल रहे हैं, तो रिसीवर एंटीना को -14dBW से अधिक नहीं मिलना चाहिए।

2)

मैंने एक कागज पर ठोकर खाई है:

• http://www.rfcafe.com/references/electrical/ew-radar-handbook/receiver-sensitivity-noise.htm

यह एक रिसीवर एंटीना के लिए न्यूनतम संवेदनशीलता का दावा है:

$$S_{min} = 10* \log_{10}( (S/N)*k*T_0*f*N_f )$$

$$where$$

• एस / एन = शोर दर को संकेत

• k = बोल्ट्जमान स्थिरांक

• T0 = ​​रिसीवर एंटीना का तापमान

• च = आवृत्ति

• एनएफ = एंटीना का शोर कारक

और यह एक dBW यूनिट भी है। यह सूत्र उस आवृत्ति पर शोर तल का वर्णन करेगा।

हमारी गणना में वापस जा रहे हैं, पेपर की सलाह है, सर्वोत्तम स्थिति में, जब एक कुशल मैनुअल ऑपरेटर 3 डीबी एस / एन अनुपात (अधिकतम) शामिल होता है, तो हम कमरे के तापमान के लिए 290 केल्विन का उपयोग करेंगे, आवृत्ति 5 Ghz ऊपर, और शोर कारक जिसे हम पहले एक आदर्श एंटीना मानकर अनदेखा करेंगे।

यह हमें -104 dBW शोर मंजिल देगा।

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इसके बाद से प्राप्त शक्ति का स्तर -14 dBW है और शोर तल -104 dBW पर काफी कम है, और यह सर्वश्रेष्ठ अनुमानों के साथ, उदार अनुमानों के साथ सबसे अच्छा मामला परिदृश्य मानता है।

तो इस उदाहरण में, संचार संभव है, बहुत। हालाँकि अगर प्राप्त शक्ति का स्तर शोर तल से कम होगा, तो यह नहीं होगा।

तो मेरी परिकल्पना यह है कि यदि:

Power Received > Noise Floor , then communication is possible, otherwise it's not

चूंकि प्राप्त की गई शक्ति शोर से अधिक है, इसका मतलब है कि इस आवृत्ति पर संचार सैद्धांतिक रूप से संभव है।

व्यावहारिक रूप से निश्चित रूप से बोलने से समस्या कम हो सकती है, और एंटीना ऑपरेटर को ऐसे सख्त एस / एन दर (3 डीबी) पर बहुत अधिक गलत सकारात्मक प्राप्त होंगे, इसलिए वास्तव में शोर मंजिल 50-60 डीबी अधिक होगा । मैंने इसकी गणना नहीं की है।

Comments

मैं हैरान हूं कि कोई भी इसके बारे में कुछ नहीं कहता है, लेकिन हां आप कोडेड बिट्स का उपयोग कर सकते हैं । दूसरे शब्दों में, 8 बिट्स जिसे आप भेजना चाहते हैं, भेजने के बजाय, आप कुछ अन्य लंबे अनुक्रम का उपयोग करते हैं जो उन 8 बिट्स में अनुवाद करते हैं। और आपके द्वारा चुना गया अनुक्रम केवल कोई अनुक्रम नहीं है, यह हैमिंग दूरी का उपयोग करता है .. बस वीडियो-लिंक पर क्लिक करें यदि आप उस पर "पढ़ना" चाहते हैं। यहाँ इसके बारे में एक वीडियो और वीडियो 2 है

— हैरी स्वेन्सन

Answer 1

संक्षिप्त जवाब : हां, संभव है। GPS हर समय (लगभग) ऐसा करता है।

लंबे उत्तर :

SNR आपके रिसीवर सिस्टम की जरूरत उस प्रकार के संकेत पर निर्भर करती है, जिस पर आप विचार कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, मानक के आधार पर अच्छे पुराने एनालॉग रंगीन टीवी की जरूरत है, कुछ 40 डीबी एसएनआर को "देखने योग्य" होना चाहिए।

अब, कोई भी रिसीवर, गणितीय रूप से, एक अनुमानक है । एक आकलनकर्ता एक समारोह है कि नक्शे है एक अवलोकन है कि आम तौर पर एक यादृच्छिक चर शामिल करने के लिए एक अंतर्निहित कीमत है कि मनाया मात्रा करने के लिए नेतृत्व । तो, वह टीवी रिसीवर उस तस्वीर के लिए एक अनुमानक है जिसे स्टेशन भेजने के लिए था। उस अनुमानक का प्रदर्शन मूल रूप से, कैसे "बारीकी से" आप मूल जानकारी को वापस पा सकते हैं जो प्रसारित किया गया था। "क्लोज़ली" एक ऐसा शब्द है जिसे परिभाषा की आवश्यकता है - एनालॉग टीवी अर्थ में, एक रिसीवर छवि चमक की भिन्नता ("वास्तविक" मूल्य से) के संदर्भ में वास्तव में अच्छा अनुमानक हो सकता है, लेकिन रंग के लिए भयानक है। दोनों पहलुओं के लिए एक और एक ऐसा हो सकता है।

रडार के लिए, चीजें थोड़ी स्पष्ट हैं। आप केवल बहुत सीमित चीजों का पता लगाने के लिए रडार का उपयोग करते हैं; इनमें से, हम निम्नलिखित चीजों में से कुछ चुन सकते हैं, जिन्हें हम केवल वास्तविक संख्या के रूप में दर्शा सकते हैं:

• एक राडार लक्ष्य की सीमा (दूरी) (शब्दों की मेरी पसंद नहीं, इसे बस रडार में "लक्ष्य" कहा जाता है)
• किसी लक्ष्य की सापेक्ष गति
• लक्ष्यों की संख्या
• लक्ष्यों का आकार
• लक्ष्य की सामग्री / आकार गुण

यदि आप अपने आप को एक चीज तक सीमित रखते हैं, तो मान लीजिए कि रेंज है, तो आपके रडार अनुमानक को "एसएनआर पर रेंज विचरण" वक्र जैसा कुछ मिल सकता है।

बस एक त्वरित अनुस्मारक: एक अनुमानक भिन्न को उम्मीद के मूल्य के रूप में परिभाषित किया गया है$R$

$$\text{Var}(R) = E{(R-\mu)^2}$$

साथ "वास्तविक" घटना की उम्मीद मूल्य जा रहा है (इस मामले, वास्तविक दूरी में, यह मानते हुए हम एक निष्पक्ष आकलनकर्ता मिल गया है)।$\mu$

$x$$y$

कई चीजों के लिए, आपके संयुक्त अवलोकन का विचलन बेहतर हो जाता है (== कम) जो अधिक अवलोकन आप जोड़ते हैं - और संयोजन प्राप्त करने का एक बहुत ही सामान्य तरीका है जिसे हम प्रसंस्करण लाभ कहते हैं । एक विशिष्ट कारक द्वारा एसएनआर में सुधार के बराबर आकलनकर्ता के प्रदर्शन में सुधार।

मेरे GPS उदाहरण पर वापस आने के लिए:

जीपीएस समय में फैले संकेतों को संचारित करने के लिए सीए 1MHz बैंडविड्थ का उपयोग करता है - वास्तविक जीपीएस प्रतीक दर बैंडविड्थ की तुलना में बहुत कम है। यह एक प्रेषित प्रतीक को गुणा करके होता है$s$$l[n],\,\, n\in[0,1,\ldots,N]$$N$

इस प्रकार, आपकी परिकल्पना

पावर प्राप्त> शोर तल, फिर संचार संभव है, अन्यथा यह नहीं है

खड़ा नहीं है। "संभावित" या "असंभव" उस त्रुटि पर निर्भर करता है जिसे आप स्वीकार करने के लिए तैयार हैं (और यह काफी कुछ हो सकता है!), और इससे भी अधिक प्रसंस्करण लाभ पर जहां आप प्राप्त पावर-टू-शोर अनुपात को देखते हैं और वास्तविक अनुमान।

तो, आपका मुख्य प्रश्न:

मैं वास्तव में जानना चाहूंगा कि क्या संचार चैनल (सूचना भेजना) स्थापित करना संभव है, यदि सिग्नल का प्राप्त शक्ति स्तर, रिसीवर एंटीना द्वारा प्राप्त शोर फ्लोर के नीचे है।

हां बिलकुल वही। वैश्विक स्थानीयकरण प्रणाली इस पर निर्भर करती है, और सेलुलर IoT नेटवर्क, शायद, भी, क्योंकि संचारित शक्ति उन लोगों के लिए बहुत महंगा है।

अल्ट्रा-वाइडबैंड (यूडब्ल्यूबी) संचार डिजाइनों में एक मृत विचार की तरह है (मुख्य रूप से नियामक समस्याओं के कारण), लेकिन वे डिवाइस पहचान योग्य वर्णक्रमीय शक्ति घनत्व स्तर से काफी नीचे एक अग्रेषित यूएसबी संचार को छिपाते हैं। यह तथ्य कि रेडियोस्ट्रोन्मर्स हमें दूर के सितारों के बारे में बताने में सक्षम हैं, वे भी इस बात का समर्थन करते हैं।

वही राडार उपग्रह चित्रों पर लागू होता है जो निम्न-पृथ्वी-कक्षा उपग्रहों का उपयोग करके निर्मित होते हैं। आप शायद ही रडार तरंगों का पता लगाने में सक्षम होंगे जिसके साथ वे पृथ्वी को रोशन करते हैं - और वे तब भी कमजोर होते हैं जब उनका प्रतिबिंब फिर से उपग्रह तक पहुंचता है। फिर भी, ये तरंगें पृथ्वी पर 1 मीटर से बहुत छोटी संरचनाओं के बारे में जानकारी (और वैसी ही संचार करती हैं) उच्च दर पर (वास्तविक पृथ्वी आकार / संपत्ति का अनुमान प्राप्त करना या वापस धरती पर भेजना) इन उपग्रहों के लिए एक बहुत ही गंभीर समस्या है। वहाँ सिर्फ इतनी जानकारी है कि अभी तक, थर्मल शोर से नीचे हैं संकेतों के साथ स्थानांतरित)।

इसलिए, यदि आपको इस बारे में केवल दो बातें याद रखने की आवश्यकता है:

• "वर्किंग कम्युनिकेशन" क्या है, और क्या नहीं है, यह खुद की परिभाषा पर निर्भर है, और
• रिसीवर सिस्टम केवल शोर के प्रति उतने संवेदनशील नहीं होते जितना वे उस सिग्नल के लिए होते हैं जिसे वे देखना चाहते हैं - और इस प्रकार, वहाँ सिस्टम हैं जो शोर के साथ भी काम कर सकते हैं> सिग्नल ऊर्जा

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यह वास्तविकता और वास्तविक गणित और सिद्धांत में व्यावहारिक आधार का सही मिश्रण है जो मेरी राय में वास्तव में उत्कृष्ट उत्तर के लिए बनाता है। 👍

— metacollin

वास्तविकता को मेरी पसंद के हिसाब से बहुत दूर तक जाना जाता है। :) +1

— Wossname

Answer 2

मौलिक, हमारे पास चैनल की संचार क्षमता के लिए शैनन-हार्टले फार्मूला है:

$$C = B \log_2\left(1+{\rm SNR}\right).$$

$C$$B$$\rm SNR$

$\rm SNR$ 1 से अधिक होना चाहिए।

${\rm SNR} < 1$

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डेसिबल में इसका वर्णन कैसे करें? मेरे प्रश्न में मैंने एक 3DB मान का उपयोग किया है, क्या इस सूत्र का dB में अनुवाद करना संभव है?

— डेविड के।

हां, डीबी को रैखिक विद्युत अनुपात में परिवर्तित करने के लिए सामान्य सूत्र का उपयोग करें। (3 डीबी = 2x अनुपात)।

— फोटॉन

मुझे यकीन नहीं है कि मैं अनुसरण करता हूं, मेरे उदाहरण में एसएनआर = 1.9952 या ~ 2 है, जो कि 3 डीबी मूल्य पर आधारित है? तो मेरे उदाहरण के 1 हर्ट्ज पर बिट दर 1.58 बिट्स / एस होगी।

— डेविड के।

$x_{linear}= 10^{\frac{x_{dB}}{10}}$

Answer 3

मैं वास्तव में जानना चाहूंगा कि क्या संचार चैनल (सूचना भेजना) स्थापित करना संभव है, यदि सिग्नल का प्राप्त शक्ति स्तर, रिसीवर एंटीना द्वारा प्राप्त शोर फ्लोर के नीचे है।

DSSS (प्रत्यक्ष अनुक्रम स्प्रेड स्पेक्ट्रम) रेडियो में प्रचलित शोर स्तर के नीचे एक शक्ति स्तर हो सकता है और फिर भी काम कर सकता है: -

यह "प्रक्रिया लाभ" पर निर्भर करता है।

प्रक्रिया लाभ का एक सरलीकृत उदाहरण कई एनएचआर को प्राप्त करने के लिए स्पेक्ट्रम में विभिन्न बिंदुओं से संकेत के प्रत्येक संस्करण, कई संकेत और प्रत्येक संकेत का चयन करेगा। प्रत्येक जोड़ सिग्नल आयाम (6 डीबी की वृद्धि) को दोगुना कर देता है लेकिन शोर केवल 3 डीबी द्वारा उठाया जाता है। इस प्रकार, दो वाहक के साथ आपको एसएनआर में 3 डीबी वृद्धि मिलती है। 4 कैरियर्स के साथ आपको एक और 3 डीबी आदि मिलता है। इसलिए 4 कैरियर्स एसएनआर को 6 डीबी से बेहतर बनाते हैं। 16 वाहकों को 12 डीबी सुधार मिलेगा। 64 वाहकों को 18 डीबी सुधार मिलता है।

इसकी उत्पत्ति मूल रूप से सैन्य थी क्योंकि इसने गुप्त संचार पर प्रकाश डालना मुश्किल कर दिया था।

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प्रसंस्करण लाभ का सिद्धांत सही है, लेकिन यह डीएसएसएस को ध्वस्त कैसे किया जाता है इसका विशेष रूप से सटीक विवरण नहीं है; DSSS क्या खरीदता है, इस बारे में अधिक जानकारी के लिए सिग्नल प्रोसेसिंग पर यह उत्तर देखें । कुंजी यह है कि सिग्नल के सूचना-ले जाने वाले हिस्से में स्प्रेड-स्पेक्ट्रम तरंग से अधिक संकीर्ण बैंडविड्थ है; उस छोटे बैंडविड्थ में आनुपातिक रूप से कम शोर शक्ति होती है, इस प्रकार प्रसंस्करण लाभ होता है।

— जेसन आर

@ जैसनआर मैं इस बात का सटीक विवरण देने का प्रयास नहीं कर रहा था कि डीएसएसएस शोर तल के नीचे कैसे पहुंच सकता है। मैं अपने उत्तर में एक स्पष्ट समाधि बनाऊंगा।

— एंडी उर्फ

Answer 4

dBW में एंटीना द्वारा प्राप्त शक्ति को dBW में शोर फ्लोर से अधिक होना चाहिए

"शोर मंजिल" जैसा कि ज्यादातर लोग समझते हैं कि इसे dBW, या किसी अन्य इकाई शक्ति में नहीं मापा जाता है। बल्कि, शोर तल को शोर वर्णक्रमीय घनत्व द्वारा परिभाषित किया जाता है, जिसे वाट में प्रति हर्ट्ज या बराबर वाट-सेकंड में मापा जाता है।

शोर फर्श को एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ मापा जा सकता है:

CC BY-SA 3.0 , लिंक

यहाँ, Y अक्ष पर शोर तल लगभग -97 प्रतीत होता है। मान लें कि यह विश्लेषक कैलिब्रेटेड और उचित रूप से सामान्यीकृत है, जो कि -97 dBm प्रति Hz है ।

"शोर तल के नीचे" का मतलब तब इतना कमजोर सिग्नल होगा कि यह स्पेक्ट्रम विश्लेषक पर दृष्टिगत रूप से पंजीकृत नहीं होता है। वैकल्पिक रूप से, आप "शोर तल के नीचे" को परिभाषित कर सकते हैं क्योंकि यह इतना कमजोर नहीं सुना जा सकता है: यह शोर से अप्रभेद्य लगता है।

तब, क्या संचार संभव है जब सिग्नल शोर तल के नीचे है? हाँ वे हैं।

मान लीजिए कि हम सिर्फ एक अनइमॉड्युलेटेड कैरियर को ट्रांसमिट कर रहे हैं, इसलिए यह कमजोर नहीं है और न ही किसी विशिष्ट स्पेक्ट्रम विश्लेषक पर दिखाई देता है। हम इसका पता कैसे लगा सकते हैं?

एक वाहक सिर्फ एक आवृत्ति है। यानी यह असीम रूप से संकीर्ण है। इसलिए अगर शोर वर्णक्रमीय घनत्व को प्रति हर्ट्ज में शक्ति में परिभाषित किया जाता है, तो हम जितना संकरा फिल्टर कर सकते हैं, उतना कम शोर होगा। चूंकि वाहक की आवृत्ति में शून्य चौड़ाई है, इसलिए फ़िल्टर मनमाने ढंग से संकीर्ण हो सकता है, और इस तरह शोर को मनमाने ढंग से छोटा किया जा सकता है।

$\Delta t$$\Delta \nu$

$$\Delta t \Delta \nu \ge {1\over 4}\pi$$

नतीजतन, अगर हम अपने माप को एक अत्यंत संकीर्ण बैंडविड्थ (इस प्रकार शोर शक्ति को कम करना) में सीमित करना चाहते हैं, तो हमें एक बहुत लंबे समय तक निरीक्षण करना चाहिए।

ऐसा करने का एक तरीका सिग्नल का FFT लेना है, जैसे स्पेक्ट्रम विश्लेषक करता है। लेकिन एक के बाद एक एफएफटी प्रदर्शित करने के बजाय, उन्हें एक साथ औसत करें। शोर, यादृच्छिक जा रहा है, औसत होगा। लेकिन बेहद कमजोर वाहक एक बिंदु पर एक निरंतर पूर्वाग्रह का परिचय देता है, जो अंततः औसत यादृच्छिक शोर पर जीत जाएगा। कुछ स्पेक्ट्रम विश्लेषणकर्ताओं के पास एक "औसत" मोड है जो ठीक यही करता है।

एक अन्य तरीका सिग्नल को बहुत लंबे समय तक रिकॉर्ड करना है, फिर एक बहुत लंबा एफएफटी लेना है। एफएफटी के लिए जितना अधिक (समय में) इनपुट, उच्च आवृत्ति संकल्प। समय में बढ़ती लंबाई के साथ, प्रत्येक आवृत्ति बिन की चौड़ाई छोटी हो जाती है, जैसा कि प्रत्येक बिन में शोर शक्ति करता है। कुछ बिंदु पर शोर शक्ति इतनी छोटी हो जाती है कि कमजोर वाहक को हल किया जा सकता है।

हालाँकि किसी भी सरल वाहक को पर्याप्त समय दिया जा सकता है, अगर हम किसी भी जानकारी को प्रसारित करना चाहते हैं तो वाहक हमेशा के लिए नहीं जा सकता। इसे किसी भी तरह से संशोधित किया जाना चाहिए: शायद चालू या बंद, चरण में स्थानांतरित, या आवृत्ति में, आदि। यह इस बात की एक सीमा रखता है कि कितनी तेजी से सूचना प्रसारित की जा सकती है। अंतिम सीमा शैनन-हार्टले प्रमेय द्वारा दी गई है :

$$C = B \log_2\left( 1 + {S \over N} \right)$$

• $C$
• $B$
• $S$$N$

$S/N$

Comments

महान जवाब, धन्यवाद यह मेरे मन में कुछ भ्रम को दूर कर दिया।

— डेविड के।

यहाँ, Y अक्ष पर शोर तल लगभग -97 प्रतीत होता है। मान लें कि यह विश्लेषक कैलिब्रेटेड और उचित रूप से सामान्यीकृत है, जो कि -97 dBm प्रति हर्ट्ज है। मैं असहमत हूं: यह 97 डीबीएम प्रति / 110 किलोहर्ट्ज़ है। आपका RBW 110 kHz है।

Answer 5

मार्कस मुलर के उत्कृष्ट उत्तर के लिए एक व्यावहारिक सहायक के रूप में ...

हैम रेडियो में शोर तल के नीचे सफल सिग्नल रिसेप्शन के लिए उपयुक्त कई डिजिटल मोड हैं। इन नंबरों में एक चेतावनी है, जिसे मैं बाद में समझाता हूं।

• PSK31 को शोर तल के नीचे 7 dB पर ठीक से कॉपी किया जा सकता है ।
• शोर तल के नीचे 10 डीबी पर ओलिविया को ठीक से कॉपी किया जा सकता है।
• डब्ल्यूएसपीआर को शोर तल के नीचे 28 डीबी पर ठीक से कॉपी किया जा सकता है।
• OPERA-32 को शोर तल के नीचे 35 dB पर ठीक से रखा जा सकता है ।

उपरोक्त सभी प्रसंस्करण लाभ प्राप्त करने के उदाहरण हैं। हालांकि, सबसे पुराने शौकिया रेडियो डिजिटल मोड, सीडब्ल्यू (मोर्स कोड, आमतौर पर) को शोर तल के नीचे 18 डीबी पर कान द्वारा ठीक से कॉपी किया जा सकता है ।

ध्यान दें कि उपरोक्त संख्या एक 2500 हर्ट्ज बैंडविड्थ के सापेक्ष SNR की गणना करती है। यह सेब-से-सेब को मोड की तुलना करने की अनुमति देता है, लेकिन बहुत व्यापक या बहुत संकीर्ण संकेतों के लिए भ्रामक हो सकता है (जिसके लिए फ़िल्टरिंग में क्रमशः अधिक शोर शामिल या बाहर करना आवश्यक होगा)। अंतिम लिंक बताते हैं कि E_b / N_0, जहां E_b प्रति बिट ऊर्जा है और N_0 1 Hz में शोर शक्ति है, एक बेहतर स्कोरिंग मीट्रिक है (और आपके द्वारा उत्पन्न सैद्धांतिक संख्याओं को अधिक प्रत्यक्ष युग्मन प्रदान करता है)। खुशी से, शैनन ने दिखाया है कि -1.59 डीबी के E_b / N_0 पर एक पूर्ण निचली सीमा है, इसलिए कोई भी मोड जो इसके करीब पहुंचता है वह बहुत अच्छा है। जैसा कि उस लिंक पर दी गई तालिका से पता चलता है, "CoLent BPSK on VLF" में E_b / N_0 ऑफ -1 dB ("फ्लोर-फ्लोर के नीचे" -57 dB है, जो उपरोक्त संख्याओं की तुलना में 2.5 kHz के सापेक्ष है)।

Comments

दिलचस्प है, इसलिए मेरी गणना में मैंने 3 डीबी एस / एन अनुपात मान लिया है, क्या मुझे -57 डीबी के बजाय इसका उपयोग करना चाहिए क्योंकि प्रदान की गई लिंक के अनुसार, यह भी परीक्षण किया गया है, और काम करने के लिए सिद्ध है।

— डेविड के।

नहीं। ये दूर-नीचे-शून्य संख्या फ़िल्टरिंग के परिणाम हैं, लगभग सभी बैंडविड्थ को छोड़ देते हैं। यह फ़िल्टरिंग सहसंबंध या डी-स्प्रेडिंग के साथ हो सकता है, जिसका उपयोग जीपीएस और अन्य प्रणालियों द्वारा किया जाता है। GPS की चिप-दर 2million चिप्स प्रति सेकंड है; उपयोगी बिटरेट बहुत कम है और शोर बैंडविड्थ 2MHz से बहुत कम है।

— analogsystemsrf

एक डीकोडेबल PSK31 सिग्नल एक स्पेक्ट्रोग्राम पर स्पष्ट रूप से श्रव्य या दृश्यमान है। यह मेरी पुस्तक में "शोर मंजिल से नीचे" नहीं है। आप जो गलती कर रहे हैं वह "शोर मंजिल" है "2500 हर्ट्ज बैंडविड्थ में शोर शक्ति" के समान नहीं है।

— फिल फ्रॉस्ट

@PhilFrost: PSK31 के लिए उद्धृत डेविड फैरेल के साथ इसे लें। "PSK31 संकेतों को शोर तल के नीचे 7 डीबी से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।" मैंने PSK31 संकेतों को पुनर्प्राप्त किया है, जो स्पष्ट रूप से एक झरने में नहीं खड़े हैं, इसलिए उनका दावा मेरी टिप्पणियों के साथ है।

— एरिक टॉवर्स

मेरी पुस्तक में, यदि आप इसे झरने पर देख सकते हैं, या सुन सकते हैं, तो यह "शोर तल के नीचे" नहीं है।

— फिल फ्रॉस्ट

Answer 6

कोई भी संचार माध्यम विभिन्न संभावित राज्यों के बीच अंतर करने का प्रयास करेगा, जैसे

• रिमोट डिवाइस एक "शून्य" संचारित करने की कोशिश कर रहा है।
• रिमोट डिवाइस एक "एक" संचारित करने की कोशिश कर रहा है।
• रिमोट डिवाइस एक "शून्य" या "एक" को प्रसारित करने की कोशिश नहीं कर रहा है।

ट्रांसमीटर की वास्तविक स्थिति के बारे में एक रिसीवर 100% निश्चित नहीं हो सकता है। प्रेषक की स्थिति का पता लगाने के लिए रिसीवर द्वारा उपयोग किए जाने वाले किसी भी साधन का कम से कम कुछ ऐसे राज्यों (जिसमें रिसीवर बिना शर्त के ट्रांसमीटर को तय करता है, कुछ भी गलत नहीं भेज सकता है, उस समय की 0% स्थिति को गलत साबित करेगा, लेकिन गलतफहमी की संभावना नहीं होगी) 100% समय बताता है)।

जैसे-जैसे सिग्नल शोर फ्लोर के नीचे आते हैं या गिरते हैं, राज्यों के गलत होने की संभावना बढ़ जाएगी। यह कई मामलों में संचार की उपयोगिता को सीमित कर सकता है जिसे निष्पादित किया जा सकता है। दूसरी ओर, यदि कोई चैनल जो केवल 51% विश्वसनीय है, उसी बिट को तीन बार भेजने के लिए उपयोग किया जाता है, तो तीन बार सही मान की रिपोर्टिंग का 13.27% मौका होगा, सही मूल्य की दो बार रिपोर्टिंग करने का 38.2% मौका , और दो बार गलत मान रिपोर्ट करने का 36.7% मौका, और तीन बार गलत मूल्य रिपोर्टिंग का 11.7% मौका। महान अंतर नहीं है, लेकिन सही मूल्य की रिपोर्ट करने की संभावना 51.0% से बढ़कर केवल 51.5% से कम हो जाएगी। यह अधिक प्रतीत नहीं हो सकता है, लेकिन यदि डेटा पर्याप्त समय पर भेजा जाता है और विफलताएं स्वतंत्र होती हैं, तो बहुमत के सही होने की संभावना मनमाने ढंग से एक के करीब लाई जा सकती है।

Answer 7

RADAR में, झूठे-अलार्म डिटेक्टर समायोज्य हैं; वे 3DB क्षेत्र में नीचे हैं; 10dB SNR पर, BER (गलत अलार्म) 0.1% समय में होता है; नोट 10dB इस बात पर निर्भर करता है कि बैंडविड्थ कैसे परिभाषित होती है --- कुछ 1/2 बिटरेट का उपयोग करते हैं, कुछ बिटरेट का उपयोग करते हैं, जिससे 1/2 बिटरेट के लिए 7dB SNR होता है। विभिन्न मॉड्यूलेशन विधियों में अलग-अलग वर्णक्रमीय मुखौटे होते हैं और इस प्रकार बैंडविड्थ के विभिन्न अनुपातों को बिटरेट करने के लिए उपयोग करते हैं, इस प्रकार एसएनआर भिन्न होता है।

कुंजी: शास्त्रीय संचार [बिट-त्रुटि-सुधार के तरीकों के आने से पहले] साफ डिजिटल डेटा के संचार के लिए 20dB SNR की आवश्यकता होती है; एफएम संगीत के लिए डिट्टो; स्वच्छ वीडियो को 50 या 60dB SNR की आवश्यकता होती है, स्क्रीन पर क्रॉल करने वाले क्रोमा के इरॉटिक बीटन से बचने के लिए; मोर्सकोड कभी-कभी शोर मंजिल के नीचे काम करता है, क्योंकि मानव कान बीप निकाल रहा है --- बीप --- बीपाइप --- शोर से बीप।

यहाँ विकिपीडिया से एक BER वक्र है

Answer 8

आप शोर और सिग्नल फ्रीक्वेंसी डिस्ट्रीब्यूशन के बीच अंतर का पता लगाकर और सिग्नल के ज्ञात समय विशेषताओं का उपयोग करके शोर के स्तर के नीचे के संकेतों का पता लगा सकते हैं और उनका संचार कर सकते हैं। या ट्रांसमीटर संक्षिप्त इंस्टेंट के लिए बहुत उच्च शक्ति पर चल सकता है, ताकि औसत पावर स्तर कम हो। इसका मतलब है कि प्राप्त करने वाले छोर पर फ़िल्टरिंग और गेटिंग। त्रुटि सुधार कोड का उपयोग आगे के लाभ के लिए किया जा सकता है।

एक चरम मामले का एक उदाहरण अलौकिक स्रोतों से संकेतों का पता लगाने का SETI प्रयास है। (बेशक उन्हें अभी तक कुछ भी नहीं मिला है, लेकिन अगर कोई सिग्नल होता है, तो वे इसे खोज लेंगे।) SETI शोर को काटने के लिए बेहद संकीर्ण बैंड फिल्टर का उपयोग करता है। एक ऑप्टिकल SETI के लिए एक प्रस्ताव है जो एक ही बार में हर जगह दिखेगा और उज्ज्वल चमक की तलाश करेगा।

हैम रेडियो में हमारे पास JT6M नामक एक मोड है जो सिग्नल बिट्स के ज्ञात समय और एक त्रुटि सुधार कोड के साथ चरम संकीर्ण बैंडविड्थ को मिलाकर बहुत कम बिजली प्रसारण करता है। इसकी जांच - पड़ताल करें।