Jak można „rozciągnąć” sygnał (np. Analogowy sygnał radiowy), aby częstotliwość została zmniejszona o połowę, a sygnał zabiera dwa razy więcej czasu? Jest to łatwe do zrobienia w komputerze, ale czy można to zrobić za pomocą komponentów analogowych?
Transformacja, której szukam, jest taka sama, jak nagrywanie taśmy audio, a następnie odtwarzanie jej z połową prędkości, więc na przykład tłumaczenie sygnału wejściowego
do
(To różni się od tego, co robi heterodynowy odbiornik radiowy: przesuwa sygnał z wysokiej na niższą częstotliwość, ale sygnał nadal zajmuje tyle samo czasu.)
Nagrywanie i odczytywanie z mniejszą prędkością byłoby jednym ze sposobów, aby to zrobić, ale wymagałoby to wolnych komponentów mechanicznych i nie byłoby w stanie poradzić sobie z szybszymi sygnałami.
Tło: Nie buduję niczego, do czego jest mi to potrzebne, ale zastanawiam się, czy coś takiego jak multipleksowanie z podziałem czasu mogłoby działać w erze pre-cyfrowej lub co trzeba by go stworzyć. Dlatego też metoda taka jak nagrywanie na taśmę i spowolnione odtwarzanie nie działa. Jeśli zmultipleksowane fragmenty sygnału są krótkie, mechaniczne systemy taśmy nie byłyby w stanie nadążyć.
Edytuj Związek z multipleksowaniem z podziałem czasu: Myślałem, że tdm można zaimplementować za pomocą takiej techniki. Weź dwa ciągłe sygnały, podziel je na (powiedzmy) mikrosekundowe przedziały, ściśnij każdą mikrosekundę na pół mikrosekundy (zwiększając częstotliwość), a następnie przeplataj ściśnięte segmenty sygnału z obu strumieni. Aby zdemodulować, odwróć proces, rozciągając przedziały nieparzyste lub parzyste.
źródło
Odpowiedzi:
Istnieje jedna analogowa technologia, której można użyć do wykonania zadania ... linia opóźniająca „brygady kubełkowej” CCD .
Jest analogowy, ale ma wiele wspólnego z technikami cyfrowymi, ponieważ jest to system danych próbkowanych.
Typowa linia opóźniająca CCD ma 512 lub 1024 kondensatory w linii, a sieć przełączników CMOS do ich połączenia. Działa z grubsza w następujący sposób:
Ogólny pomysł jest jak linia ludzi, którzy przekazują sobie wiadra, aby spróbować zwalczyć ogień.
W tym momencie, jeśli chcesz zmienić wysokość tonu, musisz zapisać nowe dane w drugiej matrycy CCD z wejściową częstotliwością próbkowania, podczas gdy opróżniasz pierwszą z nową częstotliwością próbkowania (w Twoim przypadku połowę oryginalnej częstotliwości zegara) .
Ponieważ drugi CCD jest pełny, a pierwszy jest tylko w połowie pusty, masz teraz problem: musisz zrzucić część danych. Jeśli masz więcej niż 2 linie opóźniające CCD, możesz „ukryć” połączenia, przechodząc między przejściami, wypełniając jedną trzecią, ale nie jest to doskonała technika.
CCD mają dość słabą specyfikację szumów i zniekształceń, a także wszystkie problemy z widmem i aliasingiem cyfrowego dźwięku, więc nie usłyszysz o nich dużo po tej stronie 1980 roku.
Jednym z takich przykładów jest tutaj SAD1024 (arkusz danych tutaj) używany jako przesuwnik wysokości (z ciągle zmieniającą się wysokością, zwaną flanger) tutaj
źródło
Sugeruję nagranie sygnału na taśmie i odtworzenie go z połową prędkości.
Nie mogę podążać za powodem, dla którego cię to nie satysfakcjonuje. Oczywiście możesz użyć innych mediów (np. Przewody, dyski itp.); podstawowa zasada jest taka sama.
Jeśli nic z tego nie jest dla Ciebie dobre, musisz sprecyzować wymagania.
źródło
Jeśli sygnał jest okresowy, zawsze możesz użyć oscyloskopu próbkującego .
To znaczy, możesz użyć dowolnego ADC, pod warunkiem, że jego okno apertury i fluktuacja są wystarczająco małe, ale poprosiłeś o analog, więc będziesz musiał użyć starego próbnika mostka diodowego, tak jak robili to dawni czarodzieje ...
DC-14 GHz z ręcznie lutowanymi częściami przelotowymi .
Sprawdź datę, 1968;)
źródło
Oprócz wystrzelenia rakiety, która leci z połową prędkości światła, a więc rozciąga odbierany sygnał, potrzebujesz czegoś, co przechowuje próbkę tego, co otrzymujesz, a następnie odtwarza ją z mniejszą prędkością. Ostatecznie oznacza to, że nigdy nie nadążasz za tym, co zostało pierwotnie przesłane, tj. Musisz przechowywać i odtwarzać w wolniejszym tempie. Taśma analogowa robi to dobrze, ale jeśli chcesz to w postaci układu scalonego, cyfrowe metody przechowywania są najlepszym sposobem.
źródło
Jest na to sposób: „ćwierkające” impulsy laserowe i włókno kompensujące dyspersję. Współczynnik załamania światłowodu (a tym samym prędkość, z jaką światło rozchodzi się po tym włóknie) jest funkcją długości fali światła. Nazywa się to dyspersją, ponieważ powoduje rozpraszanie wąskich impulsów w czasie. Włókno kompensujące dyspersję jest zaprojektowane tak, aby miało bardzo wysoką dyspersję ujemną, dzięki czemu może „cofnąć” dyspersję znacznie dłuższej długości normalnego włókna.
Zacznij od ćwierkającego impulsu laserowego, który zamiata się wzdłuż długości fali. Można to wygenerować, pobierając bardzo wąski, szerokopasmowy impuls i przesyłając go przez długość włókna kompensacji dyspersji. Następnie amplituda moduluje impuls ćwierkający za pomocą sygnału, który chcesz rozciągnąć. Następnie wyślij modulowany impuls przez ładny długi kawałek włókna kompensacji dyspersji.
Jest to naprawdę technika dla bardzo krótkich skal czasowych, wymagająca kilku kilometrów włókna kompensacji dyspersji, aby rozciągnąć impulsy rzędu kilku dziesiątek ns. Dyspersja we włóknie kompensującym dyspersję jest zwykle rzędu -50 ps / nm / km.
źródło
Naprawdę nie ma połączenia z TDM. Chociaż PSTN był cyfrowy przed przyjęciem TDM, ta sama koncepcja działa z próbkami analogowymi.
Wystarczy wybrać częstotliwość próbkowania, która przechwytuje pożądane informacje. Kontynuując przykład PSTN, byłby to częstotliwość próbkowania 8000 Hz, która przechwytuje dźwięk mieszczący się w zakresie 300-3400 Hz.
Aby przeplatać N kanałów głosowych, potrzebujesz kanału komunikacyjnego, który może obsłużyć 8000 × N próbek na sekundę. Wysyłasz jedną próbkę z każdego z kanałów głosowych kolejno, a następnie zaczynasz całą sekwencję od nowa 1/8000 sekundy (125 µs) później.
Możesz albo próbkować wszystkie kanały głosowe jednocześnie, a następnie opóźniać próbki o ułamek 125 µs zgodnie z ich numerem kanału, lub możesz po prostu przesunąć fazę próbkowania dla każdego kanału na początek (to jest to, co większość urządzeń PSTN robi).
Najważniejsze jest to, że nie ma potrzeby „kompresji czasu”, jeśli szybkość klatek TDM odpowiada częstotliwości próbkowania wymaganej dla poszczególnych kanałów.
źródło
Tego naprawdę nie da się zrobić analogowo. Podczas gdy ludzie rzucają garść schludnych i interesujących pomysłów, pasywne obwody analogowe mogą tylko (1) przesunąć fazę i (2) osłabić. Wszystko, co mogą zrobić, ogranicza się do tego, co może być wyrażone matematycznie przez funkcję przenoszenia (która pomnoży wszystkie informacje w dziedzinie częstotliwości przez złożoną funkcję, która zarówno zmienia kąt, jak i tłumi amplitudę).
Jeśli zdecydujesz się na wzmocnienie jako analogowy aktywny dodatek, oczywiście możesz również zwiększyć niektóre częstotliwości - ale tak naprawdę to wszystko, co dostajesz, to więcej.
Istnieją pomysły takie jak brygady kubełkowe, ale jak wspomniano, to naprawdę staje się cyfrowe (lub przynajmniej quasi-cyfrowe). W dawnych czasach pomysł nagrywania na taśmie z jedną prędkością i odtwarzania z połową prędkości to tak naprawdę jedyne praktyczne podejście.
Tego rodzaju rzeczy są znacznie łatwiejsze do zrobienia cyfrowo. Jednak nawet tam musisz jasno określić, czego chcesz. Jeśli chcesz zacząć od t = 0 i rozciągnąć sygnał, który przechodzi do t = 1 i sprawić, aby wyszedł ponad dwa razy w tym samym czasie początkowym (więc wyjdź 0
źródło
Wygląda na to, że sam udzielasz najlepszej odpowiedzi. Stwierdzasz: „Łatwo to zrobić na komputerze”. Wystarczy zatem „odpowiedni” konwerter AD, który doprowadzi sygnał do komputera, a następnie konwerter DA, który dostarczy sygnał końcowy. Komputer zapewni Ci elastyczność niezbędną do przetworzenia sygnału.
źródło