Afzalliklarning qisqacha mazmuni
Yuqori spektral samaradorlik boshqa dubl bilan taqqoslaganda yon tasma modulyatsiya sxemalari, tarqaladigan spektr va boshqalar. Spektral samaradorlik, spektr samaradorligi yoki tarmoqli kengligi samaradorligi ga ishora qiladi axborot darajasi ma'lum bir narsa orqali uzatilishi mumkin tarmoqli kengligi ma'lum bir aloqa tizimida. Bu cheklangan chastota spektridan qanchalik samarali foydalanilganligi o'lchovidir jismoniy qatlam protokoli, ba'zan esa ommaviy axborot vositalariga kirishni boshqarish
Murakkab vaqt-domen tenglashuvisiz og'ir kanal sharoitlariga osongina moslasha oladi.
Dar tarmoqli qo'shma kanal aralashuviga qarshi mustahkam
Qarshi qarshi ramzlararo shovqin (ISI) va multipat tarqalishidan kelib chiqqan xiralashish
Foydalanishdan samarali foydalanish tez Fourier konvertatsiyasi
Vaqtni sinxronizatsiya qilish xatolariga nisbatan past sezgirlik
Sozlangan pastki kanalli qabul qilgich filtrlari talab qilinmaydi (odatdagidan farqli o'laroq) FDM)
Yengillashtiradi bitta chastotali tarmoqlar (SFNlar) (ya'ni transmitter makroxilma-xillik)
Kamchiliklarning qisqacha mazmuni
Bunga sezgir Dopler almashinuvi
Chastotani sinxronlash muammolariga sezgir
Yuqori eng yuqori - o'rtacha quvvat nisbati (PAPR), past quvvat samaradorligidan aziyat chekadigan chiziqli transmitter sxemasini talab qiladi
Samaradorlikni yo'qotish sabab bo'lgan tsiklik prefiks/qo'riqlash oralig'i
Dopler effekti avtomobil dvigateli yoki sirenaning orqaga chekinishga qaraganda yaqinlashganda balandlikda qanday baland ovozda chiqishiga olib kelishini ko'rsatuvchi animatsiya. Qizil doiralar tovush to'lqinlarini aks ettiradi.
The Dopler effekti (yoki Dopler almashinuvi) o'zgarishi chastota a to'lqin ga nisbatan kuzatuvchi to'lqin manbasiga nisbatan kim harakat qilmoqda. Uning nomi bilan nomlangan Avstriyalik fizik Xristian Dopler, bu hodisani 1842 yilda tasvirlab bergan.
Doppler almashinuvining keng tarqalgan misoli - o'zgarishi balandlik qachon eshitildi a transport vositasi shov-shuv eshitib, kuzatuvchidan chekinadi. Chiqarilgan chastota bilan taqqoslaganda, qabul qilingan chastota yaqinlashganda yuqori, o'tib ketganda bir xil bo'ladi va retsessiya paytida pastroq bo'ladi.
Dopler effektining sababi shundaki, to'lqinlar manbai kuzatuvchiga qarab harakatlanayotganda har bir ketma-ket to'lqin tepalik oldingi to'lqin tepasiga qaraganda kuzatuvchiga yaqinroq holatdan chiqariladi. Shuning uchun har bir to'lqin kuzatuvchiga yetish uchun avvalgi to'lqinga qaraganda biroz kamroq vaqt talab etadi. Demak, kuzatuvchiga ketma-ket to'lqinli tepaliklarning kelish vaqti kamayadi va chastotani ko'payishiga olib keladi. Ular sayohat paytida ketma-ket to'lqinlar jabhalari orasidagi masofa kamayadi, shuning uchun to'lqinlar "birlashadilar". Aksincha, agar to'lqinlar manbasi kuzatuvchidan uzoqlashayotgan bo'lsa, har bir to'lqin kuzatuvchidan oldingi to'lqinga nisbatan uzoqroq joydan chiqadi, shuning uchun ketma-ket to'lqinlar orasidagi kelish vaqti ko'payadi va chastotani pasaytiradi. Keyinchalik ketma-ket to'lqinlar jabhalari orasidagi masofa oshiriladi, shuning uchun to'lqinlar "tarqaladi".
Kabi muhitda tarqaladigan to'lqinlar uchun tovush to'lqinlar, kuzatuvchi va manbaning tezligi to'lqinlar uzatiladigan muhitga nisbatan. Shuning uchun umumiy Dopler effekti manba harakati, kuzatuvchining harakati yoki muhit harakatidan kelib chiqishi mumkin. Ushbu ta'sirlarning har biri alohida tahlil qilinadi. Kabi vositani talab qilmaydigan to'lqinlar uchun elektromagnit to'lqinlar yoki tortishish to'lqinlari, faqat kuzatuvchi va manba o'rtasidagi tezlikning nisbiy farqini hisobga olish kerak, natijada relyativistik Dopler effekti.
Dopler birinchi marta ushbu effektni 1842 yilda o'zining risolasida taklif qilgan "Uber das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels."(Rangli yorug'likda ikkilik yulduzlar va boshqa osmon yulduzlari). Gipoteza tovush to'lqinlari uchun sinovdan o'tkazildi Ovoz byulletenini sotib oladi 1845 yilda. U ovozning ekanligini tasdiqladi balandlik tovush manbai unga yaqinlashganda chiqadigan chastotadan yuqori va ovoz manbai undan orqaga chekinganda chiqadigan chastotadan past edi. Gipolit Fizeu xuddi shu hodisani mustaqil ravishda kashf etdi elektromagnit to'lqinlar 1848 yilda (Frantsiyada bu effekt ba'zida "effet Dopler-Fizo" deb nomlanadi, ammo dunyo bu nomni qabul qilmadi, chunki Fizeoning kashfiyoti Doplerning taklifidan olti yil o'tgach). Britaniyada, Jon Skott Rassel Dopler effektini eksperimental tadqiq qildi.
Manba va qabul qiluvchining muhitga nisbatan tezligi muhitdagi to'lqinlarning tezligidan past bo'lgan klassik fizikada kuzatilgan chastota orasidagi bog'liqlik va chiqarilgan chastota tomonidan berilgan:
- qabul qiluvchining vositaga nisbatan tezligi, qo'shilgan agar qabul qilgich manbaga qarab harakatlanayotgan bo'lsa, qabul qilgich manbadan uzoqlashayotgan bo'lsa ayiriladi;
manbaning muhitga nisbatan tezligi, qo'shilgan agar manba qabul qiluvchidan uzoqlashayotgan bo'lsa, manba qabul qiluvchiga qarab harakatlanayotgan bo'lsa olib tashlanadi.
E'tibor bering, ushbu aloqada, agar manba yoki qabul qilgich boshqasidan uzoqlashsa, chastota kamayadi.
Ekvivalent ravishda, manba kuzatuvchidan to'g'ridan-to'g'ri yaqinlashadi yoki chekinadi degan taxmin ostida:
to'lqinning qabul qiluvchiga nisbatan tezligi;
to'lqinning manbaga nisbatan tezligi;
to'lqin uzunligi.
Agar manba kuzatuvchiga burchak ostida yaqinlashsa (lekin baribir doimiy tezlikda), birinchi marta eshitiladigan kuzatilgan chastota ob'ekt chiqaradigan chastotadan yuqori. Keyinchalik, a monotonik kuzatuvchiga yaqinlashganda kuzatiladigan chastotaning pasayishi, nisbiy harakatga perpendikulyar yo'nalishda kelganda tenglik (va eng yaqinlashish nuqtasida chiqarildi; ammo to'lqin qabul qilinganda, manba va kuzatuvchi bo'ladi) endi eng yaqin joyda emas) va kuzatuvchidan uzoqlashganda davom etadigan monotonik pasayish. Kuzatuvchi ob'ekt yo'liga juda yaqin bo'lganda, yuqori chastotadan past chastotaga o'tish juda keskin. Kuzatuvchi ob'ekt yo'lidan uzoqlashganda, yuqori chastotadan past chastotaga o'tish bosqichma-bosqich amalga oshiriladi.
Agar tezlik bo'lsa va to'lqin tezligi, kuzatilgan chastota o'rtasidagi bog'liqlik bilan taqqoslaganda kichikdir va chiqarilgan
- qabul qiluvchining manbaga nisbatan tezligining teskari tomoni: manba va qabul qilgich bir-biriga qarab harakatlanayotganda ijobiy bo'ladi.
Statsionar tovush manbai doimiy chastotada tovush to'lqinlarini hosil qiladi f, va to'lqin-jabhalar nosimmetrik tarzda manbadan doimiy tezlikda tarqaladi. To'lqin-jabhalar orasidagi masofa to'lqin uzunligidir. Barcha kuzatuvchilar bir xil chastotani eshitadilar, bu esa manbaning haqiqiy chastotasiga teng bo'ladi f = f0.
Xuddi shu tovush manbai nurli bir xil muhitda doimiy chastotada tovush to'lqinlari. Biroq, hozirda tovush manbai tezlik bilan harakat qilmoqda υs = 0.7 v. Manba harakatlanayotganligi sababli, har bir yangi markaz to'lqin jabhasi endi biroz o'ng tomonga siljigan. Natijada, to'lqinlar jabhalari o'ng tomonda (old tomonda) to'planib, manbaning chap tomonida (orqasida) bir-biridan uzoqlasha boshlaydi. Manba oldida kuzatuvchi yuqori chastotani eshitadi f = v + 0/v – 0.7v f0 = 3.33 f0 va manba ortidagi kuzatuvchi pastroq chastotani eshitadi f = v – 0/v + 0.7v f0 = 0.59 f0.
Endi manba muhitda tovush tezligida harakat qilmoqda (υs = v). Manba oldidagi to'lqin jabhalari endi barchasi bir nuqtada to'plangan. Natijada, manba oldidagi kuzatuvchi manba qaerga kelguniga qadar hech narsani aniqlay olmaydi f = v + 0/v – v f0 = ∞ va manba ortidagi kuzatuvchi pastroq chastotani eshitadi f = v – 0/v + v f0 = 0.5 f0.
Ovoz manbai hozirda muhitda ovoz tezligidan oshib ketdi va 1,4 da harakat qilmoqda v. Manba o'zi yaratadigan tovush to'lqinlaridan tezroq harakat qilayotganligi sababli, u haqiqatan ham oldinga siljishni boshqaradi. Ovoz manbai kuzatuvchi ovozni eshitmasdan turib, statsionar kuzatuvchidan o'tadi. Natijada, manba oldida kuzatuvchi aniqlaydi f = v + 0/v – 1.4v f0 = -2.5 f0 va manba ortidagi kuzatuvchi pastroq chastotani eshitadi f = v – 0/v + 1.4v f0 = 0.42 f0.
Statsionar kuzatuvchini va tovush tezligida harakatlanadigan manbani faraz qilsak, Dopler tenglamasi kuzatuvchi tomonidan tovush tezligida harakatlanuvchi manba oldida bir lahzali cheksiz chastotani taxmin qiladi. Barcha tepaliklar bir joyda, shuning uchun to'lqin uzunligi nolga, chastota esa cheksizdir. Barcha to'lqinlarning bu qatlami a hosil qiladi zarba to'lqini bu tovush to'lqinlari uchun a sifatida tanilgan sonik bom.
Manba to'lqin tezligidan tezroq harakat qilganda, manba to'lqindan oshib ketadi. Tenglama berishi mumkin salbiy chastota qiymatlari, lekin -500 Hz kuzatuvchiga nisbatan +500 Hz bilan deyarli bir xil.
Lord Rayleigh o'zining klassik ovoz kitobida quyidagi ta'sirni bashorat qilgan: agar manba kuzatuvchiga qarab tovush tezligidan ikki baravar tezroq harakat qilsa, u manbadan chiqarilgan musiqiy asar o'z vaqtida va ohangda eshitiladi, ammo orqaga.[7] Dopler effekti tovush bilan faqat yuqori tezlikda harakatlanadigan narsalarda aniq eshitiladi, chunki musiqiy ohang chastotasining o'zgarishi sekundiga 40 metr tezlikni o'z ichiga oladi va chastotadagi kichik o'zgarishlarni tovushlar amplitudasi o'zgarishi bilan osonlikcha aralashtirib yuborish mumkin. harakatlanuvchi emitentlardan. Nil A Dovni namoyish qildi [8] Doppler effektini harakatlanuvchi ob'ektga ultratovushli (masalan, 40 kHz) emitent yordamida qanday qilib osonroq eshitish mumkin. Keyin kuzatuvchi 40 kHz atrofida diapazonni tinglash uchun ko'plab bat detektorlarida ishlatilgani kabi geterodin chastota konvertoridan foydalanadi. Bunday holda, 2000 gts statsionar emitent uchun chastota berishni sozlagichi detektori bilan, kuzatuvchi butun ohangning chastotasini, 240 gts tezlikni sekundiga 2 metr tezlikda bosib o'tishini sezadi.
The Elektromagnit to'lqinlar uchun dopler effekti masalan, yorug'lik juda yaxshi ishlatiladi astronomiya va natijada ikkalasi ham ataladi qizil siljish yoki ko'k rang. U tezlikni o'lchash uchun ishlatilgan yulduzlar va galaktikalar yaqinlashmoqda yoki bizdan chekinmoqdalar; bu ularning radial tezliklar. Bu, aslida, bitta yulduz aslida yaqin ekanligini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin ikkilik, yulduzlar va galaktikalarning aylanish tezligini o'lchash uchun yoki ekzoplanetalarni aniqlash. Ushbu qizil siljish va ko'k o'tish juda kichik miqyosda sodir bo'ladi. Agar biror narsa erga qarab harakatlanayotgan bo'lsa, unda ko'zga ko'rinmas yorug'likda sezilarli farq bo'lmaydi.
Redshift -ni o'lchash uchun ham foydalanilishini unutmang makonni kengaytirish, ammo bu haqiqatan ham Dopler effekti emas.[11] Aksincha, kosmik kengayish tufayli qizil siljish ma'lum kosmologik qizil siljish, bu faqat sofidan olinishi mumkin Robertson-Walker metrikasi ning rasmiyligi ostida Umumiy nisbiylik. Buni aytib, u erda ham shunday bo'ladi bor kosmologik tarozida aniqlanadigan Dopler effektlari, agar ular kelib chiqishi bo'yicha kosmologik deb noto'g'ri talqin qilinsa, kuzatuvga olib keladi bo'shliqning qizil tomonga siljishi.
Dopler effektidan yorug'lik uchun foydalanish astronomiya bu bizning bilimimizga bog'liq spektrlar yulduzlar bir hil emas. Ular namoyish qilmoqdalar assimilyatsiya chiziqlari qo'zg'atish uchun zarur bo'lgan energiya bilan o'zaro bog'liq bo'lgan aniq belgilangan chastotalarda elektronlar turli xil elementlar bir darajadan ikkinchisiga. Dopler effekti yutilish chiziqlari har doim ham turg'un yorug'lik manbai spektridan olinadigan chastotalarda bo'lmasligi bilan tanib olinadi. Moviy nur qizil nurga qaraganda yuqori chastotaga ega bo'lganligi sababli, yaqinlashayotgan astronomik yorug'lik manbasining spektral chiziqlari ko'k rangni, orqaga chekinayotgan astronomik yorug'lik manbasini esa qizil siljishni namoyish etadi.
Orasida yaqin yulduzlarga nisbatan eng katta radiusli tezliklarni Quyosh +308 km / s (BD-15 ° 4041, shuningdek, LHS 52 deb nomlanadi, 81,7 yorug'lik yili uzoqlikda) va -260 km / s (Woolley 9722, shuningdek, Wolf 1106 va LHS 64 deb nomlanadi, 78,2 yorug'lik yili uzoqlikda). Ijobiy radial tezlik, yulduz Quyoshdan orqaga chekinayotganini, uning yaqinlashayotganidan salbiy ekanligini anglatadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |