Интернет, компьютеры, софт и прочий Hi-Tech

Подписаться через RSS2Email.ru

Синусоидальные и флуктуационные помехи

В окружающем мире полно излучений, механических и температурных воздействий, вызывающих помехи. Причём, практически все такие воздействия делятся на естественные и искусственные, антропогенные. В электромагнитной сфере бытия им соответствует разделение помех на флуктуационные и синусоидальные, обусловленные природой и человеческой деятельностью. Поговорим об этих понятиях, как обычно, простым и доходчивым языком.

Флуктуационные помехи

Понятие «флуктуация» означает непредвиденное, спонтанное отклонение от нормы. Вернее, от среднестатистического диапазона параметров. Работает, к примеру, какой-нибудь датчик измерительной системы, что-нибудь измеряет, добросовестно передаёт сведения в диспетчерский центр. И вдруг совершенно внезапно сходит с ума — показывает нечто фантастичное. А затем возвращается к нормальному функционированию.

Вызвать отклонение могло что угодно. Землетрясение, шквал, магнитная буря, электричка, проехавшая по железной дороге в пятидесяти километрах от датчика, высадка инопланетян, искажение в пространственно-временном континууме. Но чаще всего необъяснимый сбой является всего лишь очередным проявлением ненадёжности самой материи.

Флуктуационные помехи известны ещё с седых времён ламповой радиоэлектроники — дробовые эффекты токов, присутствующих на сетке и катоде. Импульсы получаются короткими, частыми и спонтанными. То бишь, случайными.

К флуктуационным нередко относят так называемый белый шум (шипение в динамиках, «снег» на экране аналогового телевизора, не настроенного на канал). Однако фильтровать его можно (что делается даже в дешёвых FM-приёмниках), причины давно известны и хорошо изучены, поэтому детерминированность в данном случае всё же присутствует.

Синусоидальные помехи

У каждого импульса есть фронт (начало, скорость нарастания интенсивности), пиковое значение и спад. На экране осциллографа (аппаратного или программного) такие колебания изображаются графически в виде синусоидальных волн. Отсюда и название для разновидности помех.

Чаще всего они детерминированы. Например, проникновение в аппаратуру назойливых пятидесяти герц из электросети (такова частота переменного тока в розетках). Как ни стараются фильтровать эту помеху в блоках питания, как ни экранируют провода и корпусы приборов, она всё равно донимает. Причём, донимает не только как звук из динамиков, но и в виде горизонтальных полос, проплывающих по экранам ЭЛТ-дисплеев и искажающих изображение.

Синусоидальные помехи также могут являться гармониками электромагнитного шума от разнообразных генераторов, радиоустановок и прочих чудес инженерной мысли. Причём, на работоспособность мониторов влияет довольно широкий диапазон их частот, от 1 КГц до 1 МГц.

Но самыми пакостными считаются те синусоидальные помехи, чьи гармоники совпадают с несущей частотой радиосигнала. Это, естественно, не может не вызывать проблем со связью.

Способы борьбы

Поскольку такая флуктуационная помеха как белый шум является детерминированной, то способ противодействия давно известен — нужно срезать широкополосный сигнал с хаотичной мешаниной частот и постоянной интенсивностью. В смысле, применить спектральное вычитание. (Правда, фильтрация является эффективной только в том случае, когда полезный сигнал не очень слабый и в этом самом шуме не тонет.)

Против спорадических глюков материи (настоящих флуктуаций) бороться гораздо труднее, поскольку для создания защитных средств нужно обращаться к ясновидящим.

Синусоидальные помехи концептуально отличаются тем, что в своём подавляющем большинстве имеют индустриальное происхождение. То есть, виноват скорее человек, нежели природа. Вот и приходится людям расплачиваться за свою недальновидность, мудрствовать лукаво с фильтрами подавления гармоник, колдовать с модуляциями и фазами, но так и не находить по-настоящему эффективных решений.

Впрочем, наука развивается не только в сторону умножения количества монографий, званий, степеней и диссертаций. Кто-то всё же занимается реальными делами и понимает, что бороться нужно не со следствиями, а с причинами — снижать уровень индустриальных системных помех, разрабатывать и внедрять по-настоящему толковые технологии. Иначе на дисплеях осциллографов так и будут плясать синусоидальные волны, насмехаясь над отсутствием у людей разума.

Автор: vanilinkin, специально для xBB.uz, 28.12.2012


Предыдущие публикации:

Биржа долевых инвестиций SIMEX.

Последнее редактирование: 2012-12-28 19:38:36

Метки материала: помехи, электроника, связь, икт, телекоммуникации, радиоэлектроника, информационно-коммуникационные технологии, электротехника и электроника, электросвязь, коммуникационные технологии, передача данных, радиотехника и электроника, электронные технологии

Оставьте, пожалуйста, свой комментарий к публикации

Представиться как     Антибот:
   

Просьба не постить мусор. Если вы хотите потестить xBB, воспользуйтесь кнопкой предварительного просмотра на панели инструментов xBBEditor-а.


© 2007-2017, Дмитрий Скоробогатов.
Разрешается воспроизводить, распространять и/или изменять материалы сайта
в соответствии с условиями GNU Free Documentation License,
версии 1.2 или любой более поздней версии, опубликованной FSF,
если только иное не указано в самих материалах.