Table of Contents
المؤسسة: لماذا شورت بيانات راو ADC
وتتوقف نظم اقتناء البيانات الحديثة على المتحولين من الأنولوجيا إلى الجيولوجيين (ADCs) لربط العالم المشابه للإشارات المادية - درجة الحرارة، والضغط، والموجات المشعة، والفولاذ البيولوجي - مع النطاق الرقمي للمجهزين، والتخزين، والشبكات، ومع ذلك فإن المجرى الرقمي الخام الذي يترك نقطة الإرسال السريع هو نادرا ما يكون جاهزا للاستخدام المباشر في التطبيقات المعقدة.
وتحوّل عملية تجهيز الإشارات الرقمية هذه البيانات الخام المعيبة إلى تمثيل نظيف ومدمج وثري للمعلومات، وتستغل تقنيات نظام المعلومات الإدارية المتكامل، من خلال تطبيق العمليات الرياضية، الهيكل المعروف للإشارات والضوضاء لاستخراج القيمة القصوى من كل عينة، ونتيجة لذلك زيادة فعالية التسوية، وانخفاض الطوابق الضوضاء، ومعدلات البيانات التي تضاهي القدرة على معالجة المجرى، وتستكشف هذه المادة الأساليب المحددة لنظام الأفضليات الرقمية التي تُفتح أمام جميع الخيارات الممكنة للابتكار.
فهم حدود التعاون التقني فيما بين البلدان النامية وإجراءات الانتصاف
وكل شركة ADC تستحدث ثلاثة أخطاء أساسية: خطأ في القياس الكمي (حل خطى محدودة)، وخطأ في أخذ العينات (الانتقال من المعدل غير الكافي)، وأخطاء دينامية (مجلة الاختراق، وعدم الترسيم)، فعلى سبيل المثال، قد يؤدي أخذ عينات من طراز ADC من عيار 12 إلى 100 من الدول الجزرية الصغيرة النامية إلى تحقيق نسبة من الإشارات إلى الأرقام (SNR) دون المستوى النظري 74 من عوامل العالم الحقيقي هذه.
The Nyquist Trade-Off
ويحدث توتر كلاسيكي بين معدل أخذ العينات وحلها، وينتج ارتفاع الأسعار بيانات أكثر، ولكن يزيد من الطلب على الطاقة والذاكرة، ويقلل من المخاطرة، ويحل نظام الأفضليات المعمم هذا من خلال أخذ العينات مع استخدام معدات متطورة : أخذ عدد أسرع من الضوضاء التي تُستخدم في إطار نظام " نيكيت " .
التقنيات الأساسية لنظام المعلومات الإدارية التي تعكس بيانات التعاون التقني فيما بين البلدان النامية
التصوير الرقمي: ما بعد إزالة النوايا البسيطة
(ج) أجهزة الاستنشاق بالبرمجيات ذات النطاق الترددي (الجهاز الدولي لتحديد الهوية) (الجهاز الاستنباتي) (الجهاز الدولي لتحديد البيانات) (الجهاز)
النقصان والتحويل
وكثيرا ما تتجاوز مسارات السحب والتصنيف المميت المدى المطلوب، ويقلل التقدير من معدل العينة مع الحفاظ على التليف الإشارة، وتجمع العملية بين التصفية المنخفضة الحدة لمنع الصيد باستخدام العينات، مثلا، يمكن أن يُعين نظام الأشعة فوق الصوتية الطبية في 40 ميغاهيرتز، ولكن يحتاج فقط إلى عرض النطاق الترددي للأشعة المميتة 10 ميغاهيرتز، وهو عامل تحلل 4 مراحل، ويخفض حجم البيانات بنسبة 75 في دون فقدان المعلومات التشخيصية.
Fourier Transform and Spectral Analysis
ويحول جهاز تحويل الترددات الأربع السريع عينات من أجهزة التحلل الضوئي ذات الدوقية إلى نطاق التردد، ويكشف عن عناصر الإشارة غير مرئية في الوقت المحدد، ويحد من أجهزة تحليل الأنابيب، ومجهزات الجرعات الرادارية، ومجهزات أجهزة الترميز ذات الترددات المتضاعفة، التي تستخدم أجهزة الترميز ذات الترددات العالية، والتي تعتمد جميعها على التجهيز القائم على الترددات القصوى.
Aaptive Algorithms: Tracking Changing Environments
وتفشل مرشحات الخرسانة عند تحول خصائص الإشارة أو الضوضاء - فالخرازميات التبعية - مثل مرشحات أقل حدا أو مرشحات كالمان - تستكمل المعامل في الوقت الحقيقي استنادا إلى بيانات المدخلات - وفي حالة الإلغاء الفعلي، فإن البيانات المتعلقة بالأجهزة الميكروفونية المرجعية إلى مرشح للأجهزة ذات المقياس الحرفي والتي تولد إشارة مضادة للضوء - وفي نظم الاتصالات، تكيف العينات المتماثلة باستمرار
طرق نظام الأفضليات المعمم المتقدمة للنظم العليا
Oversampling and Noise Shaping
ويدفع سداسي كلور البنزين متعدد الأطقم في حدود نظام الأفضليات المعمم باستخدام نسبة عالية جداً من أخذ العينات (مثل 64x أو 128x) مقترنة بـ حلقة من تحديد شكل النسيج ، ويدفع الموصل عادة الضوضاء الكميائية من نطاق الإشارة، ويزيل مرشح رقمي لاحق من سلسلة التحلل الرقمية(24).
التصحيح الرقمي والمعايرة
ولكل شركة من شركات التعمير الوبائيات أوجه عدم خطية متكاملة وعدم التحيز في التحيز - وهي مجموعة دينامية خالية من الارتجاف - يمكن أن تخزن دائرة البحث عن معامل التصحيح المستمدة من إشارة معيارية معروفة، وتطبق تصحيحات في الوقت الحقيقي على كل عينة، وتستخدم أساليب أكثر تقدماً معايرة للخلفية، حيث تتكيف إشارة منخفضة المستوى من البرمجيات مع التصحيحات.
الاستشعار الضغطي واسترداد البساط
وعندما تكون الإشارة إلى الاهتمام متفرقة في بعض الحالات (مثلاً، عدد قليل من الترددات المتباينة)، فإن نظرية الاستشعار المضغوط تسمح بأخذ عينات أقل بكثير من معدل النيكيت، حيث أن جهازاً مُحللاً عشوائياً أو محولات النطاقات الواسعة النطاق المُعدَّلة يلتقط عينات متعددة الإسم، ويحلّل نظام برمجيات مُركَّبة مشكلة إعادة تركيب مُعَة.
التطبيقات العالمية الحقيقية: حيث يلتقي نظام إدارة الدعم الميداني بيانات التعاون التقني
الاتصالات السلكية واللاسلكية: 5G وراديو برامجيات محددة
5G base stations receive wideband signals (100 MHz or more) from multiple antennas. A single ADC digitizes the entire band, then DSP channelizes it into narrow sub-bands for MIMO processing. Digital predistortion (DPD) linearizes the power amplifier by analyzing feedback ADC samples and computing inverse distortion.
التصوير الطبي: رنين الرنين المغناطيسي وأشعة فوق الصوتية
(التصوير الصوتي المغناطيسي) يستخدم بيانات (الشركة) من عدة قنوات متلقية متحمسة من قِبل قنابل الترددات، الإشارات الرئيسية التي تُحوّل عبر الـ (إف تي) إلى الفضاء التواتري، ثم يعاد بناؤها إلى صورة مُلحّة، وتقنيات التخمين المُقدّمة مثل التصوير الموازي (SENSE، GRAPPA) تجمع البيانات من أشكال متعددة للتقليل من الوقت
الفضاء الجوي والدفاع: رادار وحرب إلكترونية
وتُعد رادارات الأشعة المتحركة رقمياً لنموذج الإبلاغ عن النتائج مباشرة في كل عنصر من عناصر الهوائي باستخدام أجهزة التصعيد العالية (12-16 قطعة في عدة أجهزة استشعار، وتُنتج سلسلة واسعة النطاق من أجهزة الاستنشاق من أجهزة الاستنشاق، وتُنتج أجهزة ضغط الدم (تستخدم أجهزة الرش المطابقة) وتجهيز الدوبلر (تستخدم فيها أجهزة التردد فوق نبضات المتعددة)، وكشفها باستمرار عن الأسلحة الزائفة.
الصناعة: رصد الطوابق والإعالة
حساسات بشأن عينة أجهزة المصنع، والحاليات، ودرجة الحرارة بالمعدلات المتوسطة )١٠-١٠٠ كيلوباسكال( )يعمل نظام إدارة الدعم الميداني على إعداد بيانات شركة ADC لاستخراج سمات مثل نظام الرصد الإقليمي، ومعامل الحرق، وقمم البرمجيات المحتوية على الترددات المتوسطة، وأجهزة الكشف عن الخلايا )التعلم القائم على أساس الحيازات أو الآلات( على هذه السمات التي تنبأ أو تعطل قبل أسابيع.
فوائد إدماج برنامج دعم البرامج/الإدارة في التطبيقات المعقدة
قرار فعال فيما بعد قضاء بيت
ولا يمكن أبداً أن يتحقق بالكامل عدد القطع التي يُعلن عنها في صحيفة بيانات شركة ADC، إذ يمكن لتقنيات نظام إدارة الدعم الميداني أن تحقق، مثل التغليف المفرط، والمتوسط، والكسب (استخدام جهاز كمبلد قابل للبرمجة قبل شركة ADC) استعادة كميات إضافية، ويمكن أن تحقق شركة ADC ذات عيار 12 ملم مع 16x زائداً من العينات الرقمية والتصفية الرقمية، تسوية فعالة من 14 طناً، أي ما يعادل جهاز تحويل أكثر تكلفة من 14 طناً.
تجهيز الوقت الحقيقي وقلة الاحتياطات
ويمكن للهيكلات التي تستخدمها إدارة الدعم الميداني - وهي النواة المخصصة لنظم إدارة الدعم الميداني، أو أجهزة تعجيل وحدة دعم البرامج العالمية - أن تجهز بيانات التعاون التقني ذات الطابع المحدد في إطار ثاني مصغر، وهذا أمر أساسي في نظم مراقبة المواقع المغلقة: وهو جهاز لمراقبة السيارات يقرأ حاليا عن طريق شركة التعمير والتنمية، ويطبق مقياسا للضغط في محطة تصنيع الترددات، ويضبط نواتج الإدارة العاملة على أساس الترددات الرقمية في غضون ثوان قليلة من المايكروسي.
ضغط البيانات وتخفيض معدل نقلها
وتنتج بيانات عالية السرعة عن البيانات المتعلقة بمكافحة التلوث الناجم عن ارتفاع معدل الارتفاع في نطاق الترددات العالية وصلات التخزين والاتصال، وتنتج مجموعة من المواد ال ١٢ من هذه المجموعة ٣ من البيانات GB/ss of data، ويمكن أن تضغط على هذا الرقم بمعامل يتراوح بين ١٠ و ٠٠٠ دون فقدان معلومات حاسمة، وعلى سبيل المثال، في تطبيقات رصد الطيف، تخفض هذه المادة احتياجات النطاق الترددي من عينات الخفيفة إلى أجهزة كشف الترددات.
(ب) صعوبة الإضاءة والتدخل
ضبط المكسب الآلي القائم على نظام إدارة الدعم الميداني يُعدل مستوى الإشارة إلى النطاق الكامل لجهاز تحديد المواقع، ويُقلل من الخطأ الكمي، ويُمنع المرشحات المُتكيفة الترددات المعروفة (مثل 60 هرتز، ويُبدل المتجانسات) وتُستخدم رموز تصحيحية للخطأ وأجهزة إعادة التكسير الدورية في كشف مسار البيانات الرقمية، وأحياناً ما تُصحح الأخطاء في تقنيات النقل.
الاتجاهات المستقبلية: التعلم في مجال الآلات، ورسوم التعويض المالي، وما بعده
تعليم الآلات لتجهيز البيانات
ويعتمد نظام الأفضليات المعمم التقليدي على نماذج رياضية ثابتة، ويمكن للتعلم الماكني - ولا سيما الشبكات العصبية المولدة للثورة والشبكات المتكررة - أن يتعلم التجهيز الأمثل من البيانات، وفي الاتصالات، يقوم جهاز استقبال معتمد على القانون النموذجي مباشرة بترجمة عينات من أجهزة التحلل إلى قطع متدهورة، ويحل محل سلسلة التصفية، وتقنية الاختبار، وكشف الصبغة المتزامنة، والتحول.
FPGA-Based DSP for Ultra-Wideband Systems
(ب) صفائف البوابات القابلة للبرمجة في الميدان هي منصة الاختيار لتجهيز البيانات ذات السرعة العالية لأن هذه المركبات يمكنها تنفيذ آلاف المضاعفات الموازية والمتراكمات، وتدمج مجموعات نظام الأفضليات المعزَّزة التي يمكن أن تتراكم في إطارها على نطاق واسع في 1-5 جيهرتز، مما يتيح التجهيز المباشر لشبكات الأشعة المتطورة المتعددة المؤشرات دون وجود خلايا خارجية.
Direct RF Sampling and Cognitive Radio
ومع تزايد سرعة البرمجيات )٦-١٢( من النظام العالمي لتحديد المواقع، أصبح من الممكن أخذ عينات من إشارات الترددات المتوسطة مباشرة دون مرحلة من الخلط أو التردد المتوسط، وهذا الهيكل " المباشر " يبسط المعدات ويدخل المرونة، ثم يتولى نظام المعلومات الإدارية جميع المهام: التحويل الرقمي، واختيار القنوات، والفرز، والخفض، وتستغل أجهزة الراديو المعرف هذه المرونة في نهاية المطاف لتعريف الطيف، والبرمجيات الحرة.
الاستنتاج: البيانات الدقيقة للمهندسين غير المرئيين
إن تجهيز الإشارات الرقمية ليس مجرد إضافة إلى البلدان النامية؛ بل هو المحرك الذي يستخرج المعلومات القابلة للاستعمال من القياسات غير الدقيقة أساساً، ومن تصفية الضوضاء في جهاز استشعار طبي وإعادة بناء إشارات متفرقة في نظام راداري، فإن تقنيات نظام دي إس إس بي سي تحول الكلمات الخام إلى معلومات قابلة للتنفيذ، ويتلقى استمرار التصميم المشترك لنظم التعاون التقني والبرمجيات الرقمية - محولات القدرة على التكوين، ومزودة بمقياس رقمي.
لمزيد من القراءة، استكشاف دليل أجهزة الأنالوجي على محولات سيغما - دلتا ، كتيب أدوات تيكساس عن DSP لـ ADCs ، و