Pengekodan pertuturan dalam sistem komunikasi selular digital. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengekodan pertuturan dalam sistem komunikasi selular digital. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Mobile Communications

Komen artikel

Artikel itu mengimbas kembali prinsip umum pengekodan pertuturan digital dalam telekomunikasi. Penulis merangkumi secara terperinci proses pengekodan yang sangat kompleks yang digunakan dalam sistem komunikasi selular digital. Penyelidikan teori dan penyelesaian kejuruteraan asli memungkinkan untuk mencipta telefon radio pelanggan bersaiz kecil yang elegan. Pembaca akan belajar tentang proses kompleks yang berlaku di dalamnya, yang pengguna dan juga ramai pakar telekomunikasi tidak menyedarinya, daripada artikel ini.

Misteri isyarat pertuturan menarik perhatian penyelidik jauh sebelum kemunculan komunikasi elektrik. Pada abad ke-1707, salah seorang ahli matematik terhebat, ahli akademik St. Petersburg Leonhard Euler (1783-16), dalam surat kepada seorang puteri Jerman bertarikh 1761 Jun XNUMX, menulis: “Pembinaan mesin yang mampu menghasilkan suara ucapan kami dengan semua perubahan, tanpa ragu-ragu, akan menjadi ciptaan yang paling penting... Pembinaan mesin sebegitu nampaknya tidak mustahil bagi saya.”

Idea mencipta mesin bercakap menggembirakan minda ramai pencipta, yang bukan sahaja berusaha untuk menciptanya dalam bentuk yang dibayangkan oleh Euler, tetapi juga sebagai cara untuk menghantar ucapan dari jauh. Sebagai contoh, pencipta telefon, A. G. Bell (1847-1922), terlibat dalam pembinaan mesin sedemikian. Walau bagaimanapun, akhirnya ternyata penghantaran pertuturan dalam jarak jauh boleh dicapai tanpa mesin sedemikian. Ini dicapai dengan agak mudah. Dengan bantuan mikrofon, getaran udara yang membawa ucapan ditukar kepada getaran arus elektrik, yang dihantar melalui wayar, dan pada hujung penerima, dengan bantuan telefon, ia sekali lagi ditukar menjadi getaran udara.

Kaedah penghantaran ini dipanggil analog kerana analogi yang jelas antara getaran udara yang membawa bunyi dan getaran elektrik yang menghantar bunyi ini. Kajian penghantaran pertuturan analog dengan modulasi amplitud telah menunjukkan bahawa untuk kualiti pembiakan pertuturan biasa, jalur frekuensi dari 300 hingga 3400 Hz adalah mencukupi. Jalur ini telah diterima pakai sebagai piawaian antarabangsa, dan rangkaian telefon di seluruh dunia dibina berdasarkannya. Prinsip operasi rangkaian ini hari ini biasa bukan sahaja kepada setiap pengendali telekomunikasi, tetapi juga kepada orang awam.

Penghantaran suara digital dalam rangkaian berwayar

Perubahan asas dalam pendekatan untuk mengatur komunikasi telefon timbul dengan pemindahan komunikasi kepada teknologi digital. Kelebihan kaedah penghantaran digital diketahui secara meluas. Mari kita ingat hanya yang paling penting daripada mereka - teknologi digital membolehkan kita memastikan sebarang kualiti komunikasi yang telah ditetapkan. Untuk penghantaran pertuturan digital, adalah perlu untuk melakukan penukaran analog-ke-digital bagi isyarat pertuturan: tundukkan isyarat analog kepada pensampelan, kuantisasi dan pengekodan. Gabungan operasi ini dipanggil modulasi kod nadi (PCM). Untuk menerangkan dengan tepat bentuk isyarat pertuturan, mengikut teorem Kotelnikov, ia mesti disampel dengan frekuensi 8 kHz (iaitu, mengambil sampel setiap 125 μs), dan untuk mendapatkan kualiti pembiakan pertuturan biasa, setiap sampel mesti dikuantisasi pada skala dibahagikan kepada 8192 tahap (apabila memilih skala pengkuantitian seragam). Untuk mengekod setiap nilai sampel menggunakan nombor binari, 13 bit diperlukan.

Akibatnya, untuk menghantar perbualan telefon menggunakan urutan denyutan binari, kelajuan 8x13 = 104 kbit/s diperlukan (yang sepadan dengan jalur frekuensi 52 kHz untuk pengekodan optimum). Membandingkan nombor ini dengan lebar jalur 3100 Hz yang diperlukan untuk penghantaran analog, seseorang tidak boleh tidak terkejut dengan peningkatan besar lebar jalur yang diperlukan pada kos faedah penghantaran digital. Adalah wajar untuk cuba mengurangkan kelajuan penghantaran apabila melaksanakan sistem penghantaran digital.

Langkah pertama ke arah ini agak jelas. Pengkuantitian pada 213 tahap adalah perlu kerana tahap isyarat pertuturan analog boleh berbeza dalam julat 60 dB. Dalam kes ini, isyarat peringkat tinggi dengan skala pengkuantitian seragam dikuantisasi dengan langkah yang sama seperti isyarat peringkat rendah. Tetapi oleh kerana persepsi isyarat oleh organ pendengaran manusia adalah berkadar dengan logaritma tahap isyarat, adalah wajar untuk mengukur isyarat tahap tinggi dengan lebih kasar, dan isyarat tahap rendah dengan lebih tepat. Menggunakan pengkuantitian tak linear menggunakan undang-undang logaritma, anda boleh bertahan dengan lapan bit setiap sampel sambil mengekalkan kualiti penghantaran yang hampir sama. Akibatnya, kadar bit akan menjadi 64 kbit/s. Kelajuan inilah yang paling banyak digunakan, ia direkodkan dalam pengesyoran CCITT C.711, dan peralatan PCM beroperasi padanya di banyak negara.

Adakah mungkin untuk mengurangkan kelajuan lagi?

Isyarat analog mempunyai banyak redundansi. Ini membolehkan anda meramalkan sampel seterusnya dan menghantar hanya perbezaan antara nilai sebenar dan ramalan setiap sampel. Jika anda menggunakan skema ramalan yang baik, perubahan dalam amplitud kenaikan isyarat akan menjadi kurang daripada perubahan amplitud isyarat itu sendiri, yang akan membawa kepada penurunan dalam jumlah maklumat yang dihantar. Prinsip ini digunakan untuk membina PCM pembezaan (DICM) dan PCM pembezaan penyesuaian (ADCM), yang memungkinkan untuk mengurangkan kadar penghantaran pertuturan kepada 32 kbit/s dan lebih rendah disebabkan oleh komplikasi lanjut peralatan transceiver. Dengan terus merumitkan peralatan, adalah mungkin untuk meningkatkan kelajuan penghantaran pertuturan kepada 100-300 bps. Anda boleh bayangkan, sebagai contoh, penukar pertuturan ke teks di bahagian pemancar, dan mesin membaca di bahagian penerima.

Terdapat cara yang diketahui untuk mengurangkan lagi kelajuan penghantaran pertuturan, tetapi kami tidak akan membincangkan perkara ini. Hakikatnya ialah peralatan untuk penghantaran pertuturan digital pada kelajuan 64 kbit/s memuaskan hati semua orang kerana ia ternyata berfungsi apabila menggunakan kabel simetri yang paling mudah dengan pasangan berpintal. Peralatan ICM-30 memulakan perarakan kemenangannya dengan pemadatan talian penghubung antara pertukaran telefon bandar. Di mana sebelum ini adalah mungkin untuk mengatur talian penyambung melalui pasangan kabel untuk menghantar hanya satu perbualan, peralatan PCM-30 memungkinkan untuk mengatur penghantaran 30 perbualan ke atas pasangan yang sama. Tidak ada persoalan tentang penggunaan yang lebih baik bagi pasangan sedemikian menggunakan peralatan komunikasi berbilang saluran analog.

Kemudian, peralatan PCM-120 dan sistem berprestasi tinggi lain yang beroperasi melalui kabel sepaksi dan gentian optik muncul, dan isu mendesak untuk mengurangkan kelajuan penghantaran isyarat suara di bawah 64 kbit/s dalam rangkaian komunikasi berwayar telah dibuang secara praktikal. Malah banyak pembangunan peralatan penghantaran digital dengan kelajuan 32 kbit/s, dilaksanakan di banyak negara berdasarkan prinsip ADPCM (termasuk pembangunan yang dijalankan di negara kita di bawah pimpinan M. U. Polyak), belum menerima aplikasi yang cukup luas. Keseimbangan antara meningkatkan kapasiti peralatan pembentuk saluran dan kerumitan peralatan terminal dalam komunikasi berwayar masih belum condong kepada penyelesaian pertama.

Pengekodan pertuturan dalam sistem radio selular digital

Prospek yang sama sekali berbeza dibuka pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, apabila sistem komunikasi radiotelefon digital selular mula berkembang. Tidak seperti rangkaian berwayar, di mana pengembangan kapasiti mungkin disebabkan oleh pemasangan talian baru, iaitu, pembaharuan sumber kapasiti, dalam rangkaian radio terdapat undang-undang yang ketat tentang kesesakan di udara, dan seseorang perlu berurusan dengan sumber yang tidak boleh diperbaharui. daripada frekuensi radio. Benar, idea komunikasi selular adalah tepat untuk memperbaharui sumber frekuensi radio dengan mengulangi frekuensi penghantaran di kawasan yang tidak dicapai oleh isyarat frekuensi yang sama dari stesen radio yang mengganggu. Tetapi kemungkinan untuk pembaharuan sumber sedemikian juga terhad di sini, jadi kerumitan lanjut peralatan untuk mengurangkan kelajuan penghantaran adalah wajar.

Sebagai contoh, dalam sistem komunikasi digital selular GSM yang diterima pakai di kebanyakan negara Eropah, kadar penghantaran suara standard ialah 13 dan 6,5 kbit/s. Untuk melaksanakan sistem penghantaran sedemikian, adalah perlu untuk beralih kepada idea lama mesin Euler dan penembusan yang lebih mendalam ke dalam mekanisme pengeluaran pertuturan.

Seperti yang diketahui, salah satu hasil terpenting teori penghantaran maklumat moden ialah cadangan untuk memisahkan masalah pengekodan sumber dan pengekodan saluran. Tugas pengekodan sumber maklumat termasuk menerangkan mesej yang dihantar dalam bentuk yang paling menjimatkan, iaitu, menghapuskan redundansi dalam mesej. Mesej mampat yang terhasil menjadi lebih terdedah kepada gangguan dan mungkin rosak semasa penghantaran. Oleh itu, selepas pengekodan sumber, pengekodan saluran digunakan, tugasnya adalah untuk melindungi mesej yang dihantar daripada gangguan. Pengekodan saluran memerlukan pengenalan beberapa redundansi ke dalam mesej yang dihantar, tetapi bukan secara rawak, yang terdapat dalam mesej asal, tetapi secara teori dibenarkan dan yang menjamin kualiti penghantaran yang ditentukan.

Sehingga kini, kami hanya mempertimbangkan masalah pengekodan sumber, yang kini kami akan mendekati dari kedudukan yang lebih umum.

Jadi, terdapat versi digital isyarat pertuturan analog, iaitu fungsi yang menerangkan, sebagai contoh, undang-undang perubahan semasa dari semasa ke semasa. Anda harus cuba mengalih keluar lebihan daripada isyarat sedemikian. Masalah ini boleh diselesaikan dengan beberapa cara. Salah satunya ialah cuba mencari redundansi melalui analisis matematik semata-mata bagi fungsi berkenaan. Satu lagi cara untuk menyelesaikan masalah ialah menganalisis ciri akustik fungsi ini (dari sudut pandangan persepsinya oleh organ pendengaran). Akhir sekali, seseorang boleh mencari redundansi dengan memodelkan proses penghasilan pertuturan itu sendiri. Kaedah terakhir ini telah menemui aplikasi dalam sistem komunikasi radio digital moden.

Mekanisme pembentukan bunyi pertuturan ialah bunyi yang kaya dengan harmonik pada pita suara, mengubah kekuatan dan frekuensi asasnya, diproses selanjutnya dalam rongga mulut. Yang terakhir berfungsi, pertama, sebagai resonator, yang, apabila ditala semula, menyerlahkan frekuensi tertentu - forman yang menentukan perbezaan antara bunyi vokal. Kedua, pergerakan lidah, gigi dan bibir memodulasi bunyi, menghasilkan konsonan yang berbeza. Pada tahun 1930-an, sebuah mesin berdasarkan idea Euler telah dibina di Bell Telephone Laboratories (USA), yang prinsip operasinya adalah berdasarkan percubaan untuk mensimulasikan fungsi organ pertuturan manusia.

Untuk mensintesis pertuturan di hujung penerima sistem komunikasi, anda memerlukan penjana frekuensi audio dengan spektrum yang kaya, penjana hingar putih, satu set penapis forman (bilangannya kecil, kerana terdapat sedikit bunyi vokal, dan setiap satunya daripadanya ditakrifkan dengan baik oleh dua formant) dan litar pemodulasi . Mempunyai set peralatan sedemikian di hujung penerima, adalah mungkin untuk menghantar bukan isyarat pertuturan melalui saluran komunikasi, tetapi hanya arahan yang mengawal proses sintesis pertuturan. Oleh itu, tugas praktikal datang untuk mencari jalan untuk menjana arahan yang diperlukan. Inilah masalah yang sedang diselesaikan oleh pereka telefon bimbit.

Dalam sistem GSM keluaran pertama, aliran digital asal isyarat pertuturan dengan kadar penghantaran 104 kbit/s dibahagikan kepada blok berasingan 160 sampel, yang direkodkan. Setiap blok ini mengambil tempoh masa 20 ms (dengan kata lain, urutan 160x13 = 2080 bit disimpan). Urutan yang direkodkan dianalisis, hasilnya bagi setiap daripada mereka lapan pekali penapisan didapati yang menentukan resonans yang sepadan dan isyarat yang menarik. Maklumat inilah yang dihantar kepada penerima, yang menghasilkan semula isyarat pertuturan asal daripadanya, sama seperti bagaimana ia berlaku dalam organ pertuturan manusia (organ ini, seolah-olah, diselaraskan menggunakan lapan parameter, dan kemudian apabila ia teruja , bunyi diperolehi).

Walau bagaimanapun, analisis yang disebutkan merangkumi tempoh masa yang agak singkat dan tidak dapat mengesan bunyi vokal panjang yang merentangi blok bersebelahan. Oleh itu, ramalan jarak jauh digunakan untuk menghapuskan redundansi dalam sebutan vokal panjang. Untuk tujuan ini, pemancar menyimpan jujukan yang dihantar dengan tempoh 15 ms, yang dengannya jujukan semasa dibandingkan. Daripada yang telah dihantar, jujukan yang mempunyai korelasi yang paling besar dengan yang semasa (iaitu, paling serupa dengan yang semasa) dipilih, dan hanya perbezaan antara jujukan semasa dan yang dipilih dihantar. Memandangkan urutan yang direkodkan dalam pemancar diketahui oleh penerima, ia hanya perlu untuk menghantar penunjuk kepada urutan yang direkodkan telah dibandingkan. Dengan cara ini, pengurangan selanjutnya dalam jumlah maklumat yang dihantar dicapai. Hasil pemprosesan yang diterangkan ialah blok isyarat pertuturan digital dengan tempoh 20 ms, mengandungi 260 bit dan mempunyai kadar penghantaran hanya 13 kbit/s (iaitu, lapan kali lebih rendah daripada yang asal). Prosedur yang diterangkan dipanggil pengujaan nadi biasa dengan ramalan jangka panjang (singkatan bahasa Inggeris PRE-LTR, yang bermaksud Regular Pulse Excitation - Ramalan Jangka Panjang).

Pada peringkat seterusnya, pengekodan saluran mula dimainkan, tugasnya adalah untuk melindungi daripada gangguan dalam saluran komunikasi. Teknik pengekodan moden adalah berdasarkan idea mendalam daripada algebra dan teori kebarangkalian. Berdasarkan idea-idea ini, kaedah pengekodan yang pelbagai dan sangat berkesan telah dibangunkan yang menyelesaikan masalah khusus dalam setiap kes tertentu. Kami akan mengehadkan diri kami di sini kepada pemeriksaan ringkas beberapa idea yang digunakan dalam sistem GSM.

Perlindungan kod boleh berfungsi sama ada hanya untuk mengesan fakta bahawa ralat telah berlaku atau untuk membetulkan ralat yang telah berlaku. Pilihan pertama adalah lebih mudah untuk dilaksanakan, tetapi ia juga kurang berguna, kerana dalam kes ini anda perlu meminta penghantaran semula blok mesej di mana ralat dikesan, atau sebaliknya mengambil kira kehadiran ralat. Oleh kerana bit individu dalam isyarat pertuturan digital yang dihasilkan oleh prosedur pengekodan sumber yang diterangkan di atas tidak mempunyai kepentingan yang sama, ia dibahagikan kepada tiga subkelas dan tertakluk kepada kaedah perlindungan yang berbeza semasa pengekodan saluran. Daripada 260 bit blok yang terhasil, yang paling penting ialah bit yang membawa maklumat tentang parameter penapisan, amplitud isyarat blok, dan parameter ramalan jangka panjang. Digit ini tergolong dalam subkelas Ia (50 digit). Kemudian terdapat subkelas Ib (132 bit yang mengandungi penunjuk dan maklumat tentang denyutan pengujaan biasa, serta beberapa parameter ramalan jangka panjang). Baki 78 digit dikelaskan sebagai Kelas II.

Pengekodan pertuturan dalam sistem selular digital

Untuk melindungi blok yang diterangkan, dua kaedah pengekodan digunakan. Pertama, kod blok digunakan untuk mengesan ralat yang masih tidak diperbetulkan. Kod ini tergolong dalam kelas kitaran, di mana setiap gabungan kod diperoleh melalui pilih atur kitaran unsur. Apabila dikodkan dengan kod ini, tiga lagi bit semak ditambah pada bit subkelas Ia, yang mana penyahkod boleh mengesan sama ada subkelas ini mengandungi ralat yang tidak diperbetulkan. Jika penyahkod mengesan ralat penghantaran dalam subkelas Ia bit, keseluruhan bingkai perbualan 260-bit akan dibuang. Dalam kes ini, bingkai yang hilang dihasilkan semula menggunakan interpolasi berdasarkan maklumat tentang bingkai sebelumnya. Didapati bahawa dengan penyelesaian ini, kualiti penghantaran adalah lebih baik daripada dalam kes menghasilkan semula bit yang salah bagi subkelas Ia. Kedua, kod pembetulan ralat konvolusi digunakan. Nama kod ini dijelaskan oleh operasi matematik konvolusi, digunakan pada fungsi yang menerangkan pemprosesan jujukan bit yang dikodkan. Tidak seperti kod blok, kod konvolusi adalah berterusan dalam erti kata bahawa apabila ia digunakan, proses pengekodan dan penyahkodan dilakukan bukan pada blok tetap, tetapi pada urutan simbol yang berjalan secara berterusan.

Kod konvolusi digunakan pada kedua-dua bit subkelas Ia bersama-sama dengan bit semak, dan pada bit subkelas Ib. Kedua-dua jujukan ini digabungkan dan meningkat sebanyak empat bit (lihat di bawah dalam Rajah 2), mengambil nilai sifar. Yang terakhir berfungsi untuk mengembalikan pengekod kepada keadaan asalnya selepas pengekodan selesai. Kod yang digunakan dicirikan oleh parameter r=1/2 dan K=5. Pekali r = 1/2 menunjukkan bahawa untuk setiap digit yang tiba pada input pengekod, tepat dua digit diperolehi dalam urutan yang dikodkan, dan K = 5 menunjukkan panjang sambungan yang digunakan oleh operasi lilitan. Ciri-ciri ini boleh difahami daripada skema pengekodan konvolusi yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, yang juga menunjukkan litar modulo 2 tambahan (operasi logik "eksklusif ATAU"). Oleh itu, sebagai hasil pengekodan, 189 bit diperoleh daripada 378 bit yang masuk, dan bit kelas II yang tidak dilindungi ditambah kepada mereka, menghasilkan jumlah panjang blok sebanyak 456 bit (Rajah 2). Ini berjumlah tepat lapan subblok 57 bit. Daripada subblok tersebut, letusan penghantaran radio pembahagian masa terbentuk.

Pengekodan pertuturan dalam sistem selular digital

Artikel ini ditumpukan kepada isu pengekodan isyarat pertuturan, dan, seperti yang boleh difahami daripada apa yang telah diterangkan, pemproses yang terletak dalam telefon bimbit kecil menyumbang sejumlah besar pemprosesan digital. Walau bagaimanapun, ini jauh dari penghujung tugas pemproses. Seperti yang anda ketahui, bukannya menghantar pertuturan, sistem komunikasi selular membolehkan anda mengatur saluran penghantaran data, yang dikodkan mengikut peraturan yang sama sekali berbeza. Tetapi, sebagai tambahan kepada saluran logik untuk menghantar maklumat yang berguna (berbayar), telefon bimbit mengatur sejumlah besar saluran logik untuk menghantar isyarat kawalan. Setiap saluran logik ini tertakluk kepada keperluan pengekodan maklumat khusus, dan sewajarnya, setiap saluran tersebut menyumbang bahagiannya kepada beban pemproses.

Idea umum mengenai skema pengekodan, serta pembentukan kilat untuk penghantaran semua saluran logik dalam sistem komunikasi radiotelefon, diberikan dalam Rajah. 3.

Pengekodan pertuturan dalam sistem selular digital

Di sini, di peringkat atas, sepuluh saluran logik yang berbeza ditunjukkan, menunjukkan saiz blok mesej dalam saluran ini (dalam bentuk nombor tertentu atau sebutan huruf - P0, N0, dll. - di mana nombor ini boleh berubah). Tahap seterusnya menunjukkan peringkat pertama pengekodan untuk saluran logik yang berbeza, menunjukkan bilangan bit jujukan asal dan jujukan yang diperoleh selepas pengekodan. Walaupun kod pengesan ralat kitaran digunakan untuk saluran pertuturan, pelbagai kod pembetulan ralat kitaran digunakan untuk saluran yang selebihnya, termasuk kod kitaran Fire, yang membetulkan satu siri ralat. Pada peringkat kedua pengekodan, kod konvolusi yang telah disebutkan digunakan. Seterusnya (peringkat 3), untuk mengagihkan 456 bit yang terhasil ke atas kilat individu (masing-masing membawa dua blok 57 bit), operasi mencampurkan bit dan menyusun semula blok (transposisi langsung atau pepenjuru) digunakan.

Jumlah keseluruhan pemprosesan isyarat dalam telefon bimbit berjumlah berjuta-juta operasi sesaat. Oleh itu, tidak seperti telefon biasa, telefon bimbit adalah komputer kecil tetapi sangat produktif. Di satu pihak, ia menganalisis isyarat pertuturan "nya", membangunkan arahan kawalan untuk sintesis pertuturan dalam radas lawan bicara, dan sebaliknya, komputer ini melaksanakan idea Euler, mensintesis ucapan lawan bicara menggunakan arahan kawalan yang datang dari saluran komunikasi.

Pengarang: V. Neiman, prof., doktor sains teknikal. Sains, Moscow

Lihat artikel lain bahagian Mobile Communications.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Robot belalang 08.05.2022

Jurutera di Universiti California di Santa Barbara telah mereka bentuk belalang tiruan yang boleh melompat melebihi 30 meter. Pada masa yang sama, reka bentuknya sendiri hanya mencapai ketinggian 30 sentimeter.

Keseluruhan kerja pembinaan bertindak seperti mata air. Ia terdiri daripada gelang getah dan selat gentian karbon. Apabila penggerak (Motor Putar Cahaya) berputar, ia memutar rentetan yang memampatkan spring. Jadi pemacu menarik pada gelang getah dan memampatkan gentian karbon, membengkokkan setiap bar ke dalam bentuk melengkung, serupa dengan haluan menembak. Selepas itu, selak dilepaskan dan robot dibuang ke atmosfera.

Mekanisme ini serupa dengan yang digunakan oleh haiwan. Sebagai contoh, otot kaki belalang juga berfungsi sebagai penggerak: apabila ia mengecut, ia membengkokkan bahagian sendi lutut seperti spring, mewujudkan ketegangan yang diperlukan untuk melompat.

Robot boleh melompat ke atas bangunan dan bergerak dengan cekap dalam persekitaran di mana pergerakan struktur beroda, berjalan atau terbang adalah rumit. Juga pada masa hadapan, mekanisme sedemikian boleh digunakan dalam industri angkasa lepas. Mereka mampu melompat jarak yang lebih mengagumkan dalam persekitaran tanpa udara dan graviti rendah.

Penyelidik telah mula bekerjasama dengan NASA untuk memperhalusi peranti itu. Jurutera berharap untuk mempunyai versi yang lebih maju sedia untuk digunakan di angkasa lepas dalam masa 5 tahun.

Berita menarik lain:

▪ Pemacu Luar Transcend StoreJet 35T3 8TB

▪ Cip miniatur baharu untuk penyelenggaraan bateri

▪ Langsung Kreatif! Cam Optia

▪ Produk nano boleh berbahaya

▪ Harga garam

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Asas pertolongan cemas (OPMP). Pemilihan artikel

▪ artikel Berbahagialah mereka yang memiliki. Ungkapan popular

▪ artikel Di mana anda boleh melihat ikan lumba-lumba merah jambu? Jawapan terperinci

▪ artikel Datura vulgaris. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ Awalan artikel - Howler. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Kesan Dewan kuantum pecahan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web