Qu'est-ce qu'un signal Délai de propagation?

December 17

Qu'est-ce qu'un signal Délai de propagation?


Les ondes radio dans l'air, des impulsions lumineuses dans un câble à fibre optique et des signaux électroniques dans un fil de cuivre tout de Voyage au fini, bien que haute, vitesses. La vitesse d'un changement de signal, en fonction du matériau à travers lequel elle se déplace. Le temps d'un signal pour voyager entre ses points de transmission et de réception est appelé son retard de propagation. Elle limite la vitesse maximale à laquelle vous pouvez communiquer en utilisant tout type de signal, y compris les données informatiques.

signal de vitesse

La vitesse la plus rapide tout signal peut atteindre la vitesse de la lumière dans le vide, à environ 186,000 miles par seconde. Tant la lumière et l'électricité ont la même limite de vitesse, et ils sont ralentis lorsque vous voyagez dans une substance. La vitesse des signaux électriques dans un fil de cuivre, par exemple, est de 124.000 miles par seconde, soit environ 2/3 de la valeur maximale. Lumière ralentit également lors du déplacement à travers l'air, l'eau ou le verre. Bien que cette vitesse semble toujours incroyablement élevé, il a limité la technologie informatique depuis la fin du 20e siècle. Par exemple, la lumière se déplace d'environ un pied en un milliardième de seconde, donc l'électricité dans un fil se déplace d'environ huit pouces de ce moment-là. L'horloge d'un ordinateur envoie des impulsions de synchronisation à environ 3 milliards de cycles par seconde. A ces vitesses, les composants peuvent être au plus quelques pouces de l'horloge et rester synchronisées.

Temporisation

Vous calculez le signal retard de propagation pour un signal que le temps total qu'il faut pour se déplacer entre son émetteur et son récepteur. Pour un signal de diffusion radio, le temps d'un signal pour se rendre à la tour de l'émetteur du studio est petit par rapport au temps qu'il faut à partir de la tour de votre voiture, de sorte que le temps de retard tour-voiture est plus importante. A 186,000 miles par seconde, un signal radio prend environ 1 / 10.000 secondes pour atteindre votre voiture de 20 miles. Pour les circuits informatiques et de communication qui fonctionnent en milliardièmes de seconde, les ingénieurs doivent prendre les petits retards de chaque élément en considération.

Limite Communications

Signal retards de propagation deviennent un problème pour la synchronisation de l'électronique à haute vitesse et simultanées des communications bidirectionnelles. Par exemple, pour parler à un ami sur Mars, à 100 millions de miles de la Terre, il faut environ 10 minutes pour votre signal radio de l'atteindre, de sorte que vous ne sera pas obtenir une réponse pendant 20 minutes. Pour les applications earthbound, les ordinateurs doivent avoir des protocoles de signalisation élaborés pour des dispositifs espacés de plus de quelques pouces. Les protocoles garantissent que les données se déplacent d'un endroit à fiable.

Retarder comme outil

Dans les années 1950 et 60, mémoire d'ordinateur exploité les temps de l'électricité de retard relativement longs dans certains métaux. Un circuit transmis une série de bits de données dans l'extrémité avant d'un dispositif appelé une ligne de retard, a reçu à l'extrémité arrière, et amplifié et transmis les données dans l'extrémité avant. Les données ont fait le tour dans un cercle, comme des voitures sur une piste de course, de manière efficace de le ranger. Plus récemment, la technologie du système mondial de positionnement, ou GPS, repose sur les différences de temps de retard entre les signaux des satellites en orbite et un récepteur GPS. Le récepteur calcule la position des quelques différences des signaux de satellites-of-millièmes un second retard.