WO2007037719A1 - Information transmitting an receiving method and device - Google Patents
Information transmitting an receiving method and device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2007037719A1 WO2007037719A1 PCT/RU2006/000413 RU2006000413W WO2007037719A1 WO 2007037719 A1 WO2007037719 A1 WO 2007037719A1 RU 2006000413 W RU2006000413 W RU 2006000413W WO 2007037719 A1 WO2007037719 A1 WO 2007037719A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- electric
- current
- information
- specified
- electric current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C1/00—Amplitude modulation
- H03C1/48—Amplitude modulation by means of Hall-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
Definitions
- the invention relates to the transmission of information over a distance and can be used in wired and wireless communication systems and in encoding - decoding information.
- a method of transmitting and receiving information [1] includes converting said information into a voltage according to a certain law, generating electromagnetic current or electromagnetic waves, amplitude or frequency modulating said current or waves using said electric voltage, and receiving modulated electric wires propagating through wires current or modulated electromagnetic waves propagating in space, demodulation of received electric current or waves, and extracting the transmitted information using the specified conversion law.
- devices that provide the transmission and reception of information [I] 5 consisting of a transmitter including a digital or analog converter of the specified information into electrical voltage, a carrier frequency of electromagnetic waves and a modulator, transmitting and receiving antennas (or two-wire lines) and a receiver, including an amplifier, a demodulator, and an electrical signal to information converter.
- the aim of this invention is to eliminate this drawback and expand the possible number of communication channels in a certain frequency range by developing a fundamentally new type of modulation of electric current and electromagnetic waves, in particular radio waves.
- this goal is achieved due to the fact that in the known method of transmitting and receiving information, which includes converting information according to a certain law into electrical voltage, generating carrier electric current or electromagnetic waves, modulating said current or waves using said electrical voltage, receiving propagating by wires of modulated electric current or modulated electromagnetic waves propagating in space, demodulation of received e ektricheskogo current or waves and current extraction from the demodulated and the information transmitted waves using said transformation law indicated modulation is carried out by spatial-frequency vibrational modes that arise during the generation of electric charge carriers that generate the specified electric current and depend on electric and / or magnetic fields applied to the region of the specified generation, or by spatial-frequency vibrational modes that occur during the passage of electric current through certain substances, for example, an aqueous solution of ethyl alcohol, benzene, etc., also depending on electric and / or magnetic fields, app data into the region of the indicated passage, and the indicated demodulation is carried out by analyzing the spatial frequency modes of the oscillations brought by the received electric current
- the proposed method for transmitting and receiving information and the operation of the device for implementing this method is based on the modulation of the electromagnetic wave and alternating current by the spatial-frequency oscillatory modes of the direct electric current and the fact that the charge carriers forming the electric current have a different velocity distribution.
- the relative velocity distribution of these carriers inside their total flow is determined not by the current stabilization device, but by physicochemical processes that occur either in the current source or in the medium through which the current is passed.
- the indicated direct current carries the spatial-frequency vibrational modes characteristic of substances involved in the reaction of generation of charge carriers, as well as substances through which it flows, and depending on conditions (electric and magnetic fields, etc.), which are the specified substances.
- a demodulator which can be a Hall sensor or other four-terminal device, in particular, any solid substance having a spherical Fermi surface, for example, gold, silver, copper and others.
- An external magnetic field applied at an angle to the electric field of the Hall sensor is used to analyze the velocities of the electrons in the stream that forms the received current, and thus, at the outputs of the sensor Xo la allocated space-frequency vibrational modes that are typical for these substances and the indicated conditions used in the process of transmission.
- FIG. 1 shows a variant of the proposed device for implementing the proposed (wireless) method for transmitting and receiving information
- FIG. Figure 2 shows the signal levels in dB taken from the outputs of the Hall sensor for various positions of the specified sensor relative to the direction of the magnetic field in the receiver when an aqueous solution of ethyl alcohol was used as the substance through which the direct current passed through the transmitter.
- FIG. Figure 3 shows the angular dependences of the relative signal level (radial coordinate) when using an aqueous solution of ethanol in the transmitter for a resonant frequency of 265 Hz and two adjacent non-resonant frequencies.
- the proposed method for transmitting and receiving information is carried out using the proposed device, one of the variants of which is presented in FIG. 1.
- the device operates as follows:
- the transmitted information is transmitted to the transmitter (1) to the converter (2).
- An alternating electric voltage carrying the indicated information is supplied to the capacitor plates (3), changing in time the electric field between them, where the chemical direct current source is located (4).
- the conditions for the generation of carriers of electric charges in the source (4) change accordingly the spatial-frequency modes of vibrations of the substance of the specified chemical source are changed and the velocity spectrum of the indicated carriers of electric charges is changed, which is essentially a hidden characteristic of the specified current.
- the potential difference created by the indicated chemical current source (4) is stabilized by a voltage stabilizer (5) and this potential difference is fed to one input of the modulator (7), to the other input of which an alternating current of a given frequency from the carrier frequency generator (6) is supplied.
- the carrier frequency is transmitted to the transmitting antenna (8) and radiated into space.
- the specified modulated carrier frequency enters the receiver (10), is amplified by the amplifier (11), passes through the current stabilizer (12) and enters the inputs of the demodulator - the four-terminal (13) located in the magnetic field of the coils (14) )
- Spatial-frequency vibration modes recorded at the outputs of the indicated demodulator for example, a Hall sensor
- changing in time in accordance with a change in voltage on the plates of an electric capacitor (3) are analyzed by an electric signal analyzer (15) and fed to the input of the inverse electric signal converter (16 ), where in accordance with the well-known law of converting information into electrical voltage, the reverse conversion of these electrical signals to information occurs.
- the transmitting and receiving antennas are replaced by a two-wire line.
- the latter is first converted into a digital code, and then supplied in the form of yes-no electrical signals to the plates of an electric capacitor (3).
- one or several modes of oscillations are applied during their inverse transformation into information, and their spatial structure can also be used by using several sensors of galvanomagnetic effects located at different angles to the direction of the magnetic field generated by the coils (14) in the receiver (10) .
- coils can be used to create a magnetic field.
- chemical substances can be used, for example, water, ethyl alcohol, benzene, etc., through which direct current is passed from a non-chemical source. In this case, the modulation is carried out by spatial-frequency vibration modes of the molecules of these chemicals.
- an experimental setup was created on which the results of radio transmission of the characteristics of various liquids through which an electric current from non-chemical source placed between the plates of the electric capacitor in the transmitter with a zero electric field and a field of 30 V / cm.
- a demodulator 13
- a Hall sensor was used, which could be rotated by placing it at different angles to the direction of the magnetic field generated by the receiver coils (14) and made on an i-GaAs substrate on a p-IpSb single crystal.
- the device was controlled using a PC in which the signal from the Hall sensor was measured and the indicated discrete angles were measured. Transmission and reception were carried out at a frequency of 434 MHz.
- FIG. 2 and FIG. 3 The results of these experiments using ethanol at zero electric field in the indicated capacitor are shown in FIG. 2 and FIG. 3.
- the characteristic resonances are visible, the position of which changes when the Hall sensor is rotated. These frequencies are clearly recorded at well-defined highs.
- a signal scan was constructed in polar coordinates at constant frequencies corresponding to the frequencies of the selected resonances in FIG. 2.
- FIG. 3 shows the angular dependences of the Fourier signal at one of the resonant frequencies depicted in FIG. 2, as well as at two frequencies that differ from the resonant by +4 Hz. This confirms the vivid manifestation of resonance.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
The invention relates to information remote transmission and can be used for wire and wireless communication systems, for information encoding and decoding. The positive effect is attainable by using novel method and device for modulating and demodulating carrying electromagnetic waves or indirect current. The inventive method and device are based on the modulation of material molecule oscillations carrying by means of spatial frequency modes and on a demodulation consisting in separating said oscillation modes by recording galvanomagnetic effects, for example, the Hall effect.
Description
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION AND RECEIVING
ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION
Область изобретения.The scope of the invention.
Изобретение относится к передаче информации на расстояние и может быть использовано в системах проводной и беспроводной связи и при кодировании - декодировании информации.The invention relates to the transmission of information over a distance and can be used in wired and wireless communication systems and in encoding - decoding information.
Описание уровня техники.Description of the prior art.
Широко известен способ передачи и приема информации [1], включающий преобразование по определенному закону указанной информации в электрическое напряжение, генерацию несущих электромагнитного тока или электромагнитных волн, амплитудную или частотную модуляцию указанных тока или волн с помощью указанного электрического напряжения, прием распространяющегося по проводам модулированного электрического тока или распространяющихся в пространстве модулированных электромагнитных волн, демодуляцию принятых электрического тока или волн и извлечение переданной информации с использованием указанного закона преобразования.
Известны также и устройства, которые обеспечивают передачу и прием информации [I]5 состоящие из передатчика, включающего цифровой или аналоговый преобразователь указанной информации в электрическое напряжение, источник несущей частоты электромагнитных колебаний и модулятор, передающей и приемной антенн (или двухпроводной линии) и приемника, включающего усилитель, демодулятор и преобразователь электрического сигнала в информацию.A method of transmitting and receiving information [1] is widely known, which includes converting said information into a voltage according to a certain law, generating electromagnetic current or electromagnetic waves, amplitude or frequency modulating said current or waves using said electric voltage, and receiving modulated electric wires propagating through wires current or modulated electromagnetic waves propagating in space, demodulation of received electric current or waves, and extracting the transmitted information using the specified conversion law. Also known are devices that provide the transmission and reception of information [I] 5 consisting of a transmitter including a digital or analog converter of the specified information into electrical voltage, a carrier frequency of electromagnetic waves and a modulator, transmitting and receiving antennas (or two-wire lines) and a receiver, including an amplifier, a demodulator, and an electrical signal to information converter.
Недостатками указанных способа и устройств является недостаточно большое число каналов связи, которое может быть осуществлено в данном частотном диапазоне, естественно ограничиваемое теоремой Котельникова.The disadvantages of these methods and devices is not a large number of communication channels, which can be implemented in this frequency range, naturally limited by Kotelnikov's theorem.
Целью данного изобретения является устранение указанного недостатка и расширение возможного числа каналов связи в определенном частотном диапазоне за счет разработки принципиально нового вида модуляции электрического тока и электромагнитных волн, в частности, радиоволн.The aim of this invention is to eliminate this drawback and expand the possible number of communication channels in a certain frequency range by developing a fundamentally new type of modulation of electric current and electromagnetic waves, in particular radio waves.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Согласно данному изобретению указанная цель достигается за счет того, что в известном способе передачи и приема информации, включающем преобразование по определенному закону информации в электрическое напряжение, генерацию несущих электрического тока или электромагнитных волн, модуляцию указанных тока или волн с помощью указанного электрического напряжения, прием распространяющегося по проводам модулированного электрического тока или распространяющихся в пространстве модулированных электромагнитных волн, демодуляцию принятых электрического тока или волн и извлечение из демодулированных тока или волн переданной информации с использованием указанного закона преобразования, указанную
модуляцию осуществляют пространственно-частотными колебательными модами, возникающими в процессе генерации носителей электрических зарядов, формирующих указанный электрический ток и зависящих от электрических и/или магнитных полей, приложенных в область указанной генерации, или пространственно-частотными колебательными модами, возникающими в процессе прохождения электрического тока через определенные вещества, например, водный раствор этилового спирта, бензола и др., также зависящими от электрических и/или магнитных полей, приложенных в область указанного прохождения, а указанную демодуляцию ведут с помощью анализа пространственно- частотных мод колебаний, приносимых принимаемым электрическим током (для двухпроводного способа передачи-приема) или электрическим током, порожденным принимаемыми электрическими колебаниями (для беспроводного способа приема-передачи), в приемном устройстве с помощью гальвано-магнитных эффектов, например, эффекта Холла; а также за счет того, что в известном устройстве передачи и приема информации состоящем из передатчика, включающего цифровой или аналоговый преобразователь указанной информации в электрическое напряжение, источник несущей частоты электромагнитных колебаний и модулятор, передающей и приемной антенн (при беспроводной системе передачи) или двухпроводной линии (при проводной системе передачи) и приемника, включающего усилитель, демодулятор и преобразователь электрического сигнала в информацию, в указанном передатчике указанный преобразователь подсоединен к пластинам электрического конденсатора и/или обмоткам катушек передатчика, создающих магнитное поле, между которыми помещен химический источник тока (или химическое вещество, подсоединенное к источнику тока, не являющемуся химическим), на выходе которого дополнительно
установлен стабилизатор напряжения, выход которого подсоединен к одному входу модулятора, соединенного с передающей антенной или двухпроводной линией, к другому входу которого подсоединен генератор несущей частоты, а в приемнике между усилителем и демодулятором дополнительно установлен стабилизатор электрического тока, причем, указанный демодулятор является четырехполюсником - датчиком гальваномагнитных эффектов, например, датчиком Холла, помещенным между катушками приемника, предназначенными для создания магнитного поля, и при этом выходы указанного четырехполюсника соединены с анализатором электрических сигналов, а выходы последнего соединены с устройством обратного преобразования принятых электрических сигналов в информацию, например, динамиком.According to this invention, this goal is achieved due to the fact that in the known method of transmitting and receiving information, which includes converting information according to a certain law into electrical voltage, generating carrier electric current or electromagnetic waves, modulating said current or waves using said electrical voltage, receiving propagating by wires of modulated electric current or modulated electromagnetic waves propagating in space, demodulation of received e ektricheskogo current or waves and current extraction from the demodulated and the information transmitted waves using said transformation law indicated modulation is carried out by spatial-frequency vibrational modes that arise during the generation of electric charge carriers that generate the specified electric current and depend on electric and / or magnetic fields applied to the region of the specified generation, or by spatial-frequency vibrational modes that occur during the passage of electric current through certain substances, for example, an aqueous solution of ethyl alcohol, benzene, etc., also depending on electric and / or magnetic fields, app data into the region of the indicated passage, and the indicated demodulation is carried out by analyzing the spatial frequency modes of the oscillations brought by the received electric current (for the two-wire transmission-reception method) or by the electric current generated by the received electric oscillations (for the wireless transmission-reception method), in the receiving a device using galvanic magnetic effects, for example, the Hall effect; and also due to the fact that in the known device for transmitting and receiving information consisting of a transmitter including a digital or analog converter of the specified information into electrical voltage, a carrier frequency of electromagnetic waves and a modulator, transmitting and receiving antennas (with a wireless transmission system) or a two-wire line (with a wired transmission system) and a receiver including an amplifier, a demodulator, and an electric signal to information converter, the specified converter in the specified transmitter The holder is connected to the plates of an electric capacitor and / or the windings of the transmitter coils creating a magnetic field, between which a chemical current source (or a chemical substance connected to a non-chemical current source) is placed, at the output of which a voltage stabilizer is installed, the output of which is connected to one input of a modulator connected to a transmitting antenna or a two-wire line, a carrier frequency generator is connected to another input, and an electric current stabilizer is additionally installed between the amplifier and the demodulator, moreover, the specified demodulator is a four-terminal sensor galvanomagnetic effects, for example, a Hall sensor placed between the receiver coils, designed to create a magnetic field, and at the outputs of the specified four-terminal are connected to the analyzer of electrical signals, and the outputs of the latter are connected to a device for the inverse conversion of the received electrical signals into information, for example, a speaker.
В основе предлагаемого способа передачи и приема информации и работы устройства для осуществления указанного способа лежит модуляция электромагнитной волны и переменного тока пространственно-частотными колебательными модами постоянного электрического тока и то обстоятельство, что носители заряда, образующие электрический ток, имеют различное распределение по скоростям. Несмотря на то, что ток предпочтительно стабилизирован, относительное распределение указанных носителей по скоростям внутри общего их потока определяется не устройством стабилизации тока, а физико-химическими процессами, происходящими либо в источнике тока, либо в той среде, через которую пропускают ток. Таким образом, указанный постоянный ток несет в себе пространственно-частотные колебательные моды, характерные для веществ, участвующих в реакции генерации носителей заряда, а также веществ, через которые он протекает, и зависящие от условий (электрические и магнитные поля и др.), в которых находятся указанные вещества. Таким образом, изменяя
указанные вещества и/или указанные условия, можно изменять указанные пространственно-частотные колебательные моды и таким образом осуществлять модуляцию несущего переменного тока или несущей электромагнитной волны в способах и устройствах передачи информации. Демодуляция принимаемых указанных тока или волны осуществляется на основе гальвано-магнитных эффектов, например, эффекта Холла, с помощью демодулятора, который может являться датчиком Холла или другим четырехполюсником, в частности, любым твердым веществом, имеющим сферическую поверхность Ферми, например, золото, серебро, медь и др. Приложенное под углом к электрическому полю датчика Холла внешнее магнитное поле используется для анализа по скоростям электронов в потоке, образующем принимаемый ток, и, таким образом, на выходах датчика Холла выделяются пространственно-частотные колебательные моды, характерные для указанных веществ и указанных условий, используемых в процессе передачи.The proposed method for transmitting and receiving information and the operation of the device for implementing this method is based on the modulation of the electromagnetic wave and alternating current by the spatial-frequency oscillatory modes of the direct electric current and the fact that the charge carriers forming the electric current have a different velocity distribution. Despite the fact that the current is preferably stabilized, the relative velocity distribution of these carriers inside their total flow is determined not by the current stabilization device, but by physicochemical processes that occur either in the current source or in the medium through which the current is passed. Thus, the indicated direct current carries the spatial-frequency vibrational modes characteristic of substances involved in the reaction of generation of charge carriers, as well as substances through which it flows, and depending on conditions (electric and magnetic fields, etc.), which are the specified substances. Thus changing these substances and / or these conditions, you can change the specified spatial-frequency vibrational modes and thus modulate the carrier alternating current or the carrier electromagnetic wave in the methods and devices for transmitting information. The received current or wave is demodulated based on galvanic magnetic effects, for example, the Hall effect, with the help of a demodulator, which can be a Hall sensor or other four-terminal device, in particular, any solid substance having a spherical Fermi surface, for example, gold, silver, copper and others. An external magnetic field applied at an angle to the electric field of the Hall sensor is used to analyze the velocities of the electrons in the stream that forms the received current, and thus, at the outputs of the sensor Xo la allocated space-frequency vibrational modes that are typical for these substances and the indicated conditions used in the process of transmission.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
На Фиг. 1 представлен вариант схемы предлагаемого устройства для осуществления предлагаемого (беспроводного) способа передачи и приема информации, гдеIn FIG. 1 shows a variant of the proposed device for implementing the proposed (wireless) method for transmitting and receiving information, where
1 - передатчик,1 - transmitter
2 - преобразователь информации в электрическое напряжение,2 - information converter into electrical voltage,
3 - пластины электрического конденсатора,3 - plate electric capacitor,
4 - химический источник тока (аккумулятор),4 - chemical current source (battery),
5 - стабилизатор напряжения,5 - voltage stabilizer,
6 - генератор несущей частоты,6 - carrier frequency generator,
7 - модулятор,7 - modulator
8 - передающая антенна,
9 - приемная антенна, 10 - приемник,8 - transmitting antenna, 9 - receiving antenna, 10 - receiver,
11 - усилитель,11 - amplifier
12 - стабилизатор тока,12 - current stabilizer
13 - демодулятор,13 - demodulator
14 - катушки приемника для создания магнитного поля,14 - receiver coil to create a magnetic field,
15 - анализатор электрических сигналов,15 - analyzer of electrical signals,
16 - обратный преобразователь электрических сигналов в информацию. На Фиг. 2 представлены уровни сигнала в дБ, снятого с выходов датчика Холла, для различных положений указанного датчика относительно направления магнитного поля в приемнике, когда в качестве вещества, через которые проходил постоянный ток в передатчике использовался водный раствор этилового спирта.16 - inverse converter of electrical signals into information. In FIG. Figure 2 shows the signal levels in dB taken from the outputs of the Hall sensor for various positions of the specified sensor relative to the direction of the magnetic field in the receiver when an aqueous solution of ethyl alcohol was used as the substance through which the direct current passed through the transmitter.
На Фиг. 3 представлены угловые зависимости относительного уровня сигнала (радиальная координата) при использовании в передатчике водного раствора этилового спирта для резонансной частоты в 265 Гц и двух соседних нерезонансных частот.In FIG. Figure 3 shows the angular dependences of the relative signal level (radial coordinate) when using an aqueous solution of ethanol in the transmitter for a resonant frequency of 265 Hz and two adjacent non-resonant frequencies.
Предлагаемый способ передачи и приема информации осуществляется с помощью предлагаемого устройства, один из вариантов которого представлен на Фиг. 1. Устройство работает следующим образом:The proposed method for transmitting and receiving information is carried out using the proposed device, one of the variants of which is presented in FIG. 1. The device operates as follows:
Передаваемая информация поступает в передатчик (1) на преобразователь (2). Переменное электрическое напряжение, несущее указанную информацию, поступает на пластины конденсатора (3), изменяя во времени электрическое поле между ними, где расположен химический источник постоянного тока (4). Под действием указанного изменяющегося электрического поля соответственно изменяются условия генерации носителей электрических зарядов в источнике (4),
изменяются пространственно-частотные моды колебаний вещества указанного химического источника и изменяется спектр скоростей указанных носителей электрических зарядов, который по сути является скрытой характеристикой указанного тока. Далее, разность потенциалов, создаваемую указанным химическим источником тока (4), стабилизируют стабилизатором напряжения (5) и эта разность потенциалов поступает на один вход модулятора (7), на другой вход которого поступает переменный ток заданной частоты от генератора несущей частоты (6). После модуляции в модуляторе (6) пространственно-частотными модами колебаний молекул вещества химического источника тока (4), приносимыми указанной стабилизированной разностью потенциалов, несущая частота поступает на передающую антенну (8) и излучается в пространство. Попадая на приемную антенну (9), указанная модулированная несущая частота попадает в приемник (10), усиливается усилителем (11), проходит через стабилизатор тока (12) и попадает на входы демодулятора - четырехполюсника (13), расположенного в магнитном поле катушек (14). Пространственно-частотные моды колебаний, регистрируемые на выходах указанного демодулятора (например, датчика Холла) и изменяющиеся во времени в соответствии с изменением напряжения на пластинах электрического конденсатора (3) анализируются анализатором электрических сигналов (15) и поступают на вход обратного преобразователя электрических сигналов (16), где в соответствии с известным законом преобразования информации в электрическое напряжение происходит обратное преобразование указанных электрических сигналов в информацию.The transmitted information is transmitted to the transmitter (1) to the converter (2). An alternating electric voltage carrying the indicated information is supplied to the capacitor plates (3), changing in time the electric field between them, where the chemical direct current source is located (4). Under the action of the indicated changing electric field, the conditions for the generation of carriers of electric charges in the source (4) change accordingly the spatial-frequency modes of vibrations of the substance of the specified chemical source are changed and the velocity spectrum of the indicated carriers of electric charges is changed, which is essentially a hidden characteristic of the specified current. Further, the potential difference created by the indicated chemical current source (4) is stabilized by a voltage stabilizer (5) and this potential difference is fed to one input of the modulator (7), to the other input of which an alternating current of a given frequency from the carrier frequency generator (6) is supplied. After modulation in the modulator (6) by the spatial-frequency vibration modes of the molecules of the substance of the chemical current source (4) brought by the indicated stabilized potential difference, the carrier frequency is transmitted to the transmitting antenna (8) and radiated into space. Getting on the receiving antenna (9), the specified modulated carrier frequency enters the receiver (10), is amplified by the amplifier (11), passes through the current stabilizer (12) and enters the inputs of the demodulator - the four-terminal (13) located in the magnetic field of the coils (14) ) Spatial-frequency vibration modes recorded at the outputs of the indicated demodulator (for example, a Hall sensor) and changing in time in accordance with a change in voltage on the plates of an electric capacitor (3) are analyzed by an electric signal analyzer (15) and fed to the input of the inverse electric signal converter (16 ), where in accordance with the well-known law of converting information into electrical voltage, the reverse conversion of these electrical signals to information occurs.
В случаях применения проводного способа передачи информации передающая и приемная антенны заменяются двухпроводной линией.
Для цифровой передачи информации последняя сначала преобразуется в цифровой код, а затем поступает в виде электрических сигналов да-нет на пластины электрического конденсатора (3).In cases where a wired method of transmitting information is used, the transmitting and receiving antennas are replaced by a two-wire line. For digital transmission of information, the latter is first converted into a digital code, and then supplied in the form of yes-no electrical signals to the plates of an electric capacitor (3).
В соответствие с уровнем помех применяется одна или несколько мод колебаний при их обратном преобразовании в информацию, а также может использоваться их пространственная структура применением нескольких датчиков гальваномагнитных эффектов, расположенных под различными углами к направлению магнитного поля, создаваемого катушками (14) в приемнике (10). В передатчике (1) вместо пластин электрического конденсатора или в дополнение к последним могут использоваться катушки для создания магнитного поля. В передатчике (1) вместо химического источника тока (4) могут применяться химические вещества, например, вода, этиловый спирт, бензол и др., через которые пропускается постоянный ток от источника, не являющегося химическим. В этом случае модуляция осуществляется пространственно-частотными модами колебаний молекул указанных химических веществ. Учитывая большое множество перечисленных вариантов, а также то, что колебания молекул различных веществ имеют самые разнообразные пространственно-частотные моды с частотами от низких до самых высоких, становится понятно, что на одной и той же несущей частоте возможна работа множества каналов связи, которые к тому же могут быть созданы в дополнение к уже имеющимся на указанной частоте каналам, использующим амплитудную или частотную модуляцию.In accordance with the level of interference, one or several modes of oscillations are applied during their inverse transformation into information, and their spatial structure can also be used by using several sensors of galvanomagnetic effects located at different angles to the direction of the magnetic field generated by the coils (14) in the receiver (10) . In the transmitter (1) instead of plates of an electric capacitor or in addition to the latter, coils can be used to create a magnetic field. In the transmitter (1), instead of a chemical current source (4), chemical substances can be used, for example, water, ethyl alcohol, benzene, etc., through which direct current is passed from a non-chemical source. In this case, the modulation is carried out by spatial-frequency vibration modes of the molecules of these chemicals. Given the large number of options listed, as well as the fact that the vibrations of molecules of various substances have the most diverse spatial-frequency modes with frequencies from low to highest, it becomes clear that multiple communication channels are possible at the same carrier frequency, which they can also be created in addition to channels already existing on the indicated frequency using amplitude or frequency modulation.
Пример реализации изобретения.An example implementation of the invention.
Для реализации предлагаемого способа в соответствии с предлагаемым устройством была создана экспериментальная установка, на которой были получены результаты передачи по радиоканалу характеристик различных жидкостей, через которые пропускался электрический ток от
нехимического источника, помещаемых между пластинами электрического конденсатора в передатчике при нулевом электрическом поле и поле равном 30 В/см. В качестве демодулятора (13) использовался датчик Холла, который можно было вращать, помещая под различными углами к направлению магнитного поля, создаваемого катушками (14) приемника, и выполненный на подложке из i-GаАs на монокристалле из п-IпSb. Устройство контролировалось с помощью ПК, в котором производилось измерение сигнала с датчика Холла, и измерение указанных дискретных углов. Передача и прием производились на частоте 434 МГц. Результаты этих экспериментов при использовании этилового спирта при нулевом значении электрического поля в указанном конденсаторе показаны на Фиг. 2 и Фиг. 3. Видны характерные резонансы, положение которых меняется при повороте датчика Холла. Эти частоты четко регистрируются по хорошо выраженным максимумам. Приняв за шумовой фон уровень сигнала равный - 24дБ, была построена развертка сигнала в полярных координатах при постоянных частотах, соответствующим частотам выделенных резонансов на Фиг. 2. На Фиг. 3 показаны угловые зависимости Фурье-сигнала при одной из резонансных частот, изображенных на Фиг. 2, а также при двух частотах, отличающихся от резонансной на +4 Гц. Тем самым подтверждается яркая выраженность резонанса. Радиус-вектор, проведенный из начала координат каждой диаграммы под определенным углом до пересечения с кривой определяет величину сигнала при этом угле. Было также показано, что приведенные на Фиг. 2 резонансы, полученные при нулевом электрическом поле в указанном конденсаторе сдвигаются по углу и по частоте при электрическом поле в конденсаторе, равном 30 В/см. Таким образом была продемонстрирована возможность беспроводной системы передачи как цифровой, так и аналоговой информации и возможность
настройки приемника на вид применяемого в передатчике вещества. Аналогичные результаты были получены также с применением в передатчике химического источника тока - кислотного аккумулятора, а также с применением двух различных химических источников тока и двух различных химических веществ, а также их комбинаций и коммутатора для их подключения к стабилизатору напряжения и применением в приемнике двух или нескольких демодуляторов, расположенных под различными углами к направлению магнитного поля катушек приемника.To implement the proposed method in accordance with the proposed device, an experimental setup was created on which the results of radio transmission of the characteristics of various liquids through which an electric current from non-chemical source placed between the plates of the electric capacitor in the transmitter with a zero electric field and a field of 30 V / cm. As a demodulator (13), a Hall sensor was used, which could be rotated by placing it at different angles to the direction of the magnetic field generated by the receiver coils (14) and made on an i-GaAs substrate on a p-IpSb single crystal. The device was controlled using a PC in which the signal from the Hall sensor was measured and the indicated discrete angles were measured. Transmission and reception were carried out at a frequency of 434 MHz. The results of these experiments using ethanol at zero electric field in the indicated capacitor are shown in FIG. 2 and FIG. 3. The characteristic resonances are visible, the position of which changes when the Hall sensor is rotated. These frequencies are clearly recorded at well-defined highs. Taking the signal level as - 24dB for the noise background, a signal scan was constructed in polar coordinates at constant frequencies corresponding to the frequencies of the selected resonances in FIG. 2. In FIG. 3 shows the angular dependences of the Fourier signal at one of the resonant frequencies depicted in FIG. 2, as well as at two frequencies that differ from the resonant by +4 Hz. This confirms the vivid manifestation of resonance. The radius vector drawn from the origin of each diagram at a certain angle to the intersection with the curve determines the magnitude of the signal at this angle. It was also shown that those shown in FIG. 2 resonances obtained at zero electric field in the indicated capacitor are shifted in angle and frequency when the electric field in the capacitor is 30 V / cm. Thus, the possibility of a wireless system for transmitting both digital and analog information and the possibility of receiver settings for the type of substance used in the transmitter. Similar results were also obtained using a chemical current source - an acid battery in the transmitter, as well as using two different chemical current sources and two different chemicals, as well as their combinations and a switch for connecting them to a voltage regulator and using two or more in the receiver demodulators located at different angles to the direction of the magnetic field of the receiver coils.
Был опробован и случай проводной передачи информации. При этом передающая и приемная антенны были отключены и вместо них подключена двухпроводная линия связи. В этом случае аналогично была показана возможность передачи как цифровой, так и аналоговой информации и возможность настройки приемника на вид применяемого в передатчике вещества за счет применения нового предложенного в настоящем изобретении типа модуляции и демодуляции электромагнитных волн и переменного тока. Литература:The case of wire transfer of information was also tested. In this case, the transmitting and receiving antennas were disconnected and a two-wire communication line was connected instead. In this case, the possibility of transmitting both digital and analog information and the ability to tune the receiver to the type of substance used in the transmitter due to the use of a new type of modulation and demodulation of electromagnetic waves and alternating current proposed in the present invention were similarly shown. Literature:
[1] «Cпpaвoчник по элементам радиоэлектронных устройств)) под редакцией Дулина В. H. и Жука А. А., Москва, «Энepгия». 1978 г. т 1., раздел 4.
[1] “Reference book on the elements of electronic devices)) edited by V. Dulin and A. A. Zhuk, Moscow,“ Energy ”. 1978, T. 1., section 4.
Claims
1. Способ передачи и приема информации, включающий преобразование по определенному закону информации в электрическое напряжение, генерацию несущих электрического тока или электромагнитных волн, модуляцию указанных тока или волн с помощью указанного электрического напряжения, прием распространяющегося по проводам модулированного электрического тока или распространяющихся в пространстве модулированных электромагнитных волн, демодуляцию принятых электрического тока или волн и извлечение из демодулированных тока или волн переданной информации с использованием указанного закона преобразования, отличающийся тем, что указанную модуляцию осуществляют пространственно-частотными колебательными модами, возникающими в процессе генерации носителей электрических зарядов, формирующих указанный электрический ток и зависящих от электрических и/или магнитных полей, приложенных в область указанной генерации, или пространственно-частотными колебательными модами, возникающими в процессе прохождения электрического тока через определенные вещества, например, водный раствор этилового спирта, бензола и др., также зависящими от электрических и/или магнитных полей, приложенных в область указанного прохождения, а указанную демодуляцию ведут с помощью анализа пространственно-частотных мод колебаний, приносимых принимаемым электрическим током (для двухпроводного способа передачи-приема) или электрическим током, порожденным принимаемыми электрическими колебаниями (для беспроводного способа приема-передачи), в приемном устройстве с помощью гальваномагнитных эффектов, например, эффекта Холла. 1. A method of transmitting and receiving information, including the conversion according to a certain law of information into electric voltage, generation of carriers of electric current or electromagnetic waves, modulation of said current or waves with the help of said electric voltage, receiving modulated electric current propagating through wires or modulated electromagnetic waves propagating in space waves, demodulating the received electric current or waves and extracting from the demodulated current or waves transmitted information using the specified transformation law, characterized in that the specified modulation is carried out by spatial-frequency vibrational modes that occur during the generation of electric charge carriers that generate the specified electric current and depend on the electric and / or magnetic fields applied to the region of the specified generation, or spatially -frequency vibrational modes that occur during the passage of an electric current through certain substances, for example, an aqueous solution ethyl alcohol, benzene, etc., also depending on the electric and / or magnetic fields applied to the region of the specified passage, and this demodulation is carried out by analyzing the spatial-frequency modes of the vibrations brought by the received electric current (for a two-wire transmission-reception method) or the electric current generated by the received electric vibrations (for the wireless transmission-reception method) in the receiving device using galvanomagnetic effects, for example, the Hall effect.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную модуляцию осуществляют указанными модами колебаний поочередно двух или нескольких различных типов указанных источников тока и/или различных химических веществ.2. The method according to p. 1, characterized in that the said modulation is carried out by the indicated vibration modes of alternately two or more different types of these current sources and / or various chemicals.
3. Устройство передачи и приема информации состоящее из передатчика, включающего цифровой или аналоговый преобразователь указанной информации в электрическое напряжение, источник несущей частоты электромагнитных колебаний и модулятор, передающей и приемной антенн (при беспроводной системе передачи) или двухпроводной линии (при проводной системе передачи) и приемника, включающего усилитель, демодулятор и преобразователь электрического сигнала в информацию, отличающееся тем, что в указанном передатчике указанный преобразователь подсоединен к пластинам электрического конденсатора и/или обмоткам катушек передатчика, создающих магнитное поле, между которыми помещен химический источник тока (или химическое вещество, подсоединенное к источнику тока, не являющемуся химическим), на выходе которого дополнительно установлен стабилизатор напряжения, выход которого подсоединен к одному входу модулятора, соединенного с передающей антенной или двухпроводной линией, к другому входу которого подсоединен генератор несущей частоты, а в указанном приемнике между усилителем и демодулятором дополнительно установлен стабилизатор электрического тока, причем указанный демодулятор является четырехполюсником - датчиком гальваномагнитных эффектов, например, датчиком Холла, помещенным между катушками приемника, предназначенными для создания магнитного поля, и при этом выходы указанного четырехполюсника соединены с анализатором электрических сигналов, а выходы последнего соединены с устройством обратного преобразования принятых электрических сигналов в информацию, например, динамиком. 3. A device for transmitting and receiving information consisting of a transmitter including a digital or analog converter of the specified information into electrical voltage, a carrier frequency of electromagnetic waves and a modulator, transmitting and receiving antennas (with a wireless transmission system) or a two-wire line (with a wired transmission system) and a receiver including an amplifier, a demodulator, and an electrical signal to information converter, characterized in that said transmitter it is single to the plates of the electric capacitor and / or the windings of the transmitter coils creating a magnetic field, between which a chemical current source (or a chemical substance connected to a non-chemical current source) is placed, the output of which is additionally equipped with a voltage regulator, the output of which is connected to one the input of a modulator connected to a transmitting antenna or a two-wire line, to the other input of which a carrier frequency generator is connected, and in the specified receiver between the amplifier and odulyatorom additionally installed stabilizer electric current, wherein said demodulator is a quadripole - sensor galvanomagnetic effects, e.g., a Hall sensor, interposed between a receiver coil for generating a magnetic field, and wherein the outputs of said analyzer connected to the quadrupole electric signals, and outputs the last connected to a device for the inverse conversion of the received electrical signals into information, for example, a speaker.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что между указанными пластинами и/или указанными катушками передатчика помещены два или несколько различных химических источников тока и/или химических веществ, подсоединенных к источнику тока, не являющемуся химическим, а перед указанным стабилизатором напряжения передатчика установлен коммутатор для подключения к нему токов указанных источников и/или токов от нехимического источника, проходящих через указанные химические вещества, и при этом в приемнике установлены два или несколько указанных демодуляторов, расположенных под различными углами к направлению магнитного поля, создаваемого указанными катушками приемника. 4. The device according to p. 3, characterized in that between these plates and / or these transmitter coils are two or more different chemical current sources and / or chemicals connected to a non-chemical current source, and in front of the transmitter voltage regulator a switch is installed to connect currents of said sources and / or currents from a non-chemical source through these chemicals to it, and two or more of these are installed in the receiver demodulators located at different angles to the direction of the magnetic field generated by these receiver coils.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005130307 | 2005-09-30 | ||
| RU2005130307/09A RU2319305C2 (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Method for transmitting and receiving information and device for its realization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2007037719A1 true WO2007037719A1 (en) | 2007-04-05 |
Family
ID=37900035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2006/000413 WO2007037719A1 (en) | 2005-09-30 | 2006-08-04 | Information transmitting an receiving method and device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319305C2 (en) |
| WO (1) | WO2007037719A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108337150A (en) * | 2017-12-29 | 2018-07-27 | 广州雅广信息科技有限公司 | A kind of more conferencing resource integrating instant communication systems of enterprise |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4465976A (en) * | 1982-01-26 | 1984-08-14 | Sprague Electric Company | Hall element with bucking current and magnet biases |
| SU1177786A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-09-07 | Специальное Конструкторское Бюро Ордена Ленина Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе | Unidirectional mode converter |
| RU2050034C1 (en) * | 1988-01-19 | 1995-12-10 | Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения РАН | Method for modulation of electromagnetic waves and modulator of electromagnetic waves |
| WO1997027500A1 (en) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | The Secretary Of State For Defence | Radiation field analyzer |
| RU2099875C1 (en) * | 1993-12-21 | 1997-12-20 | Юрий Алексеевич Бауров | Method and device for data transmission |
-
2005
- 2005-09-30 RU RU2005130307/09A patent/RU2319305C2/en active
-
2006
- 2006-08-04 WO PCT/RU2006/000413 patent/WO2007037719A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4465976A (en) * | 1982-01-26 | 1984-08-14 | Sprague Electric Company | Hall element with bucking current and magnet biases |
| SU1177786A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-09-07 | Специальное Конструкторское Бюро Ордена Ленина Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе | Unidirectional mode converter |
| RU2050034C1 (en) * | 1988-01-19 | 1995-12-10 | Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения РАН | Method for modulation of electromagnetic waves and modulator of electromagnetic waves |
| RU2099875C1 (en) * | 1993-12-21 | 1997-12-20 | Юрий Алексеевич Бауров | Method and device for data transmission |
| WO1997027500A1 (en) * | 1996-01-26 | 1997-07-31 | The Secretary Of State For Defence | Radiation field analyzer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108337150A (en) * | 2017-12-29 | 2018-07-27 | 广州雅广信息科技有限公司 | A kind of more conferencing resource integrating instant communication systems of enterprise |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2319305C2 (en) | 2008-03-10 |
| RU2005130307A (en) | 2007-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4099484B2 (en) | Communications system. | |
| EP2941797B1 (en) | Low noise detection system using log detector amplifier | |
| US5694375A (en) | Ultra-broadband hydrophone | |
| CN111478872B (en) | Low-frequency mechanical antenna based on electromechanical coupling and signal processing method | |
| JP5789790B2 (en) | Power transmission device and wireless power transmission system | |
| US7830318B2 (en) | Electrically small antenna | |
| CN106130655A (en) | A kind of multi-modal orbital angular momentum multiplex communication system and method | |
| US20110076940A1 (en) | Underwater wireless communications hotspot | |
| WO2005034141A3 (en) | Parallel transceiver for nuclear magnetic resonance system | |
| JP2012513068A (en) | System and method for remote reading of resonant sensors | |
| Liu et al. | Chirp-Rate Shift Keying Modulation for Mechanical Antenna Based on Rotating Dipoles | |
| US2014411A (en) | Apparatus for electromagnetostrictive transmission and reception | |
| TW200516886A (en) | Method and apparatus to combine radio frequency signals | |
| JP3979640B2 (en) | Underwater or underground communication device | |
| RU2319305C2 (en) | Method for transmitting and receiving information and device for its realization | |
| JP5894703B2 (en) | Demodulation device, demodulation integrated element and modulation / demodulation integrated element | |
| CN103149595B (en) | Metal foreign body detector | |
| EP0608961A1 (en) | Detection system for detecting resonance effects of a label in a frequency-swept interrogation field by means of single sideband demodulation and method for carrying out such detection | |
| RU2598312C2 (en) | Method of wireless transmission and reception of information | |
| US7336198B2 (en) | Magnetostatic communication | |
| RU2346364C1 (en) | Circular antenna | |
| Hott et al. | Multi-resonant frequency shift keying: A novel and efficient modulation scheme for magnetic communication | |
| Schaechtle et al. | Low-Power Ultrasonic Wake-Up through Metal | |
| US11626557B2 (en) | Ultra-miniature antennas | |
| Villard et al. | A mode-averaging diversity combiner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06784094 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |