Nyquist Stelling - de theoretische basis van moderne informatietechnologieën

Er zijn maar weinig successen zo sterk invloed op de ontwikkeling van de informatie- en communicatietechnologie, zoals de Nyquist theorema. In grote lijnen heeft deze wetenschapper ons land niet minder dan de SP verheerlijkt Queens of AS Popov. Het is mogelijk dat Kotelnikov bekend buiten Rusland nog meer dan in het Vaderland.

Deze bekendheid heeft zijn verklaring. Stelling van Nyquist werd de theoretische basis voor alle moderne digitale apparatuur die wordt gebruikt voor de communicatie. Het is gebaseerd op het principe van digitaliseren elk signaal of beeld. Schept de voorwaarden voor de berekening van multi-channel communicatie van een signaalpaar. Als gevolg van de Nyquist theorema, kunt u luidruchtig en "rafelige" signaal te herstellen, het creëren van immuniteit van. Cryptografische techniek wordt ook grotendeels gebaseerd op deze stelling. Misschien kan ze andere nuttige toepassingen te vinden.

De auteur van een dergelijk belang voor de ontwikkeling van radio theoretische werk werd geboren in 1908 in Kazan. Zijn vader was een professor aan de universiteit, een beroemde ingenieur en wiskundige Aleksandr Petrovich Kotelnikov, dus als het gaat om de genen, de wetenschap in Victor Alexandrovich was "in het bloed". Na zijn afstuderen aan de Moscow Energy Institute, de jonge man ging naar graduate school. Hier dan zijn geïnteresseerd in zijn onderwerp bandbreedte koppeling capaciteit. Simpel gezegd, hij was benieuwd hoe veel mensen uit beide zijden hetzelfde telefoondraad kan spreken (zonder afbreuk te doen aan wederzijds begrip en verstaanbaarheid).

Veronderstellingen over het al, en zelfs, zoals later bleek, heel nauwkeurig. Bijvoorbeeld, de Nyquist in 1928 voorgesteld als de werkcyclus van het signaal spleet gelijk aan de halve periode van de hoogste frequentie is, dan kan worden hersteld.

D = 1 / 2F,

waarbij:

D - toegestane tijd signaal verdwijnt;

F- maximale frequentie in het signaalspectrum.

Nyquist redelijkheid verondersteld dat de telefoon audiosignaal met een frequentiegebied van 3 kHz, is het mogelijk strobe met een frequentie van 6000 maal per seconde zonder verlies van nuttige informatie.

Dergelijke vet en intuïtieve aannames, zodat moderne historici van de wetenschap van westerse landen om het begrip "Nyquist Stelling" naam van de auteur te vervangen. Nyquist theorema - dat is de naam van het theorema van Nyquist in vele Europese en Amerikaanse leerboeken. Echter, het is één ding om aan te nemen, ook al is het een zeer krachtig en bevestigd door de praktijk, en een ander ding - om het te bewijzen. Stelling verschilt van axioma's of hypothese, die per definitie moet worden aangetoond.

Hier is het noodzakelijk om hulde te brengen aan onze westerse vrienden. Prioriteit Nyquist in het bewijs van "Nyquist theorema" niemand geschillen.

Zonder een voldoende hoog niveau van kennis van hogere wiskunde is het onmogelijk om te begrijpen hoe prachtig geformuleerd Nyquist theorema. Het bewijs is gebaseerd op een benadering golfvorm die wordt een aantal Kotel'nikova (het "uitzetten" van korte pulsen).

Een dergelijke theoretische basis van de minimale duur van de puls signaal geeft ons de mogelijkheid om mobiele telefoons vandaag de dag gebruiken, evenals gedigitaliseerd en onderworpen aan beeldverwerking, muziek en vele andere soorten content.