Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет dm_kalashnikov ([info]dm_kalashnikov)
@ 2008-03-26 13:51:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Entry tags:компьютеры, наука, русские

Найквист или Котельников?
Сегодня была очередная лекция - рассказывал про компакт диски. Затронул вопрос о связи кодируемой частоты и частоты дискретизации. Сразу сказал, что это "по теореме Найквиста":


Частота Найквиста — в цифровой обработке сигналов частота, равная половине частоты дискретизации. Названа в честь Гарри Найквиста. Из теоремы Котельникова следует, что при дискретизации сигнала полезную информацию будут нести только частоты ниже частоты Найквиста.
К примеру, в аудио компакт-дисках используется частота дискретизации 44100 герц. Частота Найквиста для них — 22050 герц, она ограничивает верхнюю полосу частот, до которой звук может быть воспроизведён без искажений.


Сейчас задумался и вспомнил, что и наш советский физик Котельников тоже работал в этом направлении. И вот нашёл, оказывается, правильно теорема называется так:

Теорема отсчётов Уиттакера — Найквиста — Котельникова — Шеннона (теоре́ма Коте́льникова) гласит, что, если аналоговый сигнал x(t) имеет спектр, ограниченный частотой Fmax, то он может быть однозначно и без потерь восстановлен по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой:
fдискр >= 2*Fmax, где Fmax — верхняя частота в спектре

Собственно, у нас она всегда называлась теоремой Котельникова, и почему Скотт Мюллер указал в своей книге её как теорему Найквиста, мне непонятно. Даже про "ихнего" бога Шеннона забыл. В разных источниках по-разному утверждается. Вроде бы Найквист доказал теорему в 1928-м, а Котельников в 1933-м.

Может ли кто-нибудь подтвердить что данный факт имел место быть? Что первый именно Найквист?


Кстати, немного о Котельникове:

Влади́мир Алекса́ндрович Коте́льников (24 августа (6 сентября) 1908, Казань — 11 февраля 2005, Москва) — выдающийся советский и российский учёный в области радиотехники, радиосвязи и радиоастрономии. Его отец Александр Петрович Котельников — известный русский ученый в области математики и механики — был профессором Казанского университета.

Академик Российской Академии Наук по Отделению технических наук (радиотехника) с 23 октября 1953 года, вице-президент с 4 марта 1970 года по 27 сентября 1988 года. Состоит в Отделении общей физики и астрономии Российской Академии Наук.

Награжден золотой медалью имени А. С. Попова за фундаментальные исследования в области теории связи и радиолокации планет (1974), Большой золотой медалью имени М.В.Ломоносова за выдающиеся достижения в области радиофизики, радиотехники и электроники (1981), золотой медалью имени М. В.Келдыша за цикл работ по исследованию космического пространства (1987).

17 мая 2000 года ему присуждена Золотая медаль имени Александра Грэхема Белла за выдающийся вклад в теорию сигналов. Президент IEEE Брюс Айзенштайн о Котельникове:

«Академик Котельников — выдающийся герой современности. Его заслуги признаются во всем мире. Перед нами гигант радиоинженерной мысли, который внес самый существенный вклад в развитие радиосвязи.»
«Over the years the West had its Shannon; and the East had its Kotelnikov.»


Основные труды посвящены проблемам совершенствования методов радиоприёма, изучению радиопомех и разработке методов борьбы с ними. К его крупнейшим научным достижениям, оказавшими существенное влияние на развитие мировой науки, следует отнести открытие теоремы отсчетов, носящей его имя, создание теории потенциальной помехоустойчивости, давшей ученым и инженерам инструмент для синтеза оптимальных систем обработки сигналов в системах связи, радиолокации, радионавигации и в других системах, а также разработку планетарных радиолокаторов и проведение с их помощью фундаментальных астрономических исследований.


Вот так-то. В субботу на лекции исправлюсь. Студенты должны знать своих ученых, а не западных. Да-да.


(Добавить комментарий)


[info]jackill@lj
2008-03-26 13:40 (ссылка)
А почему не тех и других сразу?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dm_kalashnikov@lj
2008-03-27 02:06 (ссылка)
Да и тех и других, но приоритет должен быть у отечественных.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]tigrohvost@lj
2008-03-27 15:10 (ссылка)
Спасибо за про Котельникова.

А нас учили тупо умножать на 10 =)

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dm_kalashnikov@lj
2008-03-28 01:48 (ссылка)
Что-то не понял что именно умножать на 10 и зачем? :-)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]tigrohvost@lj
2008-03-28 16:21 (ссылка)
"fдискр >= 2*Fmax, где Fmax — верхняя частота в спектре"
При расчетах вместо двойки, которая полагается по теореме, учили брать 5, а лучше 10, чтоб наверняка. Больше ничего не помню, т.к. после универа с аналогово-цифровыми преобразованиями не сталкивался. Могу привести друга, который расскажет поподробнее, т.к. с этим работает =)

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dm_kalashnikov@lj
2008-03-29 02:11 (ссылка)
Хмм..странно, обычно двойка берётся для идеального фильтра. В реале добавляется лишь пара процентов, не больше :-)

(Ответить) (Уровень выше)


[info]_fart_shitson@lj
2008-03-30 07:30 (ссылка)
Котельникова - помню,Найквиста - нет.Теорема у нас(МИРЭА 84-90) всю дорогу имени Котельникова была,и это правильно.

(Ответить)


[info]zavulonium@lj
2008-03-30 14:33 (ссылка)
Котельников, несомненно. Сейчас уж не помню подробностей, в своё время разбирался с этой темой - пришёл к выводу о его полном приоритете. Главное, что Котельников не просто выдвинул предположение-теорему, а создал полноценную теорию, описывающую широкий класс задач.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]dm_kalashnikov@lj
2008-03-31 00:24 (ссылка)
Хорошо. Однако получается, что сама формула(частота дискретизации) открыта Найквистом в 1928-м, т.е. на пять лет раньше Котельникова. Как быть?

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]zavulonium@lj
2008-03-31 02:17 (ссылка)
Найквист приводит эмпирическую формулу, Котельников - теорию, из которой следуют эта и прочие формулы. Что смущает, дата? Любой инженер, работавший в то время в области электросвязи, неизбежно получал опыт, сходный с опытом Найквиста.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]dm_kalashnikov@lj
2008-03-31 02:24 (ссылка)
Хорошо, спасибо. Теперь понятно.

(Ответить) (Уровень выше)