การแยกสัญญาณไฟ


5

เป็นไปได้ที่จะใช้ไมโครโฟนเพื่อแยกเสียงที่มาจากทิศทาง เป็นไปได้ไหมที่มีโฟโตไดโอดเพื่อแยกสัญญาณแสงที่มาจากทิศทางเดียว?

ตัวอย่างเช่นการมีโฟโต้ไดโอดที่มุ่งเน้นไปที่ทิศทางเดียวกันระยะห่าง 2 ซม. และหันหน้าไปทางหลอดไฟที่เพดานเป็นไปได้หรือไม่ที่จะแยกแอมพลิจูดของแหล่งกำเนิดแสงแต่ละแหล่งถึงโฟโต้ไดโอดจากทิศทางต่างๆ อัลกอริทึมหรือวิธีการที่ใช้สำหรับทำสิ่งนี้จะเป็นอย่างไร


Mehdi - หากสัญญาณจากโฟโตไดโอดนั้น "ตรวจสอบ" ที่จุดก่อนที่พวกเขาจะ "รวม" จากนั้นสัญญาณจากไดโอดแต่ละบุคคลสามารถวัดได้ หากแต่ละไดโอดสอดคล้องกับช่วงของมุมการตรวจจับอินพุตใด ๆ จากไดโอดที่ระบุหมายความว่ามีการป้อนข้อมูลจากช่วงมุมนั้น หากคุณต้องการเพียงไม่กี่จุดในช่วงนี้ไม่ยากมากที่จะทำ เช่นถ้าคุณบอกว่าช่วงมุม 2 ถึง 10 มันมักจะเป็นประโยชน์ในการตรวจสอบแต่ละแยก หากคุณมีช่วงมุมที่หลากหลาย - เช่นขั้นตอน 360 x องศาในวงกลมเต็มรูปแบบก็ยังคงทำได้ แต่โดยวิธีการเฉพาะด้านเพิ่มเติม
รัสเซลแม็คมาฮอน

คำตอบ:


6

โดยทั่วไปแล้วแนวคิดนี้ใช้กับไมโครโฟนเป็นที่รู้จักกันในชื่อbeamformingและมักใช้กับเสียงและคลื่นวิทยุ ส่วนใหญ่จะมุ่งไปที่รูปแบบคลื่นที่มีสัญญาณ (เช่นการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเวลาผ่านไป) แต่แนวคิดที่คล้ายกันสามารถนำมาใช้ในตัวอย่างของคุณ

โดยทั่วไปการรับแสงบนด้านรับนั้นมีสองรสชาติ ไม่ว่าคุณจะรู้ตำแหน่งของสัญญาณที่คุณต้องการรับและคุณจัดตำแหน่งเซ็นเซอร์ของคุณให้ไวต่อทิศทางนั้นมากขึ้นหรือคุณรู้ว่าสัญญาณของคุณเป็นอย่างไรและคุณสามารถค้นหาได้ตามความแตกต่างของเฟสใน อาร์เรย์ของเซ็นเซอร์

คุณกำลังเสนอแอปพลิเคชั่นที่สองดังนั้นสิ่งที่ยากสำหรับคุณคือการรู้วิธีแยกแหล่งกำเนิดแสงหนึ่งแหล่งจากแหล่งอื่น ๆ ทั้งหมด ตัวอย่างเช่นหากคุณมีแสงสว่างเพียงจุดเดียวในห้องมืดมันจะง่ายต่อการระบุสัญญาณเป้าหมายของคุณ ในสถานการณ์ของคุณที่มีแสงหลายดวงหากพวกเขาทั้งหมดสร้างความยาวคลื่นเท่ากันมันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกแยะพวกเขาหากพวกเขาทั้งหมดเปิดพร้อมกัน หากพวกมันสร้างสีต่างกันคุณอาจแยกแยะสีเหล่านั้นได้ แต่คุณจะยังคงมีปัญหาที่แตกต่างออกไป

เพื่อให้การใช้งาน beamforming ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนเฟสในการทำงานคุณจะต้องสามารถระบุรูปคลื่นที่ได้รับและทำดัชนีให้กันและกัน มีสองปัญหาที่นี่ ปัญหาแรกที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติคือหลอดไฟทั่วไปจะสร้างคลื่นแบบเดียวกันตลอดไปทำให้แสงลดลงอย่างช้า ๆ จนกว่าจะหมด ปัญหานี้คือว่าเนื่องจากรูปแบบของคลื่นไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนคุณไม่สามารถจัดทำดัชนีเพื่อค้นหาความล่าช้า เมื่อคุณเห็นสัญญาณเดียวกันจากเซ็นเซอร์สองตัวคุณอาจสังเกตเห็นว่าพวกมันอยู่ห่างจากระยะ 180 องศา แต่คุณจะไม่สามารถบอกได้ว่าพวกมันมีความยาวคลื่นเพียงครึ่งหนึ่งที่แตกต่างกันหรือ 1000.5 ความยาวคลื่นแตกต่างกัน เพื่อที่จะบอกว่าสัญญาณล่าช้าไปมากแค่ไหนในการเดินทางไปยังเซ็นเซอร์เดียว คุณต้องการการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้อย่างชัดเจนในรูปคลื่น (เช่นแสงที่สว่างขึ้นหรือเปลี่ยนสี) ปัญหาที่สองที่เป็นปัญหามากขึ้นคือฉันไม่ทราบว่าโฟโตไดโอดใดที่ตอบสนองได้ดีจนคุณสามารถสังเกตรูปคลื่นของแสงได้ ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์ แต่ก็อาจมีอยู่จริง

ดังนั้นเราจึงต้องการกลยุทธ์ที่จะทำให้รูปคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงมีความสม่ำเสมอน้อยลงและควรเพิ่มสัญญาณความถี่ที่ต่ำกว่าซึ่งง่ายต่อการตรวจจับ สมมติว่าคุณสามารถควบคุมไฟได้สิ่งนี้ควรทำง่าย ที่ง่ายที่สุดคุณสามารถเปิดไฟทีละหนึ่งแสงและมองหาแสงแรกที่จะชนเซ็นเซอร์ของคุณ เมื่อคุณรู้ว่าเซ็นเซอร์ของคุณอยู่ห่างกันเท่าใดและคุณสามารถระบุความล่าช้าสัมพัทธ์ระหว่างเซนเซอร์ตัวแรกและตัวสุดท้ายที่แสงกระทบคุณจึงสามารถใช้Multilaterationเพื่อค้นหาแหล่งที่มา หากไม่ใช่ตัวเลือกที่จะเปิดแหล่งข้อมูลได้ครั้งละหนึ่งแหล่งเท่านั้นก็มีวิธีอื่นที่ทำให้สามารถระบุแหล่งที่มาได้เช่นอาจเปลี่ยนจากความสว่าง 100% เป็นความสว่าง 80% หรือเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีน้ำเงินเป็นระยะ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีความสำคัญเพียงใดและระบบของคุณจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อย่างแข็งแกร่งขึ้นอยู่กับความไวของเครื่องมือของคุณและระดับเสียงพื้นหลัง


ขอบคุณมากสำหรับคำตอบของคุณ เกี่ยวกับการหรี่แสงของหลอดไฟมันเป็นเคสที่คล้ายกันสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือไม่? ข้อมูลดังกล่าวสามารถเรียกคืนได้ที่ไหน? หรือเป็นจากประสบการณ์
เมห์

1
ใช่ฉันคิดว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์จะมีความท้าทายแบบเดียวกันที่อธิบายไว้ข้างต้นถึงแม้ว่ามันเป็นไปได้ที่การส่งออกของพวกเขาจะผิดปกติพอที่จะแยกแยะได้ สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือหลอดฟลูออเรสเซนต์ส่วนใหญ่ไม่สามารถหรี่แสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับทรัพยากรฉันไม่สามารถแนะนำเฉพาะใด ๆ ได้ แต่มีหนังสือและเอกสารมากมายเกี่ยวกับ beamforming ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจแนวคิดพื้นฐาน
Ethan48
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.