超级军网跨版问个问题,帮忙科普一下,美国登月的实况转播是如何传 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 04:25:13
当时有这么宽的数据带吗?现在我们光传照片都得这么久的时间,电视实况是如何在当时办到的呢?谢谢!当时有这么宽的数据带吗?现在我们光传照片都得这么久的时间,电视实况是如何在当时办到的呢?谢谢!
你家电视机里的电视节目是怎么直播的？？？
原帖由 phylly 于 2008-1-16 21:59 发表
你家电视机里的电视节目是怎么直播的？？？
难道他们登月还连着有线电缆？或是月球上建电视信号发射站？
天才。。。。。。。你家的电视后面有根电缆接电视台？？？
原帖由 dundao888 于 2008-1-16 22:01 发表
难道他们登月还连着有线电缆？或是月球上建电视信号发射站？
知道什么叫电视转播吗？。。。
作弊撒不是有种说法没有上去过吗
原帖由 phylly 于 2008-1-16 22:03 发表
天才。。。。。。。你家的电视后面有根电缆接电视台？？？
呵呵，只是关心信号是如何传回地球的？有朋友说当时是模拟信号，不过还是不懂，能详细点吗？
模拟信号和数字信号的不同在于信号处理方面。和传输方式无关。。。。
如果模拟信号不能用。请把你家现在用的电视机也丢掉。我们国家现在才几个数字频道
如果模拟信号不能用。请把你家现在用的电视机也丢掉。我们国家现在才几个数字频道
请自行百度和GOOGLE:D
原帖由 dundao888 于 2008-1-16 21:57 发表
当时有这么宽的数据带吗?现在我们光传照片都得这么久的时间,电视实况是如何在当时办到的呢?谢谢!
五十年前电视机的带宽就有这么多了... 难道在有宽带之前我们看的《上海滩》都是yy?
不过那是一个单向的通道 而且是模拟的
模拟的视频信号 噪音大一点也可以看的 但是数字信号就不行了 一般的说 一个数据包差一个bit就要重传(当然有一些冗余算法可以修复 但是包会变大...)
其实你去google一下电视广播的有关知识就知道了
原帖由 dundao888 于 2008-1-16 22:01 发表
难道他们登月还连着有线电缆？或是月球上建电视信号发射站？
真笨!连别人的话都读不懂.别人的意思是:放自编自导的登月电影用得着现场直播吗?
月球探险者通讯系统使用所谓的S波段与地球通讯联络，通讯地面站使用所谓的深层空间网，由一个七十米天线阵组成，所谓的S波段频率约两千多兆，信道容量能力最高仅为每秒三千六百比特。 这么低的信道通讯能力，大大出乎我的预料。
于是我作了一番计算，估算在理想状况之下，从热力学原理出发，理论上可以达到的最高通讯信道容量是多少。
稍懂点普通物理的朋友都知道，信息即是负熵，中间只差了一个波儿之慢常数，而熵乘以温度即是能量。信息的传播，必须通过传送最低需要的能量来达成，温度越低，携带同等信息所需能量越少。这就是为什么许多高灵敏度的物理实验都必须在超低温下做，许多的高灵敏接收天线都要降到超低温来提高灵敏度。
天线阵是不可能泡入液氮里的，所以我们用常温来进行计算，为了方便，假设环境温度是绝对300度，乘以波儿之慢常数， 得出要传送一个波特信息所需要的最低能量为百万分之四皮焦耳，也就是说4.14×10^-21焦耳，一比特等于ｌn2波特。每秒3600比特的信道容量，相当于十亿亿分之一瓦特。
读过我其他贴子的朋友们，还能记得我怎样推导出月球三反射镜反射回地球而被接收到的激光光子只有每分钟几颗吗？此无他，距离使然。地球到月球的距离是三十八万四千四百公里，实在太远了，什么信号都变得非常微弱。以月球为中心，月地距离为半径的球面上，一个球面角的球面面积就有十五亿亿平方米。
当然，卫星天线是有方向性的，能量集中在一个方向上。 可是S波段的波长有十五厘米之长，假设卫星天线直径为半米，电波将集中在约0.44个球面角范围内。一百多瓦特的通讯设备，大部分功率是消耗掉的，能有几分之一瓦转化为电磁波能量就不错了，为了简单起见，假设有半瓦转化为电磁波能量，分布在0.44个球面角上， 在地球上每平方米应该可以接收到一百亿亿分之7.6瓦特的能量。至少要用一个1.33平方米大小天线才能接收到每秒3600比特信道容量要求的十亿亿分之一瓦。天线阵里的每一个天线都必须接收到至少那么多电磁波能量，然后才能进行相关运算，滤除干扰。
以上分析只是纯理论上的计算。和实际数字比较表明，月球探险者号的通讯技术，不但是达到了当今技术上的极限，也已经逼近了技术上绝无可能逾越的理论极限了。3600比特的通信速率已经是不可能再高了，除非有人能够把热力学几大定律推翻或造出永动机。
回想起当年阿波罗11号登月时，曾有电视镜头作了实况转播，这个电视信号是否真的是来自于月球表面的实时电波信号呢？普通的商业广播的黑白电视信号的信息容量大约是每秒六百万比特，远超过普通数据传送容量，大家想想，假如你的电脑还是用老式的2400比特Modem来上网， 传送一张图片要化多少时间，就知道了。象月球探险者的3600比特速度，传送静止图片都要化很长时间，传送电视信号是绝无可能的。
要增加信息通道容量，就必须增加能量。现代的月球探险者用近百瓦的通讯器材，传送给地面的70米深层空间天线矩阵，不过只得3600比特的信道容量。阿波罗那时还没有深层空间天线阵，接收能力还没有现在高，通讯器材效率也还没有现在高。权且就算这两项都可以和现代相比，要从3600比特信息量提高到6000000比特，其他条件都不变， 通讯器材的功耗就要提高近一千七百多倍，要从一百瓦提高到十七万瓦。阿波罗飞船全部电力靠化学电池供给，连太阳能电池都还没有，根本没有这个能量。事实上，阿波罗的通讯器材也只有一两百瓦左右的功耗。
当然还有一个办法是使用较大的抛物面天线，使得无线电波更加集中。事实上后来阿波罗15号的确架起了一个很大的抛物面天线，可惜这仍然差得很远，与事无补。一开始的阿波罗11、12、14都没有带抛物面大天线，有的只是登月舱上的半米左右天线。
很显然，全球二十几亿电视观众看到的首次登月电视实况镜头，绝对不可能来自月球之上。这些电视镜头是在地球上拍的。
阿波罗飞船限于地球到月球的距离，以及携带的通讯系统功率限制，只能进行低速率的信号传输，不可能进行实时实况电视镜头传送，全球几十亿电视观众看到的登月“实况转播”，当是伪造的。
有三个办法可以提高信号速率：
⒈增加发射功率
⒉增大天线的直径使得电波能量方向更集中
⒊减小电波波长，使得同等天线大小下电波方向更集中
这三个办法对阿波罗飞船来说都极其困难。阿波罗的电源供应全靠有限的化学电池，无法增加很多。增加天线大小，则受到飞船本身的形体及重量限制，也不可能增加很多。减小波长，电子技术上倒不是太难做到，可惜的是大气层有个电离层，将屏蔽所有频率高于S波段的无线电波， 直到达到了可见光频率，才又可以通过，高于可见光又不能通过了。
总之，六七十年代，以至今天，没有任何技术条件可以实现从月球上发回来的电视实况转播。
又，即使假定阿波罗在月球上仍可以使用51200比特的信号速率， 离传送实时电视信号的要求还差得远呢！阿波罗电视摄影机使用的电视制式是每秒十幅画面，每个画面320行，也即每秒钟3200扫描行，51K的信道速率一瓜分，每条扫描线恰好分到16bit，刚刚够传256灰度的两个像素点。电视画面每条扫描线有近千个像素点，分辩率低些也有几百个像素点。两个像素点能做什么用？
必须指出的是当时根本没有DSP技术， 无法对图象数据进行实时压缩。甚至进
行数据图象压缩的数学算法都没有。
于是我作了一番计算，估算在理想状况之下，从热力学原理出发，理论上可以达到的最高通讯信道容量是多少。
稍懂点普通物理的朋友都知道，信息即是负熵，中间只差了一个波儿之慢常数，而熵乘以温度即是能量。信息的传播，必须通过传送最低需要的能量来达成，温度越低，携带同等信息所需能量越少。这就是为什么许多高灵敏度的物理实验都必须在超低温下做，许多的高灵敏接收天线都要降到超低温来提高灵敏度。
天线阵是不可能泡入液氮里的，所以我们用常温来进行计算，为了方便，假设环境温度是绝对300度，乘以波儿之慢常数， 得出要传送一个波特信息所需要的最低能量为百万分之四皮焦耳，也就是说4.14×10^-21焦耳，一比特等于ｌn2波特。每秒3600比特的信道容量，相当于十亿亿分之一瓦特。
读过我其他贴子的朋友们，还能记得我怎样推导出月球三反射镜反射回地球而被接收到的激光光子只有每分钟几颗吗？此无他，距离使然。地球到月球的距离是三十八万四千四百公里，实在太远了，什么信号都变得非常微弱。以月球为中心，月地距离为半径的球面上，一个球面角的球面面积就有十五亿亿平方米。
当然，卫星天线是有方向性的，能量集中在一个方向上。 可是S波段的波长有十五厘米之长，假设卫星天线直径为半米，电波将集中在约0.44个球面角范围内。一百多瓦特的通讯设备，大部分功率是消耗掉的，能有几分之一瓦转化为电磁波能量就不错了，为了简单起见，假设有半瓦转化为电磁波能量，分布在0.44个球面角上， 在地球上每平方米应该可以接收到一百亿亿分之7.6瓦特的能量。至少要用一个1.33平方米大小天线才能接收到每秒3600比特信道容量要求的十亿亿分之一瓦。天线阵里的每一个天线都必须接收到至少那么多电磁波能量，然后才能进行相关运算，滤除干扰。
以上分析只是纯理论上的计算。和实际数字比较表明，月球探险者号的通讯技术，不但是达到了当今技术上的极限，也已经逼近了技术上绝无可能逾越的理论极限了。3600比特的通信速率已经是不可能再高了，除非有人能够把热力学几大定律推翻或造出永动机。
回想起当年阿波罗11号登月时，曾有电视镜头作了实况转播，这个电视信号是否真的是来自于月球表面的实时电波信号呢？普通的商业广播的黑白电视信号的信息容量大约是每秒六百万比特，远超过普通数据传送容量，大家想想，假如你的电脑还是用老式的2400比特Modem来上网， 传送一张图片要化多少时间，就知道了。象月球探险者的3600比特速度，传送静止图片都要化很长时间，传送电视信号是绝无可能的。
要增加信息通道容量，就必须增加能量。现代的月球探险者用近百瓦的通讯器材，传送给地面的70米深层空间天线矩阵，不过只得3600比特的信道容量。阿波罗那时还没有深层空间天线阵，接收能力还没有现在高，通讯器材效率也还没有现在高。权且就算这两项都可以和现代相比，要从3600比特信息量提高到6000000比特，其他条件都不变， 通讯器材的功耗就要提高近一千七百多倍，要从一百瓦提高到十七万瓦。阿波罗飞船全部电力靠化学电池供给，连太阳能电池都还没有，根本没有这个能量。事实上，阿波罗的通讯器材也只有一两百瓦左右的功耗。
当然还有一个办法是使用较大的抛物面天线，使得无线电波更加集中。事实上后来阿波罗15号的确架起了一个很大的抛物面天线，可惜这仍然差得很远，与事无补。一开始的阿波罗11、12、14都没有带抛物面大天线，有的只是登月舱上的半米左右天线。
很显然，全球二十几亿电视观众看到的首次登月电视实况镜头，绝对不可能来自月球之上。这些电视镜头是在地球上拍的。
阿波罗飞船限于地球到月球的距离，以及携带的通讯系统功率限制，只能进行低速率的信号传输，不可能进行实时实况电视镜头传送，全球几十亿电视观众看到的登月“实况转播”，当是伪造的。
有三个办法可以提高信号速率：
⒈增加发射功率
⒉增大天线的直径使得电波能量方向更集中
⒊减小电波波长，使得同等天线大小下电波方向更集中
这三个办法对阿波罗飞船来说都极其困难。阿波罗的电源供应全靠有限的化学电池，无法增加很多。增加天线大小，则受到飞船本身的形体及重量限制，也不可能增加很多。减小波长，电子技术上倒不是太难做到，可惜的是大气层有个电离层，将屏蔽所有频率高于S波段的无线电波， 直到达到了可见光频率，才又可以通过，高于可见光又不能通过了。
总之，六七十年代，以至今天，没有任何技术条件可以实现从月球上发回来的电视实况转播。
又，即使假定阿波罗在月球上仍可以使用51200比特的信号速率， 离传送实时电视信号的要求还差得远呢！阿波罗电视摄影机使用的电视制式是每秒十幅画面，每个画面320行，也即每秒钟3200扫描行，51K的信道速率一瓜分，每条扫描线恰好分到16bit，刚刚够传256灰度的两个像素点。电视画面每条扫描线有近千个像素点，分辩率低些也有几百个像素点。两个像素点能做什么用？
必须指出的是当时根本没有DSP技术， 无法对图象数据进行实时压缩。甚至进
行数据图象压缩的数学算法都没有。
绕了半天圈子。竟然是说这些啊。。。。
败给你了。以当时的技术的确体积是个大问题
败给你了。以当时的技术的确体积是个大问题
啧啧，这篇数字模拟算法乱炖，熵理论胡来的文章又出来了？
啥太极啥啥网站的大作吧
啥太极啥啥网站的大作吧
LZ可以去告央视了，在那个没有什么“信号速率”概念的年代，我们是不可能看到什么森林大帝，什么西游记，什么青春的火焰，甚至什么变形金刚的。
对了顺便告一下电视的发明者，在那个模拟的年代里，怎么可能发明电视这种高档货，肯定是造假了。;P
对了顺便告一下电视的发明者，在那个模拟的年代里，怎么可能发明电视这种高档货，肯定是造假了。;P
楼上的大婶。伊利沙白二世登基就有实况转播。那是1955年。
原帖由 dundao888 于 2008-1-16 22:27 发表
月球探险者通讯系统使用所谓的S波段与地球通讯联络，通讯地面站使用所谓的深层空间网，由一个七十米天线阵组成，所谓的S波段频率约两千多兆，信道容量能力最高仅为每秒三千六百比特。 这么低的信道通讯能力，大大出乎 ...
这个东西怎么能做参考呢，这个作者自己的概念就是一塌糊涂，除了误人子弟没别的用
天线阵是不可能泡入液氮里的，所以我们用常温来进行计算，为了方便，假设环境温度是绝对300度，乘以波儿之慢常数，得出要传送一个波特信息所需要的最低能量为百万分之四皮焦耳，也就是说4.14×10^-21焦耳，一比特等于ｌn2波特。每秒3600比特的信道容量，相当于十亿亿分之一瓦特。
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啧啧，谁用这段天才理论来算一下家中无线路由器的功率？
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啧啧，谁用这段天才理论来算一下家中无线路由器的功率？
看不懂熵理论，但明白模拟信号和数字信号的区别。60年代怎么可能用数字信号传输电视信号？
原帖由 白云居士 于 2008-1-16 23:09 发表
这个东西怎么能做参考呢，这个作者自己的概念就是一塌糊涂，除了误人子弟没别的用
转一个 呵呵 其实用热力学来计算信道极限是可以的 但是他没算对 首先发射功率是20W而不是1W 其次接收天线的面积有数千平方米而不是1.33平方米
这两个数值总共比作者的估计大了四个数量级以上 这样算下来带宽极限就超过30M了 当然这样估算很粗糙 还是用实际的天线增益算比较精确 其实物理内涵是一样的
P><BR>也来算一下阿波罗飞船登月舱发射的电磁信号达到地面的功率。登月舱实际上是和地面直接通信的，而不是一定要指令舱的中继。不是很清楚指令舱是否可以中继S波段的信号</P>
<P>一些数据<BR>地面接收天线：<BR>地面有9米和26米直径的天线，26米天线增益是51dB，可以完成普通的任务。电视信号接收是用的64米的巨型天线，阿波罗11的时候美国和澳大利亚各有一个，最终是澳大利亚Parkes的64米天线实际接收效果较好。其增益是59dB(对于2GHz).</P>
<P>阿波罗飞船：<BR>登月舱天线发射功率20W。登月舱上有一个0.66米(增益为20dB)的小型高增益天线。从阿波罗12号开始，宇航员另外在月面展开一个直径3米的碟形天线(增益32dB),信号落地的强度就更大了。</P>
<P>地月距离380000公里</P>
<P>信号频率为S波段，姑且算2GHz</P>
<P>根据公式<BR>接收信号功率=发射信号功率*发射增益*接收增益*波长*波长/(4*Pi*距离)^2<BR>可以得出接收信号强度为-88dBm,约合1.58E-12W。地面64米天线接收阈值为-157dBm。文章计算的那个极限传输能量为1E-17W。上面的计算没有考虑一些损耗，即使考虑到途中损耗等一些因素，也比1E-17W大不少。实际上阿波罗飞船的某一个数字通道就是大约51Kb/s。电视是模拟信号，带宽不大于0.5M。</P>
<P>上面的计算如有错误，还请指正。</P>
<P>文章里计算上有2个大的错误，一个是发射信号增益，如果按作者所说用了方向性天线在信号强度最强方向强度还是只增加了1倍多一点(也就是3-4dB)，那这个天线也实在是弱了一些。事实上我们看到一个小的碟形天线就可以有20dB的增益。第二个错误是接收天线增益。文章里关于接收的描述是完全错误的。人们为什么要用那么大的天线？就是为了高的增益，以接收微弱信号。这一来一去，就差了好几十dB. 10dB就是10倍，30dB就是1000倍。实际地面接收到的信号比文章里说的要高得多。</P>
<P>说"月球探险者号的通讯技术，不但是达到了当今技术上的极限，也已经逼近了技术上绝无可能逾越的理论极限了。3600比特的通信速率已经是不可能再高了，"是一个天大的笑话。我前面已经说过，月球勘测者是一个比较简单的探测器，没有CCD，所以数据量很少。除了全向天线，只有一个6dB的中增益天线。在它之前几年发射的Clementine的传输速率就高达几十Kb/s或更高。拿月球勘测者作为通信最高水平只能说作者在想当然。<BR></P>