Iq расшифровка: Уровни IQ и их расшифровка

Что такое ОГЭ – все об экзамене, расшифровка и как его сдают| iQ-центр

ЕГЭ уже давно стал частью нашей жизни. Что такое ОГЭ еще многие могут не знать. Он появился сравнительно недавно. Сразу после этого начались проблемы с пандемией коронавируса. Эпидемиологическая ситуация в стране вынудила власти отменить в 2020 и 2021 годах сдачу ОГЕ в 9 классе. В ближайшем будущем, Минобрнауки не намерено полностью отказаться от сдачи испытания. Его рассматривают, как инструмент оценки знаний после 9 лет учебы в школе.

Расшифровка ОГЭ – основной государственный экзамен, подчеркивает важность мероприятия в рамках всей системы общего образования.

Как проходит ОГЭ

Для проведения ГИА в 9 классах создаются специальные пункты. Работа начинается в 10.00, а ученикам нужно быть на месте к 9 часам. Учащиеся получают КИМы (контрольные измерительные материалы) и инструктаж по прохождению экзамена и правилам оформления бланков. Когда все готовы к работе, фиксируется время начала. Продолжительность работы по предметам разная. На основные испытания (математика, русский язык, литература) отводится 3 часа 55 минут.

На ОГЭ можно пользоваться различными источниками:

• справочники формул по математике, которые даны в КИМах, использовать калькулятор запрещено;
• на экзамене по русскому доступен орфографический словарь;
• на литературе разрешено пользоваться оригиналами текстов.

Работы проверяются в десятидневный срок.

Кто допускается

Вопрос допуска учащихся к ГИА регламентируется документом о порядке проведения. Право сдавать основной экзамен получают:

• учащиеся, освоившие школьную программу без задолженностей;
• те, кто проучились экстерном;
• не сумевшие получить аттестаты в прошлые годы.

А как сдают ОГЭ особо отличившиеся ученики? Призеры всероссийских, а также международных олимпиад освобождаются от сдачи ГИА (Государственная итоговая аттестация) по профилю предмета.

Какие экзамены сдают

Девятиклассникам предстоит сдать 4 экзамена. Обязательны русский язык и математика. Два дополнительных нужно выбрать не позднее первого марта из перечня 10 предметов, утвержденных Минобрнауки. Для выбора профиля нужно подать заявление.

Оценка ОГЭ в школе влияет на балл в аттестате. Для не сумевших справиться с одним или двумя испытаниями предусмотрены дополнительные сроки. После повторной неудачи, учащийся получает справку о прохождении программы обучения, и может быть оставлен в классе.

Изменения в ОГЭ 2022 года

Учащимся приходится каждый год приспосабливаться к новым правилам. Наступивший не стал исключением. Изменения коснулись большинства предметов. Не тронули только три: русский язык, информатику и еще географию.

Большие изменения внесли в математику:

• сократилось количество заданий, максимальный балл теперь равен 31;
• изменилось содержание вопроса №8, там теперь нужно преобразовывать алгебраические и цифровые выражения;
• появились практические задания;
• изменена последовательность вопросов.

Существенные изменения претерпели предметы по выбору. Особенно сильно досталось физике. Экзамен по нему изменен по 6 пунктам:

• доработка структуры КИМов;
• увеличилось число заданий с развернутым ответом;
• добавлена одна задача;
• в вопросах под №21 и №22 нужно спрогнозировать итоги опытов;
• произошли изменения в 17-ом задании;
• максимальный балл 45.

В литературе увеличили задания, внесли анализ текста, появились критерии оценивания практической грамотности.

В аудировании английского языка теперь 11 вопросов. Ответы на них принесут 15 баллов. Изменен формат письма и критерии оценивания этого вида деятельности.

По истории увеличилось количество заданий, появились вопросы с кратким ответом, набрать можно до 37 баллов.

Обществознание не досчиталось вопросов с кратким ответом, появился еще один, требующий развернутого ответа.

В биологии произошли изменения в двух заданиях, их количество в КИМах уменьшилось.

Семь вопросов по химии претерпели изменения. В некоторых предлагают несколько правильных ответов.

Сроки проведения

Досрочный период назначен на конец апреля и начало мая. Основной период стартует с середины мая и продлится до конца июня.

Дополнительная сдача намечена на сентябрь. В это же время можно исправить неудовлетворительные оценки, полученные ранее. Провал 3 или 4 предметов приведет к пересдаче через год.

Боитесь, что не сдадите? Обратитесь в специализированный центр обучения к грамотным и высококвалифицированным репетиторам. «iQ-центр» – это лучшие курсы подготовки к ОГЭ в Москве. Все предметы в одном центре!

Общий и специфический IgE. Болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE

Подтверждаю Подробнее

• org/ListItem»>ИНВИТРО
• Библиотека
• Лабораторная…
• Общий и специфический…

Аллергия

Гельминты

Глисты

Ринит

Крапивница

Атаксия

19576 12 Октября

Иммуноглобулин Е (IgE) — класс иммуноглобулинов, обнаруживаемый в норме в незначительных количествах в сыворотке крови и секретах. Впервые IgE был изолирован в 1960-х годах из сывороток больных атопией и множественной миеломой. В 1968 г. ВОЗ выделила IgE как самостоятельный класс иммуноглобулинов. Согласно ВОЗ 1 МЕ/мл (МЕ — международная единица) соответствует 2,4 нг. Обычно концентрация IgE выражается в МЕ/мл или кЕ/л (кЕ — килоединица). 

В норме IgE составляет менее 0,001% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови (см. табл.1).

Таблица 1: Содержание IgE в сыворотке крови здоровых людей

Возрастные группы	IgE (кЕ/л)
До 1 года	0 — 15
1 год-6 лет	0 — 60
6 -10 лет	0 — 90
10 -16 лет	0 — 200
Взрослые	0 — 100

Структура IgE подобна структуре других иммуноглобулинов и состоит из двух тяжёлых и двух лёгких полипептидных цепей. Они сгруппированы в комплексы, называемые доменами. Каждый домен содержит приблизительно 110 аминокислот. IgE имеет пять таких доменов в отличие от IgG, который имеет только четыре домена. По физико-химическим свойствам IgE — гликопротеин с молекулярной массой примерно 190000 дальтон, состоящий на 12% из углеводов. IgE имеет самую короткую продолжительность существования (время полувыведения из сыворотки крови 2 — 3 суток), самую высокую скорость катаболизма и наименьшую скорость синтеза из всех иммуноглобулинов (2,3 мкг/кг в сутки). IgE синтезируется главным образом плазматическими клетками, локализующимися в слизистых оболочках. Основная биологическая роль IgE — уникальная способность связываться с поверхностью тучных клеток и базофилов человека. На поверхности одного базофила присутствует примерно 40000 — 100000 рецепторов, которые связывают от 5000 до 40000 молекул IgE.

Дегрануляция тучных клеток и базофилов происходит, когда две связанные с мембраной клеток молекулы IgE соединяются с антигеном, что, в свою очередь, «включает» последовательные события, ведущие к выбросу медиаторов воспаления.

Помимо участия в аллергических реакциях I (немедленного) типа, IgE принимает участие в защитном противогельминтном иммунитете, что обусловлено существованием перекрёстного связывания между IgE и антигеном гельминтов. Последний проникает через мембрану слизистой и садится на тучные клетки, вызывая их дегрануляцию. Медиаторы воспаления повышают проницаемость капилляров и слизистой, в результате чего IgG и лейкоциты выходят из кровотока. К гельминтам покрытым IgG присоединяются эозинофилы, которые выбрасывают содержимое своих гранул и таким образом убивают гельминтов.

IgE можно обнаружить в организме человека уже на 11-й неделе внутриутробного развития. Содержание IgE в сыворотке крови возрастает постепенно с момента рождения человека до подросткового возраста. В пожилом возрасте уровень IgE может снижаться.

В практике клинико-диагностических лабораторий определение общего и специфического IgE проводится с целью их использования в качестве самостоятельных диагностических показателей. В табл. 2 перечислены основные болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE сыворотки крови.

Таблица 2: Болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE сыворотки крови

Болезни и состояния	Возможные причины
I. Повышенное содержание IgE
Аллергические болезни, обусловленные IgE антителами: а) Атопические болезни · Аллергический ринит · Атопическая бронхиальная астма · Атопический дерматит · Аллергическая гастроэнтеропатия б) Анафилактические болезни · Системная анафилаксия · Крапивница — ангионевротический отек	Множественные аллергены: · пыльцевые · пылевые · эпидермальные · пищевые · лекарственные препараты · химические вещества · металлы · чужеродный белок
Аллергический бронхопульмональный аспергиллез	Неизвестны
Гельминтозы	IgE антитела, связанные с защитным иммунитетом
Гипер-IgE синдром (синдром Джоба)	Дефект Т-супрессоров
Селективный IgA дефицит	Дефект Т-супрессоров
Синдром Вискотт-Олдриджа	Неизвестны
Тимусная аплазия (синдром Ди-Джорджи)	Неизвестны
IgE — миелома	Неоплазия IgE-продуцирующих плазматических клеток
Реакция «трансплантат против хозяина»	Дефект Т-супрессоров
II. Сниженное содержание общего IgE
Атаксия — телеангиэктазия	Дефекты Т-клеток

Ниже приведены в качестве примеров диапазоны содержания общего IgE сыворотки крови (у взрослых) при некоторых патологических состояниях (табл. 3). Однако, несмотря на первоначально кажущуюся простоту использования определения общего и специфического IgE для диагностики, существуют некоторые сложности в интерпретации результатов. Их перечень приведён ниже.

Таблица 3: Значения общего IgE при некоторых патологических состояниях

Патологические состояния	Содержание IgE (кЕ/л)
Аллергический ринит	120 — 1000 кЕ/л
Атопическая бронхиальная астма	120 — 1200 кЕ/л
Атопический дерматит	80 — 14000 кЕ/л
Аллергический бронхолегочный аспергиллез:   — ремиссия   — обострение	80 — 1000 кЕ/л 1000 — 8000 кЕ/л
Гипер — IgE синдром	1000 — 14000 кЕ/л
IgE — миелома	15000 кЕ/л и выше

Особенности интерпретации и диагностические ограничения общего IgE

• Примерно 30% больных атопическими заболеваниями имеют уровень общего IgE в пределах значений нормы.
• Некоторые больные бронхиальной астмой могут иметь повышенную чувствительность только к одному аллергену (антигену), в результате чего общий IgE может быть в пределах нормы, в то время как кожная проба и специфический IgE будут положительными.
• Концентрация общего IgE в сыворотке крови также повышается при неатопических состояниях (особенно при глистной инвазии, некоторых формах иммунодефицитов и бронхопульмональном аспергиллезе) с последующей нормализацией после соответствующего лечения.
• Хроническая рецидивирующая крапивница и ангионевротический отёк не являются обязательными показаниями для определения общего IgE, так как обычно имеют неиммунную природу.
• Границы нормы, определённые для европейцев, не могут быть применены для представителей зон, эндемичных по гельминтозам.

Особенности интерпретации и диагностические ограничения специфического IgE

• Доступность определения специфического IgE не должна преувеличивать его диагностическую роль в обследовании больных с аллергией.
  
• Обнаружение аллергенспецифического IgE (к какому-либо аллергену или антигену) не доказывает, что именно этот аллерген ответственен за клиническую симптоматику; окончательное заключение и интерпретация лабораторных данных должны быть сделаны только после сопоставления с клинической картиной и данными развёрнутого аллергологического анамнеза.
  
• Отсутствие специфического IgE в сыворотке периферической крови не исключает возможности участия IgE-зависимого механизма, так как местный синтез IgE и сенсибилизация тучных клеток может происходить и в отсутствие специфического IgE в кровотоке (например, аллергический ринит).
  
• Антитела других классов, специфичные для данного аллергена, особенно класса IgG (IgG4), могут быть причиной ложноотрицательных результатов.
  
• Исключительно высокие концентрации общего IgE, например, у отдельных больных атопическим дерматитом, могут за счёт неспецифического связывания с аллергеном давать ложноположительные результаты.
  
• Идентичные результаты для разных аллергенов не означают их одинакового клинического значения, так как способность к связыванию с IgE у разных аллергенов может быть различной.
  

В заключении, учитывая всё выше изложенное, а также существующие сложности в постановке и интерпретации кожных проб, перечислим основные показания и противопоказания к назначению специфического аллергологического обследования in vitro — определения специфического IgE (табл. 4).

Таблица 4: Показания и противопоказания к определению специфического IgE

Показания
1	Дифференциальная диагностика между IgE-зависимым и не-IgE-зависимым механизмами аллергических реакций
2	Больные, у которых невозможно выявить аллерген анамнестически, при помощи дневника и т. д.
3	Больные с недостаточным эффектом специфической гипосенсибилизации, назначенной по результатам кожных проб
4	Дермографизм и распространённый дерматит
5	Больные детского и пожилого возраста с гипореактивностью кожи
6	Гиперреактивность кожи
7	Больные, которым невозможно отменить симптоматическую терапию препаратами, влияющими на результаты кожных проб
8	Отрицательное отношение больного к кожным пробам
9	В анамнезе системные аллергические реакции на кожные пробы
10	Несоответствие результатов кожных проб данным анамнеза и клинической картине
11	IgE-зависимая пищевая аллергия
12	Необходимость количественной оценки чувствительности и специфичности аллергена
13	Общий IgE сыворотки крови более 100 кЕ/л
Обследование нецелесообразно:
1	При атопических заболеваниях в случаях удовлетворительных результатов специфической терапии по данным кожных проб
2	У больных с не-IgE-зависимым механизмом аллергических реакции

Ссылки по теме: Иммуноглобулин Е, IgE общий (аллергодиагностика), панели аллергенов.

Источники:

1. Мачарадзе Д.Ш. Современные клинические аспекты оценки уровней общего и специфических IgE // Педиатрия. 2017; 96 (2): 121-127.
2. Рыбникова Е.А., Продеус А.П., Федоскова Т.Г. Современные подходы к лабораторной диагностике аллергии — в помощь практикующему врачу // РМЖ. Медицинское обозрение. – №1 от 26.04.2021. – С. 43-49. DOI: 10.32364/2587-6821-2021-5-1-43-49



ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.
Для корректной оценки результатов ваших анализов в динамике предпочтительно делать исследования в одной и той же лаборатории, так как в разных лабораториях для выполнения одноименных анализов могут применяться разные методы исследования и единицы измерения.




Рекомендации

• Анализ на ПСА (простатический специфический антиген)

  5060 13 Мая

• Вирус папилломы человека

  9836 04 Мая

• Щелочная фосфатаза

  11573 16 Апреля

Показать еще

Аллергия

Простуда

Пиелонефрит

Энцефалит

Подагра

Цистит

Общий анализ крови

Общий клинический анализ крови без лейкоцитарной формулы и СОЭ: показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов и показатели нормы

Подробнее

Аллергия

Крапивница

Рвота

Диарея

Анафилактический шок

Латексная аллергия или аллергический «СПИД»

В 1927 году была впервые описана, но осталась фактически незамеченной, аллергическая реакция на латекс. Лишь спустя полвека эта аллергия стала объектом пристального внимания, изучения и практической разработки методов диагностики, профилактики и лечения. 

Подробнее

Дисбактериоз

Аллергия

Анализ кала

Лямблии: вопросы и ответы

Добрый день! У моей дочери дисбактериоз (судя по аназизам). Врач назначила пить аципол, но толку что-то мало. У меня подозрения, может у дочери есть какие-то паразиты в организме. Скажите, на какие паразиты нужно сдать, чтобы хоть это исключить. ребенка переодически высыпает, от аципола толку чуть. Спасибо.

Подробнее

Аллергия

Рак шейки матки

Рак матки

Ревматизм

Артрит

Белок S100 (S100 protein)

Белок S100: показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов и показатели нормы.

Подробнее

Гастрит

Панкреатит

Глисты

Витамин В12

Витамин В12: показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов и показатели нормы.

Подробнее

Подпишитесь на наши рассылки

Введите e-mail

Даю согласие на обработку персональных данных

Подписаться

Объяснение данных IQ

| Любительская радиосвязь – PEØSAT

Объяснение данных IQ

Это описание использования данных I/Q (также известных как «аналитический сигнал»), представляющих сигнал. Поскольку тема может быть довольно запутанной, я описал здесь одно и то же с разных точек зрения. Если вы находите информацию несколько избыточной, это потому, что так оно и есть. Разные взгляды могут понравиться разным читателям, и если что-то покажется неясным, продолжайте читать, и, надеюсь, позже это станет более понятным.

Почему данные I/Q?

Данные I/Q представляют собой гораздо более точное представление сигнала, чем просто использование серии отсчетов мгновенной амплитуды сигнала. Посмотрите на следующий сигнал ниже.

Это то, с чем вы можете работать. Так почему I/Q Data — разве этого недостаточно?

Не совсем так. У нас есть несколько проблем.

• Во-первых, невозможно определить частоту этого сигнала. Конечно, это выглядит достаточно просто, просто посмотрите на длину периода? Верно, но вы понятия не имеете, положительная это или отрицательная частота, поскольку обе они генерируют одну и ту же кривую. т.е. потому что (х) = потому что (-х). Это становится проблемой при работе с сигналом. Смешивание (умножение) двух сигналов приведет к множеству решений из-за неопределенности знака: f1 ⊗ f2 равно f1 + f2, а также f1 – f2.
• Во-вторых, сложно определить мощность (пиковую амплитуду, огибающую) сигнала. По сути, здесь вы можете видеть пиковую амплитуду только при 0°, 180°, 360° и т. д., и откуда вы знаете, что мощность одинакова и везде? И вы сэмплировали сигнал точно на его пике? Вы действительно не знаете.

Данные I/Q решают эту проблему. Вместо того, чтобы смотреть на сигнал как на плоскую кривую, как показано выше, посмотрите на него как на штопор (спираль, спираль, цилиндрическая пружина) в трех измерениях.

Теперь, если вы посмотрите на эту кривую сбоку, вы действительно получите тот же график, что и первый выше. Ваш «настоящий» сигнал на самом деле представляет собой двухмерную проекцию этого штопорного сигнала. Это ваше «я» в данных I/Q.

Теперь взгляните на штопор сверху. Это выглядит очень похоже, но, как вы видите, оно не совпадает по фазе на 90°, начиная с нуля, а не с одной на другую. Это часть Q ваших данных I/Q.

Теперь, глядя на штопор по оси времени, вы увидите, что он вращается против часовой стрелки. Это означает, что мы знаем, что частота положительна. Он мог бы также вращаться по часовой стрелке, по-прежнему генерируя тот же I-сигнал (проекцию), но другой Q-сигнал, представляющий отрицательную частоту.

Вы также видите, что радиус штопора постоянен для каждой выборки, если мал в I, велик в Q и наоборот. Радиус — это пиковая амплитуда вашего сигнала.

Оси, разумеется, имеют угол 90°, поэтому радиус должен быть равен (I²+Q²)1/2. Это пиковая амплитуда вашего сигнала, и, как вы можете видеть, вы знаете это для каждого образца.

Что такое данные I/Q?

Как вы теперь понимаете, выборка данных I/Q представляет собой координаты вашего сигнала, как видно по оси времени штопора.

Вы можете возразить, что ваш сигнал не является чистой функцией косинуса, как показано здесь, и это может быть очень верно. Тем не менее, каждый образец вашего сигнала может быть описан как таковой, то есть с пиковой амплитудой, умноженной на косинус некоторого фазового угла.

Каждая точка вашего сигнала может быть описана как функция A⋅cos(ϕ)

Поскольку вы можете свободно выбирать любую амплитуду A и угол ϕ, это, конечно, должно быть верным (пока сигнал непрерывен). Значение A⋅cos(ϕ) — это I-компонент I/Q-сигнала, т. е. ваш реальный сигнал. Обратите внимание, что это описывает ваш сигнал только в одной точке, то есть в одном образце. Следующий образец дает вам новые значения I и Q, которые, скорее всего, приводят к другой амплитуде и/или фазовому углу, отражая модуляцию сигнала.

Одна выборка данных I/Q

Хорошо, давайте возьмем одну выборку данных I/Q и посмотрим, что она представляет. Это также называется фазовым вектором или вектором.

 I = 0,69
Q = 0,40 

Нарисуем это на комплексной плоскости.

Давайте посмотрим, что это говорит нам о нашей точке данных.

• Мгновенная амплитуда нашего реального сигнала по определению равна I , то есть 0,69
• Пифагор говорит нам, что амплитуда косинуса A равна (0,69²+0,40²) 1/2 = 0,8
• Тригонометрия говорит нам, что наш угол равен +30° к нашей волне косинуса.

Держи , говоришь, какой косинус?

Ну, I/Q на самом деле предполагает, что ваш реальный сигнал (то есть I) может быть описан как функция I = A⋅cos(ϕ)

Поскольку вы можете выбирать A и ϕ, это, конечно, должно быть правдой , пока функция непрерывна. Помните, что сейчас мы рассматриваем один единственный образец, то есть один момент времени.

Таким образом, используя IQ Data, мы получаем не только мгновенные значения нашего сигнала, но и функцию, генерирующую его. Если сложить все вместе, мы получим:

Реальный сигнал I = 0,8⋅cos(30°)

• Данные I/Q представляют собой представление (тип данных) этой функции косинуса.

Данные I/Q представляют собой прямоугольное представление полярной записи, которую мы использовали выше. Между ними существует уникальное преобразование, и разные обозначения имеют разные свойства, вычисляемые с ними. Прямоугольная форма данных I/Q выбрана из-за простоты аппаратной реализации наиболее распространенных операций.

I/Q Данные состоят из I и Q, представленных как две отдельные переменные, вектор длины два или, чаще, комплексное число I + Q i (да, I — действительная часть).

Обратите внимание, что Амплитуда выше представляет собой пиковую амплитуду волны, а не мгновенную амплитуду.

• I — текущая мгновенная амплитуда сигнала (т.е. Реальный сигнал)
• Q — мгновенная амплитуда сигнала, сдвинутого по фазе на -90°.

Для простой функции, такой как синус, фазовый сдвиг — это то, чем сигнал был раньше во времени, но для сигнала с более чем одним синусоидальным компонентом Q отражает -9сдвиг на 0° отдельных компонентов, а не составного сигнала как такового. Для преобразования реального сигнала в сигнал I/Q данных требуется дискретное преобразование Фурье (преобразование Гильберта).

Различные способы представления одной и той же выборки данных I/Q

Существует как минимум три распространенных способа представления выборки данных I/Q. Различные представления дают вам разные плюсы и минусы. Некоторые из них легче добавить, другие легче умножить и т. д. Это может быть важно при реализации, что приводит к менее сложному аппаратному/программному обеспечению, использующему наилучшее представление.

Прямоугольная форма

I/Q Данные в форме Q и I называются «прямоугольной» (или «декартовой») формой, поскольку их можно рассматривать как позиции в системе координат. I и Q — оси x и y соответственно. Это наиболее распространенное представление, к которому вы привыкли. Эта форма наиболее распространена из-за простоты аппаратной модуляции/демодуляции. Подробнее об этом позже.

• Как комплексное число: I + Q i
• Как вектор [I,Q]
• Или только две простые переменные I и Q

Полярная форма

• Амплитуда и угол

I = Амплитуда⋅cos(угол)
Q = Амплитуда⋅sin(угол)

Амплитуда — это пиковая амплитуда функции cos (и sin), а угол показывает, как далеко в период от нуля до 360° вы (или от 0 до 2π, если вы предпочитаете радианы).

Форма Эйлера

Поскольку cos(ϕ) + i⋅sin(ϕ) = e ^iϕ , мы можем записать нашу выборку IQ как
Ae ^iϕ

Это может быть (не?) наиболее интуитивно понятным представлением выборки. ϕ поворачивает угол, как показано в полярном представлении, а A, конечно же, является амплитудой. Понимая это, тождество Эйлера становится очевидным. Поскольку ϕ — это поворот вектора в комплексной плоскости, поворот его на пол-оборота, 180° или π радиан, дает действительную часть -1 и отсутствие мнимой части, следовательно:

e ^πi +1 = 0

«Студент должен найти это сразу очевидным,
иначе он никогда не станет первоклассным математиком». ни как положительное, ни как отрицательное. Посмотрите на два сигнала I/Q, красный и синий, внизу слева и сравните их с соответствующими реальными проекциями. Так же очевидно, что они различаются знаками в I/Q, так как невозможно определить знаки, используя только действительную составляющую сигнала (ни I, ни Q проекцию отдельно).

(примечание: я поместил их немного не по фазе по сравнению друг с другом, так как иначе их вообще невозможно было бы различить в реальном изображении справа. Также обратите внимание, что я здесь, тихо нетрадиционно, используя ось х в векторе для мнимого Q)

Те же сигналы (ну более-менее) в 3D представлении.

I-компоненты (вид сбоку):

Q-компоненты (вид сверху):

I/Q-сигналы в 3D:

Смешивание и умножение сигналов

Использование реальных сигналов или сигналов IQ дает разные результаты при их умножении. Это связано с тем, что, используя только реальный компонент, невозможно однозначно определить фазовый угол сигнала, следовательно, невозможно отличить положительную частоту от отрицательной.

Умножение двух сигналов f1 и f2 в действительной области:
±f1 ⊗ ±f2 = (±)f1 ± f2

При использовании данных IQ теперь даются знаки, и результат уникален:
f1 ⊗ f2 = f1 + f2

Спектр частот в действительной области обычно никогда не показывает отрицательную сторону, так как он всегда должен быть симметричным относительно нуля из-за неопределенности знака частоты реального сигнала — отсюда скобки вокруг знака f1 в первая формула, смешивающая реальные сигналы. Я включил сюда отрицательную сторону в иллюстративных целях, несмотря на ее избыточность.

Умножение двух комплексных чисел проще всего понять в полярном представлении. Амплитуда умножается, а угол прибавляется.

A1⋅eiϕ1⋅A2 eiϕ2 = A1A2 ei(ϕ1+ϕ2)

Понимая, что угол складывается при умножении, становится очевидным, что частоты также складываются.

И во временной области …

Теперь давайте посмотрим на это во временной области. Чтобы упростить (выполнимо!) вычисление ДПФ в уме, мы выбрали очень простые числа. Давайте смешаем f с -f. При использовании I/Q результат был бы равен нулю, без использования I/Q он был бы равен нулю и 2f (и -2f, но на самом деле никакой разницы). Ну 2f, так как нулевая (DC) составляющая… равна нулю, т.е. ее нет. Я говорил вам, что мы будем использовать простые цифры. 🙂

Здесь у нас есть f и -f как синий и красный. Зеленый — это продукт комплексных сигналов, а черный — продукт соответствующих реальных сигналов.

Правильно. Зеленый соответствует нулю по частоте, а реальный черный сигнал очень четко соответствует 2f (постоянная составляющая исчезает в реальном мире вполне естественно).

Пожалуйста, обратите внимание на тот факт, что зеленая смесь сигналов I/Q по-прежнему имеет полную амплитуду, несмотря на то, что частота равна нулю. Это вполне возможно, представляя постоянную составляющую в I/Q таким образом, где черная постоянная составляющая, использующая вещественное значение, просто исчезает. Не беспокойтесь, что зеленый микс не идеально выровнен по оси, это просто потому, что синие и красные сигналы I/Q немного не совпадают по фазе.

(и да, здесь я использую ось Y для реального сигнала)

Более сложный пример

) с частотой 3 кГц (синий) мы получаем результат, используя I/Q (зеленый) или реальный (черный), как показано ниже.

Здесь стоит отметить, что микс I/Q (зеленый) представляет собой чистую синусоиду более высокой частоты, но настоящий микс (черный) явно представляет собой составную часть нескольких частот (10-3, 10+3) , точно так же, как в частотном спектре выше.

Преобразование РЧ с понижением частоты в I/Q-данные

Существует одно фундаментальное различие между модулирующим и модулированным РЧ-сигналом. Модулированный сигнал передается на несущей заданной частоты, но сигнал базовой полосы вообще не имеет фиксированной частоты. Благодаря этому у нас есть возможность кодировать двумерный I/Q-сигнал в одномерный радиочастотный сигнал без каких-либо потерь. Магия!

Несущая данной частоты имеет два параметра, которые мы можем изменить, ее амплитуду и фазу. Это то, что мы используем для кодирования наших I/Q-данных. Мы можем закодировать его на несущей частоты f следующим образом (t для времени):

Модулированная несущая RF = I⋅cos(2πft) + Q⋅sin(2πft)

Добавляя косинус с соответствующим синусоидальным компонентом той же частоты (т.е. несущей), мы изменяем фазу и амплитуду результирующего RF-сигнала . Превратить его обратно так же просто.

 I = фильтр нижних частот (RF⋅cos(2πft))
Q = lowpass(RF⋅sin(2πft)) 

Понятно? Несущая имеет предопределенную частоту, следовательно, фиксированную фазу в качестве эталона. Основной полосы нет, следовательно, необходимо явное представление фазы с использованием двух параметров.

Тем не менее, даже если это выглядит хорошо на бумаге, в действительности фаза может дрейфовать из-за того, что генераторы отправителя и получателя никогда не бывают идеально синхронизированы, а немного отличаются как по фазе, так и по частоте. Поэтому отправители I и Q могут быть не в фазе по сравнению с приемниками I и Q, но относительный угол I и Q всегда достаточно правильный, как и амплитуда.

Отрицательные частоты тоже не проблема. Поскольку несущая имеет гораздо более высокую частоту, чем частота модуляции, отрицательная частота сигнала по-прежнему генерирует положительную несущую частоту. Во-первых, когда вы удаляете основную полосу из несущей, вам нужно иметь способ снова представить ее отрицательной, то есть использовать данные I/Q.

Формулы

Некоторые формулы расчета I/Q Сигналы, преобразованные между полярной и прямоугольной формой и т. д.

I = A⋅cos(ϕ)

Q = A⋅sin(ϕ)

Преобразование данных IQ в простой сигнал: I — исходный сигнал.

Форма Эйлера: A⋅eiϕ = A⋅(cos(ϕ) + i⋅sin(ϕ)) = I + Qi

Некоторые примеры

Приведенные ниже примеры могут выглядеть довольно красиво, но их интерпретация неверна. соли. Модулированный несущий сигнал на самом деле не представляется с использованием данных I/Q. Подробнее о том, как получить сигнал данных I/Q из несущей, не модулированной данными I/Q, позже, когда я разберусь с педагогическим объяснением. 🙂

АМ-модуляция в IQ

Тот же график, вид сбоку, т.е. только как I. компонента I равна нулю.

FM-модуляция в IQ

Обратите внимание, что амплитуда постоянна.

Тот же график, если смотреть сбоку, т.е. только как I.

Маленькая хитрость

Посмотрите на следующий сигнал только в I (реальном).

Три части, левая, центральная и правая. Частота слева примерно такая же, как частота справа, верно? Да, если бы у тебя был только я, ты не заметишь разницы. Но теперь посмотрите на тот же сигнал в I/Q.

Здесь вы видите, что сигнал меняет свое направление в центре, т.е. переходит с положительной частоты на отрицательную. Чтобы обнаружить это, вам нужно использовать I/Q. Настоящей части I недостаточно. Вот почему сигнал в реальной области (только I) всегда симметричен относительно нуля в частотной области. Это не относится к сигналам I/Q.

I/Q – просто математическая конструкция?

Иногда мне возражают: «Данные I/Q хороши, но это всего лишь математическая конструкция. Истинный сигнал реален».

Я с этим не согласен. Я бы сказал, что истинный сигнал сложен, а настоящий сигнал является его неполной проекцией. Истинный сигнал на самом деле имеет атрибуты фазы и амплитуды для каждой выборки (т.е. момента времени). Следовательно, истинный сигнал на самом деле не только сложный, но и трехмерный: фаза, амплитуда и время.

Посмотрите, например, на маятник. Его колебания можно описать как сигнал. Энергия маятника колеблется между потенциальной и кинетической энергией. В любой момент времени, чтобы представить состояние маятника, вам нужно указать как его кинетическую, так и потенциальную энергию. И кинетическая, и потенциальная энергия являются вполне реальными (в обоих аспектах) физическими атрибутами состояния маятника. Если вы опустите один из них, вы на самом деле вообще ничего не будете знать о состоянии маятника. Например. чтобы оценить энергию маятника, вам нужно будет сделать серию замеров, чтобы найти максимум, точно так же, как вы бы узнали амплитуду сигнала в реальном и т. д. И имейте в виду, если сигнал модулируется, т. е. не статичен, ничто не гарантирует, что амплитуда останется постоянной в вашей серии сэмплов.

Приведенный выше пример не аналогичен данным I/Q — это данные I/Q. Используйте I для кинетической энергии и Q для потенциальной энергии, и готово.

Используемые термины

• I — синфазная составляющая сигнала
• Q — компонент квадратурного сигнала
• i — математическая константа i , например i² = -1
• A используется для пиковой амплитуды, огибающей сигнала
• ϕ (phi) — фазовый угол
• e — основание натурального логарифма ~2,71828
• ⊗ — операция микширования частот
• ⋅ — операция умножения
• «действительный» используется в отличие от I/Q, и не обязательно является компонентом I, а скорее «действительным», как в «некомплексном» или «действительном числе».
• DC для «постоянного тока», нулевая частота.

Praxis должен представлять I как ось x и Q как ось y на 2D-диаграммах, I как действительная часть и Q как мнимая часть комплексного числа. Я часто отклоняюсь от этого, чтобы иллюстрации было легче читать. Не имеет значения, если вы поменяете местами I и Q , важно то, что они ортогональны (90 °) друг другу, и использование комплексного представления также является только удобством, поэтому не имеет значения, если Q находится «вверху» на одном графике, а I «вверху» на следующем, или какое из них вы представляете как действительную или мнимую часть комплексного числа, если вообще используете комплексное представление.

Источник: Mikael Q Kuisma Whiteboard Ping.se

Декодирование данных IQ из прохода: поддержка StellarStation

Главная страница решений Использование StellarStation StellarStation для спутниковых операторов

Создатель: Кейсуке Кондо

Изменено: Пт, 26 июля 2019 г. , 12:11

---

StellarStation хранит спутниковые сообщения в облаке, выборку из которых пользователи могут загрузить непосредственно с StellarStation Amateur. Данные, хранящиеся в сети, представляют собой двоичный файл с необработанными 32-битными выборками IQ и частотой дискретизации 112,5 кГц. Существует несколько способов декодирования этих двоичных данных. Два возможных варианта чтения необработанных образцов — это инструменты с открытым исходным кодом, такие как SDR# или GNU Radio.

1. Преобразуйте двоичный файл в WAV-файл, совместимый с SDR#, с помощью инструмента «SoX». SoX — это утилита командной строки для звуковых файлов, которую можно загрузить с Sourceforge. После извлечения программного обеспечения откройте командную строку, чтобы запустить исполняемый файл SoX, включенный в извлеченный каталог, с помощью этих команд.
2. Для данных, хранящихся до 26 февраля 2018 г. 8:30 (UTC)

   sox -e float -t raw -r 112500 -b 32 -c 2 -v 0,0001 [путь к загруженному файлу IQ. bin] -t wav -e float -b 32 -c 2 -r 112500 [путь к выходному файлу.wav] gain -h -h -30

   Для данных, сохраненных после 26/2/2018 8:30 (UTC)
   sox -e float -t raw -r 112500 -b 32 -c 2 [путь к загруженному файлу IQ.bin] -t wav -e float -b 32 -c 2 -r 112500 [путь к выходному файлу.wav]

   Примечания:
   — r: Частота дискретизации: частота дискретизации по умолчанию для файлов IQ, загружаемых со StellarStation, составляет 112,5 кГц.
   -b: Скорость передачи данных: требуется преобразование исходных 32-битных данных в 16-битные данные, совместимые с SDR#
   -e: Представление данных: число с плавающей запятой
   -c: Канал: 2 канала для представления данных I-фазы и Q-фазы

3. Загрузите SDR# (программный пакет Windows SDR) с Airspy. Установка этого программного обеспечения не требуется. Вместо этого вы можете просто запустить файл SDRSharp.exe, включенный в пакет. Чтобы запустить наши данные, выберите преобразованный wav-файл, выбрав «Файловый проигрыватель» в параметре «Источник» в SDR#.
4. Мы рекомендуем использовать подключаемый модуль «Проигрыватель файлов» в SDR#, который может описывать каскадные миниатюры всего файла, а также расширять возможности. Инструкции по добавлению этого инструмента можно найти в этом сообщении блога RTL-SDR.com. Обратите внимание, что в процессе установки вам нужно будет добавить «волшебную строку» в файл FrontEnds.xml, так как именно этот файл вызывается из секции в текстовом файле SDRSharp.exe.Config.

Скриншот SDR# с подключаемым модулем File Player

1. GNU Radio — это набор инструментов разработки SDR с открытым исходным кодом, доступный практически для любой ОС. Руководство по установке GNU Radio можно найти здесь.
2. Вы можете воспроизводить файл данных IQ напрямую с файловым приемником. Вот пример блок-схемы:

Скриншоты из GNU Radio Companion

Примечания:  

1. Выберите блок «Источник файла», перетащите его в рабочую область и выберите файл IQ.