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基于Atom的无线电接收器检测并显示实时彩色电视和视频游戏
2022年08月21日    新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员已经改造了基于原子的无线电接收器,以检测和显示实时彩色电视和视频游戏。

基于原子的通信系统具有实际意义,因为与传统电子设备相比,它们在物理上更小,更能承受噪声环境。增加视频功能可以增强远程位置或紧急情况下的无线电系统。

NIST的接收器使用在高能“里德堡”状态下制备的原子,该状态对电磁场(包括无线电信号)异常敏感。这些传感器还可以进行与国际单位制(SI)相连的信号功率测量。AVS Quantum Science中描述的最新工作是第一次演示视频接收。

项目负责人克里斯·霍洛韦说:“我们找到了通过里德堡原子传感器传输和接收视频的方法。”。“现在我们正在做视频流和量子游戏,通过原子流传输视频游戏。我们基本上将视频游戏编码到一个信号上,并用原子检测它。输出直接输入电视。”

研究人员使用两种不同颜色的激光在玻璃容器中制备里德堡态的气态铷原子。该团队之前使用铯原子的装置演示了基本的无线电接收器和“耳机”设备,以将灵敏度提高百倍。

为了准备接收视频,向装满原子的玻璃容器施加稳定的无线电信号。该团队可以检测调制该载波信号的里德堡原子的能量位移。然后将调制输出馈送至电视机。模数转换器将信号转换为视频图形阵列格式进行显示。

为了显示实时视频信号或视频游戏,从摄像机发送该输入以调制原始载波信号,然后将原始载波信号馈送至喇叭天线,将信号传输至原子。研究人员使用原始载波信号作为参考,并将其与通过原子检测到的最终视频输出进行比较,以评估系统。

研究人员研究了原子接收标准清晰度格式视频所需的激光束大小、功率和检测方法。光束大小影响原子留在激光相互作用区的平均时间。该时间与接收器的带宽成反比;也就是说,更短的时间和更小的射束产生更多的数据。这是因为原子进出相互作用区,所以面积越小,信号“刷新率”越高,分辨率越高。

研究人员发现,两种激光器的小光束直径(小于100微米)导致更快的响应和颜色接收。该系统达到了每秒100兆比特的数据速率,被认为是视频游戏和家庭互联网的绝佳速度。正在进行研究以增加系统的带宽和数据速率。

标签:技术中心系统及软件医用机器人
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