Grafice de propagare

Alerte solare si geomagnetice, observatii din trafic, semnalari de pe cluster...
Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 891
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Grafice de propagare

Mesajde YO4BKM » Joi Iun 10, 2021 9:00 pm

Buna seara,
Am destula experianta in analiza spectrala a oricarui fenomen ca sa apreciez, doar din alura graficelor, cat de greu este de gasit o corelare cu vreo periodicitate predictibila cu un mare nivel de incredere.
Asa cum am promis in ultimul meu comentariu de la "Intrebarea saptamanii", am pus la punct aplicatia care identifica periodicitati in orice proces sau fenomen inregistrat grafic si care sa arate clar, pentru oricine, cam cum apare ciclicitatea activitatii solare. Aplicatia o foloseam de multa vreme la cercetarea proceselor dinamice in utilajele tehnologice si a fost necesar sa o modific pentru a arata un spectru de alta natura, in care perioadele se masoara in ani iar pulsatia in fractiuni de cicluri pe an. Iata procedeul:
1. Se extrag din sursele citate graficele pe care le supuneam analizei;
2. Se "curata" graficele de caroiaj, comentarii etc si se salveaza in fisiere bmp;
3. Se lanseaza in executie aplicatia care citeste fisierul bmp si afla functia numerica a graficului analizat; pentru confirmarea preluarii corecte a acestuia ii face si desenul pe ecran (proba martor);
4. In continuare se determina spectrul pentru care am programat transformata Fourier completa, nu cea rapida, cunoscuta si ca FFT si care este destul de imprecisa. Ca rezultat se obtine o serie de perechi amplitudine-perioada care se reprezinta grafic.
Aplicatia este realizata in limbajul (mediul) Lazarus.
Am cercetat primul grafic din https://ro.wikipedia.org/wiki/Minimul_lui_Maunder care arata evolutia petelor solare in perioada 1625-2000. Atasez in continuare graficul original, o imagine ecran a rezultatului obtinut si un detaliu numai cu graficele. In graficele realizate de aplicatie apare desenat cu linie albastra graficul functiei numerice identificata din graficul original si cu linie rosie perechile amplitudine-perioada din spectru. La graficul analizat se identifica o amplitudine destul de mare pentru o periodicitate de cca 70 de ani, urmeaza o periodicitate de aproximativ 12 ani (6 astfel de prioada ar putea forma ciclul mare de 70 de ani) apoi o serie de reziduuri produse din cele mai diverse cauze.
Daca si maine va ploua si nu voi putea face lucrarile care ma asteapta prin curte, voi cerceta si celelalte grafice, cel cu intervalul 1950-2014 dar si graficul desenat "inversat", intre anii 900-2000.
Sper ca rezultatele sa completeze ce am afirmat in comentariul de la "Intrebarea saptamanii" si sa multumeasca pe cei pretentiosi.

73 de Tavi YO4BKM!
Fişiere ataşate
Din anul 1600.jpg
Spectrul 1.jpg
Spectrul 1-detaliu.jpg
Spectrul 1-detaliu.jpg (40.03 KiB) Vizualizat de 1188 ori
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

YO3ITI
Mesaje: 301
Membru din: Vin Dec 11, 2020 9:09 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO3ITI » Vin Iun 11, 2021 2:20 am

YO4BKM scrie:Buna seara,
Am destula experianta in analiza spectrala a oricarui fenomen ca sa apreciez, doar din alura graficelor, cat de greu este de gasit o corelare cu vreo periodicitate predictibila cu un mare nivel de incredere.

....

73 de Tavi YO4BKM!


Analiza semnalelor aperiodice e o chestiune relativ fumată, culmea, în medicină și se folosește de cel puțin trei decenii cu rezultate excelente. Am lucrat cu sisteme de acest gen în spital și sunt vitale pentru diagnosticul aritmiilor cu risc letal (fibrilația ventriculară e un bun exemplu), regăsindu-se implementate software în firmware-ul tuturor EKG-urilor, chiar și a celor de duzină. Pe scurt, poți extrage tipare extrem de interesante din fenomene care, aparent, nu au nici o noimă.

Cu scuzele de rigoare, gândiți foarte alambicat. Nu este nevoie de un soft dedicat. Ne mai vorbind de scanare și alte metode imprecise. Vă complicați. Pentru genul ăsta de fenomene aperiodice analiza Fourier nu este indicată. Elementele de dinamică non-liniară și teoria haosului sunt mult mai eficiente (din pdv computațional nici nu mai vorbesc, fiindcă folosesc calculul matricial care este îndrăgit de orice procesor) și s-au impus de facto în industrie. Actualmente la nivel teoretic se pot formaliza ușor în Mathematica (de la Wolfram Research). Chiar și pocnitoarea aia de Matlab are ceva support (deși se mișcă ca porcu'), sau Octave, care e un fel de Matlab gratuit.

Vă dau un singur articol articol (https://doi.org/10.1016/0002-8703(90)90258-Y) pe care îl puteți citi integral aici.

Dacă am chef zilele astea vă fac o demonstrație în Mathematica, pe care vi-l recomand cu căldură. Licența home & hobby e extrem de convenabilă.

Deși nu cred că interesează pe cineva.

73 de M

YO3ITI
Mesaje: 301
Membru din: Vin Dec 11, 2020 9:09 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO3ITI » Vin Iun 11, 2021 8:02 am

Bună dimineața.
Recitind mesajul de azi-noapte, mi-am dat seama că sună cam arogant. Nu asta a fost intenția mea și-mi cer scuze.

Evident, de dragul exercițiului intelectual, crearea unui soft oferă provocări speciale și este de lăudat că, la vârsta dv., aveți asemenea preocupări. Voiam doar să spun că existe metode alternative și calea este bătută și nu ar fi o idee rea să vă uitați peste exemplele similare.

Cu stimă
M

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 891
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO4BKM » Vin Iun 11, 2021 2:15 pm

Buna ziua,
In aceasta dimineata nu a plouat asa ca mi-am terminat treburile prin curte. Am avut de taiat niste copaci printre care si o salcie de cca 19 m inaltime si tot pe atata diametrul coroanei, care se apropia prea agresiv de antena mea Windom. Plus ca toamna producea o caruta de frunze uscate care intrau pe oriunde, mai ales in garaj.
Dupa care am continuat procesarea celorlalte doua grafice din sursele mentionate de mine si pot arata rezulattele.
Incep cu precizarea ca nu am abordat analiza unui semnal aperiodic prin lumina teoriilor haosului. Asa cum am aratat, stapanesc metodele prin care pot afla daca un semnal de orice fel ar fi el contine anumite periodicitati. Chiar un semnal aperiodic este de fapt o serie infinita de functii periodice ale caror amplitudini si pulsatii pot avea orice valoare. Pentru asta folosesc transformata Fourier pe care multi o confunda cu seria Fourier care, adevarat, nu este de folos. Daca seria Fourier arata spectrul numai pe frecvente (pulsatii) discrete (multipli ai frecventei fundamentale), transformata Fourier (completa, nu rapida care introduce erori) furnizeaza spectrul pentru un domeniu continuu de frecvente.
Organizatia WSEAS (World Scientific and Engineering Academy and Society) fondata in 1996 editeaza jurnale stiintifice in care am publicat si eu lucrarea Spectral analysis and regeneration of the numerical signals. 2009, ISSN 1790-5117, pg. 55-60 (clasificare ISI), lucrarea fiind premiata. In lucrare demonstram ca teorema lui Shannon (cu aplicatii in domeniul semnalelor digitale) are si o reciproca, a carei cunoastere este de folos la restaurarea semnalelor prin filtrare numerica a spectrului acestora. Demonstratia a fost sustinuta apeland la transformata Fourier directa si inversa, fara nicio atentionare ca ar fi perimata.
Am facut analiza graficului care arata evolutia petelor solare intre anii 900-2000 (graficul original este inversat, incepe cu anul 2000 si "avanseaza" spre anul 900), arat graficul pozitionat corect si spectrul dedus din el precum si analiza graficului dintre anii 1950-2016 la care arat graficul si spectrul. Metoda folosita nu este nici pe departe alambicata, ca sa cercetezi in detaliu si cu precizie un fenomen ai nevoie de descrierea lui, fie printr-o functie analitica, fie printr-o functie numerica. Cum am avut la dispozitie doar functiile grafice, am fost nevoit sa le transform in functii numerice, daca cineva cunoaste alt mod de a le cerceta (in afara de "digitizarea" masurand cu rigla si completand tabele de valori) sa-mi arate si mie.
Graficul pe perioada anilor 900-2000 arata, in mod surprinzator, aceeasi periodicitate apropiata de 70 de ani (ca in graficul postat ieri). Si in graficul pentru perioada 1950-2016 apare perioada de cca 70 de ani dar si componenta spectrala a ciclului "normal" al Soarelui care, conventional, este considerat a fi 11,2 ani dar valorile lui pot fi intre 8 si 15 ani.
Ar mai fi multe de explicat, dar mentionez in final ca metoda folosita a tinut cont inclusiv de rata esantionarii cand am preluat semnalele din formatul grafic in cel numeric, respectiv cand am stabilit care este pulsatia maxima a ciclurilor (respectiv perioada minima).
73 de Tavi YO4BKM!
Fişiere ataşate
Din anul 900.jpg
Spectrul 2-detaliu.jpg
Spectrul 2-detaliu.jpg (44.39 KiB) Vizualizat de 1020 ori
Din anul 1950.jpg
Din anul 1950.jpg (39.54 KiB) Vizualizat de 1020 ori
Spectrul 3-detaliu.jpg
Spectrul 3-detaliu.jpg (47.33 KiB) Vizualizat de 1020 ori
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

YO3ITI
Mesaje: 301
Membru din: Vin Dec 11, 2020 9:09 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO3ITI » Sâm Iun 12, 2021 12:47 am

YO4BKM scrie:Buna ziua,
...daca cineva cunoaste alt mod de a le cerceta (in afara de "digitizarea" masurand cu rigla si completand tabele de valori) sa-mi arate si mie....
73 de Tavi YO4BKM!


https://www.youtube.com/watch?v=kpypVOkvCso&t=2s
Par exemple, monsieur /zum Beispiel, mein Herr.

Mâine (dacă am timp) o să încep un video pe youtube să vă arăt cum se face super rapid în Mathematica și Matlab.

Cu stimă.
M

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 891
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO4BKM » Sâm Iun 12, 2021 8:45 am

YO3ITI scrie:Mâine (dacă am timp) o să încep un video pe youtube să vă arăt cum se face super rapid în Mathematica și Matlab.
Intersant, sunt curios sa vad cum au evoluat aceste medii de programare, chiar ma intereseaza, omul invata toata viata.
Acum 15-20 de ani testam Matlab si Labview, foarte facile si destul de diversificate, care aveau biblioteci matematice dedicate unor aplicatii precum analiza spectrala folosind transformata Fourier rapida (FFT) care este nepotrivita pentru semanle scurte, nu ca durata in timp ci ca numar de perioade continute in semnal. FFT a fost creata pe vremea calcuatoarelor lente (3,5 --- 66 MHz), acum nu mai este necesara dar a ramas implementata in multe biblioteci matematice. Pentru semanle scurte (sub 100-150 de perioade) rezultatul arata ca si cum semnalul ar fi fost prelungit foarte mult prin concatenare, ducand la rezultate nefiresti. "Gaselnita" mea cand am demonstrat ca exista o reciproca a teoremei esantionarii (Shannon) a iesit dintr-o analiza a semanelor care au lungimea lor reala, nu lungite artificial, pentru care am folosit transformata Fourier clasica. Astfel, chiar si un semnal pur armonic, deci care in mod aparent ar trebui sa aibe doar o singura componenta spectrala, are un spectru cu atat mai larg cu cat este mai scurt si asa am putut demonstra de ce la seisme (oscilatii care dureaza putine perioade) apar foarte multe componente spectrale care se suprapun peste frecventele proprii ale zidurilor, hornurilor, scarilor, mobilei din locuinte, obiectelor atarnate de tavan sau de pereti producand avarii extinse. Am construit si un dispozitiv experimental cu care se vedea clar cum un semnal care dureaza 1, 2 sau 3 perioade excita pe scara larga o serie de oscilatoare (mecanice) acordate pe diferite frecvente.

73 de Tavi YO4BKM!
P.S. Wenn wir Fremdsprachen verwenden, bevorzuge ich Deutsch, vor allem im technisch-wissenschaftlichen Bereich.
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

yo9cwy
Mesaje: 2
Membru din: Mar Iun 22, 2010 7:09 am
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde yo9cwy » Sâm Iun 12, 2021 4:16 pm

Salutari tuturor,
Sunt nou pe forum . . . Subiectul mi s-a parut interesant, asa am incercat sa scriu o aplicatie in Pascal D7. Este un pic cam rudimentara, dar poate fi dezvoltata de cei interesati. Programul Demo si codul sursa pot fi descarcate de la adresa: http://maraton.uus.ro/incarcare/Digi_Grafic.zip
Multumesc pentru atentie, 73 de Dan, yo9cwy

yo5ajr
Mesaje: 724
Membru din: Mar Iun 22, 2010 6:27 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde yo5ajr » Sâm Iun 12, 2021 10:49 pm

Mi se pare "simpatic" experienta si explicatia lui Tavi. In cati-va zeci de ani in banda de 160m cate-o data am avut ocazia sa constat in zgomot continuu curios ce semana cu un zgomot ca si cand ai turna mici alice sau boburi de orez pe pe o toba. In majoritatea cazurilor apoi citeam in media stiri despre diferite cutremure majore chiar din alte continente. Observatiile mele am mai schimbat si cu alti radioamatori "mazochisti" - prieteni impatimiti pentru 1.8 Mhz din alte tari care imi confirmau si ei acest fenomen. Pentru ca cu multi ani in urma colaboram voluntar la infiintarea unui centru seizmograf in Maramures, am discutat mult pe aceasta tema cu distinsul dr.Marmureanu care conducea pe atunci Institutul de Fizica a Pamantului care m-a si invitat la institut prezentand tehnica de care dispunea dar si la litoralul Marii Negre. Cum aveam prieteni cercetatori si la NASA (acum pensionari), cu unul (se ocupa de termodinamica) si intalneam personal in decursul anilor pentru ca era si el radioamator (N6DMV) - le am impartasit observatiile mele care se baza dupa parerea mea simplista la fenomenul piezoelectric. Imaginar cristalul am inlocuit cu falii uriase care erau supuse unui forte de comprimare inimaginabila in scoarta terestra. Acum de cca. 5 ani prietenul de la NASA mi a trimis o stire potrivit caruia in Japonia cercetatorii pamantului au elaborat o teorie privind aparitia acelui zgomot straniu (eu am numit "zgomot alb") care preceda marile cutremure dar mereu cu 2 - 3 zile mai devreme la frecvente joase. De aici "simpatia" pentru cele expuse de Tavi....:)
73 de Miki
PS. "radioamatorii in general sunt oameni curiosi..."

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 891
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO4BKM » Dum Iun 13, 2021 10:36 am

Bun venit pe forum, Dan YO9CWY! Felicitari pentru aplicatie, nu este deloc rudimentara, asa o vad eu. Am parscurs sursa, cu ani in urma programam si eu in Pascal D7 (Delphi 7) dar am trecut la alt mediu deoarece eram obligat (profesional) sa folosesc sisteme de operare licentiate la momentul respectiv (precum WINDOWS 10) pentru ca aplicatiile mele sau rezultatele obtinute cu ele sa fie recunoscute si omologate. Delphi 7 nu putea fi rulat in WINDOWS 10 (nu stiu eu cum, sau nu am gasit emulatorul potrivit) si am trecut la Lazarus, este tot un produs al firmei Borland si foloseste instructiuni tipice Pacal (ca si Delphi), dar numai aparent, ca scriere, sintaxa este cam 80% la fel dar rutinele din spatele lor sunt mult schimbate. In schimb produsul executabil al acestor medii de programare poate fi rulat sub multe sieteme de operare.
In mare masura aplicatia mea foloseste aceeasi metoda ca cea pe care ai prezentat-o, dar are si niste deosebiri. Scanarea la mine este de fapt o baleiere pe orizontala (axa x) a imaginii pixel cu pixel pe marginea de jos a acesteia si, din fiecare pozitie pe x, se identifica pixelii (cu culorile lor) de pe verticala retinandu-se intr-un vector ordonata (sau ordonatele) y impreuna cu codurile de culoare. Pentru grafice monocrom fac si eu o conversie a fisierului bmp in alb-negru, codurile de cloare nemaivand importanta. Functie de grosimea liniei din grafic, un anumit punct aflat la o anumita abscisa va avea mai multe valori ale ordonatei y. Deoarece aceste valori pot apare si de la alte "scame" din grafic aplicatia elimina valorile aberante (valorile aflate la extremele intervalului de valori ale ordonatei precum si pe cele care difera de valoarea medie cu mai mult de 10%, procent ales de mine), reface media, procedeaza iar la eliminare pana ce diferenta dintre valorile extreme scade sub 10% din valoarea medie si retine valoarea medie a ordonatei. Daca se intampla ca pe verticala abscisei analizate sa fie o linie de caroiaj se retine ca ordonata un numar de control. Dupa scanarea intregului grafic se analizeaza zonele unde apar numerele de control (ordonata nedefinita) si se calculeaza ordonatele prin racordarea zonelor adiacente cu parabole de ordinul doi.
Am folosit metoda cu analiza culorilor la cu totul altceva: la identificarea capsunilor coapte de catre un robot culegator prevazut cu camera de luat vederi. Inainte de inceperea culesului se memorau cateva imagini ale capsunilor cu gradul de coacere acceptat apoi robotul indrepta bratul culegator numai spre capsunile al caror spectru de culori se gasea in imaginile preluate ca model. Pot trimite imagini care arata acest lucru.
Dupa ce am obtinut functia numerica a graficului, exact asa cum ai obtinut-o si in aplicatia pe care ai aratat-o, ii determin spectrul folosind transformata Fourier clasica. Pentru omogenitatea calculelor am ales ca timpul sa se masoare in ani iar pulastia in radiani/an. Stiind valorile timpului la capetele graficului precum si numarul de pixeli (numarati cand s-a determinat functia numerica) se afla incrementul de timp al esantionarii folosit la calculul celor doua integrale necesare la aflarea spectrului dar se poate afla si care este pulsatia maxima la care se pot distinge componente spectrale (teorema esantionarii a lui Shannon), lucru nesemnificativ deoarece fenomenul este lent, avand pulsatii foarte joase. Iar valoarea mare a perioadei aflata la inceputul fiecarui grafic (aproape de 70 de ani, respective o pulsatie de cca 0,09 rad/an) nu arata altceva decat ca nu se poate identifica nicio periodicitate in grafice, lungimea lor fiind prea scurta (in raport cu timpul) pentru fenomenul urmarit. Cred ca din acest motiv nu s-a putut stabili (inca) nicio periodicitate in evolutia numarului de pete solare.
In incheiere arat ca, desi ne aflam destul de aproape (din aprilie pana in octombrie stau la Berca, la 24 de km) nu ne-am intalnit decat de trei ori, iata cum apare in centralizatorul meu:
1. YO9CWY 80M SSB 2017-05-15 1614 KN35JD-- eQSL 24 km
2. YO9CWY 80M SSB 2017-05-22 1528 KN35JD-- eQSL 24 km
3. YO9CWY 80M SSB 2019-05-13 1622 KN35JD-- eQSL 24 km

Daca vrei sa incerci Lazarus, se poate descarca de la https://www.lazarus-ide.org/, este free. Exista si un forum al "lazarus-istilor", de unde am invatat destul de multe, se afla la https://forum.lazarus.freepascal.org/index.php

73 de Tavi YO4BKM!
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!

Avatar utilizator
YO4BKM
Mesaje: 891
Membru din: Dum Iun 20, 2010 8:40 pm
Contact:

Re: Grafice de propagare

Mesajde YO4BKM » Dum Iun 13, 2021 11:09 am

Interesanta idee, dr Miki, chiar daca este din simpla curiozitate ... radioamatoriceasca.
Efectele de natura piezolelectrica aparute in adancurile scoartei terestre ca urmare a enormei presiuni asupra rocilor, dar mai ales variatia tensiunilor electrice (sigur insotite si de descarcari electrice) datorita miscarii sub forte mari de apasare pot fi o dovada ca acolo, jos, ceva incepe sa scartaie. Fenomene electrostatice intense apar si datorita frecarii intre straturi care, la acea adancime, sunt niste izolatori destul de buni acolo unde lipseste umiditatea iar rocile sunt in mare parte oxizi. Dar surse de zgomot pot fi destul de diverse, de la cele produse de om la cele atmosferice sau cosmice.
Atasez o diagrama a zgomotelor (https://ro.vvikipedla.com/wiki/Radio_noise) unde, din fericire, tocmai in zona 1,8 MHz aceste zgomote au un minim. Pe langa simpla lor detectare se impune identificarea unui anumit pattern care sa le deosebeasca de orice alte zgomote. Asemanarea cu zgomotul de alice ar fi o prima indicatie care sa le deosebeasca de ce arati a fi "zgomot alb", dar de fapt zgomotul alb este un semnal aleator cu o bandă de frecvenţe foarte mare, practic infinita si este prezent în orice gamă de frecvenţe.
73 de Tavi YO4BKM!
Fişiere ataşate
zgomot radio.jpg
zgomot radio.jpg (249.95 KiB) Vizualizat de 644 ori
Antena te ridică, antena te coboară, antena îți dă viață, antena te omoară.
73!


Înapoi la “Propagare”

Cine este conectat

Utilizatori care navighează pe acest forum: Niciun utilizator înregistrat și 2 vizitatori