DESPLAZAMIENTO DE BYTE

HELLO WORLD

Han Erim

3 de noviembre de 2015


En este artículo, explicaré una situación interesante que se presenta durante la comunicación inalámbrica con sistemas de referencia en movimiento, y que llamo "DESPLAZAMIENTO DE BYTE".

Primero es necesario mencionar brevemente cómo funciona la comunicación inalámbrica. En la comunicación inalámbrica, los datos son transportados por ondas electromagnéticas. Cada señal tiene una frecuencia y, en consecuencia, una longitud de onda específica. Existe la siguiente relación entre la longitud de onda y la frecuencia de una señal:

velocidad de la luz = frecuencia × longitud de onda

La transmisión del mensaje ocurre de la siguiente manera: el dispositivo transmisor convierte el mensaje en una cadena continua de ceros y unos, lo transforma en una señal electromagnética y lo transmite secuencialmente. El dispositivo receptor detecta la señal electromagnética, la recibe en el orden en que llega y la vuelve a convertir en un mensaje. Cada componente de onda de la señal (cuya longitud es igual a su longitud de onda) constituye un eslabón en la cadena de datos y transporta 1 bit de información — es decir, un valor de 0 o 1. Para representar un solo carácter del alfabeto, se necesitan 8 bits. Esta unidad de 8 bits dispuestos uno al lado del otro se denomina Byte.

DESPLAZAMIENTO DOPPLER EN LA SEÑAL

Sabemos que las ondas electromagnéticas dirigidas a un objetivo en movimiento experimentan un Desplazamiento Doppler. El Desplazamiento Doppler se manifiesta como un cambio en la longitud de onda de la señal (y, por lo tanto, en su frecuencia). Si el objetivo se aleja, el desplazamiento es positivo; si se acerca, es negativo. El cambio en la longitud de onda se define con la siguiente fórmula:

Desplazamiento Doppler

Puede obtener información detallada sobre el Desplazamiento Doppler en los siguientes enlaces:
1) Desplazamiento Doppler
2) Ecuación de Alice

En la fórmula anterior, puede considerar el valor "v" como la velocidad relativa entre los sistemas de referencia del emisor y el receptor. Pero en realidad, no es exactamente así. Puede encontrar la información completa en el artículo Ecuación de Alice.

Analizar cómo se deforma el mensaje "HELLO WORLD" mientras se dirige hacia receptores en movimiento debido al Desplazamiento Doppler, nos dará indirectamente toda la información y explicación necesaria para nuestro tema.

Mensaje HELLO WORLD

Supongamos que tenemos dos aviones que se mueven en direcciones opuestas y transmitimos nuestro mensaje "HELLO WORLD" desde un único transmisor (Figura 2). Cuando los aviones lleguen al "Punto de Encuentro" (donde los receptores de ambos aviones estarán a igual distancia del transmisor), el mensaje habrá llegado a ellos. Veamos y calculemos qué tipo de efecto de Desplazamiento Doppler se produce sobre los Bits (y por lo tanto los Bytes) que transportan los datos.

La siguiente tabla de EXCEL realiza todos los cálculos necesarios sobre lo que está ocurriendo. Por favor, revise la tabla ahora.

DESPLAZAMIENTO DE BYTE
Puede descargar el archivo Excel de esta tabla desde aquí: Byte_Shift_en.xls
Velocidad de los aviones (MACH) 2,5
Frecuencia de la señal (GHz) 3,18
Distancia al transmisor (kilómetros) 500
Velocidad de la luz (m/s) 299792458
Velocidad del avión (m/s) 850
Distancia al transmisor (milímetros) 500000000
DESPLAZAMIENTO DOPPLER EN LA SEÑAL
Si el receptor está inmóvil λ₀ = velocidad de la luz / (frecuencia × 100000) 94,27435786
Para el avión que se aleja λ₁ = λ₀ × (c+v)/c 94,27462516
Para el avión que se acerca λ₂ = λ₀ × (c−v)/c 94,27409057
En el Punto de Encuentro
¿Cuántos bits llenan la distancia entre el transmisor y el receptor? (1 bit = λ)
n₀ bits (objetivo inmóvil) = distancia / λ₀ 5303669,114
n₁ bits (avión que se aleja) = distancia / λ₁ 5303654,076
n₂ bits (avión que se acerca) = distancia / λ₂ 5303684,151
¿Cuántos bits se desplazan? (n₂ − n₁) 30,075
¿Cuántos bytes se desplazan? ((n₂ − n₁) ÷ 8) 3,759
SEÑAL: "HELLO WORLD"
Número de caracteres 11
Número de bytes 11
Número de bits (1 byte = 8 bits) 88
Longitud total de la señal para el avión que se aleja = λ₁ × bits / 1000 (metros) 8,296167
Longitud total de la señal para el avión que se acerca = λ₂ × bits / 1000 (metros) 8,296120
Distancia causada por los bits desplazados en el Punto de Encuentro = n₁ × (λ₁ − λ₂) / 1000 (metros) 2,835

En la figura anterior, preparada con los valores calculados en la tabla, se muestra cómo ocurre el “Desplazamiento de Byte”. En el Punto de Encuentro, ambos receptores de los aviones están a la misma distancia del transmisor. Sin embargo, como los aviones se mueven en direcciones opuestas, la longitud de onda de la señal que proviene de la misma fuente será diferente para cada avión. Esta diferencia de longitud de onda ha causado una discrepancia de 2,835 metros en la posición de las señales en el cielo. Como resultado, mientras el receptor del avión que se aleja recibe el carácter "L", el del avión que se acerca recibe la "W". Por lo tanto, se ha producido un “Desplazamiento de Byte”.

Qué maravilla: con tan solo unas líneas de ecuaciones, hemos enterrado la Teoría Electromagnética. Ahora cubramos el ataúd con tierra: si la velocidad de una onda electromagnética fuera realmente constante (c) para todos los sistemas de referencia, entonces no debería existir esa diferencia de 2,835 metros en el Punto de Encuentro, y ambos receptores deberían haber recibido el mismo carácter del mensaje "Hello World". Pero vemos que esto no es posible. Hay una gran deficiencia, un error importante en la Teoría Electromagnética.

Y lo más increíble es que ya contamos con la tecnología para realizar una medición como la de la Figura 4 con altísima precisión. Tarde o temprano se hará esta medición. Si yo estuviera en el lugar de los científicos o físicos, actuaría con rapidez.

Desde el año 2000, en todas las versiones de los programas de la Ley de Alice, he explicado cómo debe entenderse la constante de la velocidad de la luz, la verdadera matemática de la Teoría Electromagnética — es decir, la matemática de (c+v)(c−v) — y sus consecuencias. Cuando comencé a explicar esto hace 15 años, por supuesto, la Ley de Alice no era tan avanzada ni tan completa como ahora. Pero hoy en día está altamente desarrollada y madura. Le recomiendo sinceramente que lea las secciones del programa Alice Law 7 y se familiarice de cerca con la nueva matemática de la Teoría Electromagnética y sus nuevas implicaciones. Puede descargarla o leerla en línea en el sitio aliceinphysics.com. Incluso solo con la información de esta página, es posible llegar a muchas conclusiones correctas. Pero le recuerdo que la mayor parte de este nuevo conocimiento ya se encuentra disponible en aliceinphysics.com.

La Ley de Alice es el Futuro de la Física.

Gracias por leer.

Han Erim

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Segunda Parte: Desplazamiento de Byte y Velocidades de Señal