Digital signalbehandling
Figur 1: Radiooperatør i eit Lancaster bombefly med intercom på hovudet.
Foto: wikiwand.com
Eit monument i Fyllingsdalen utanfor Bergen har fått meg til å lytta til andre sine samtalar. På Internett finst det flust med opptak av intercomsamtalar mellom bombeflymannskap frå andre verdskrig. Det som slår ein, er at det er nærast uråd å høyra kva dei seier i all støyen, og at konversasjonen er danna. Ungdom i byrjinga av tjueåra seier roleg «yes, sir» og «please» i eit helvete fylt av granatskot frå bakken og jagarfly som peprar dei.
Monumentet fortel at her landa skyttar Leslie Smith i fallskjerm den 12. januar 1945, etter han var med på eit mislykka forsøk på å øydeleggja ubåtbunkeren Bruno på Laksevåg. Flyet han var i, eit Lancaster bombefly, blei gjennomhola i angrepet, og på grunn av kaos og støy trudde han kapteinen sa at dei skulle hoppa. Kapteinen sa eigentleg «me klarar det» og landa mirakuløst på Shetland etter ein nervepirrande tur over Nordsjøen. Leslie Smith, derimot, fekk ein lang veg heim.
Det er to hovudkjelder til støyen dei høyrer. Dei fire motorane sviv høglydt rundt 47,5 gonger i sekundet og lagar ein jamn dur. I intercomen er det tilfeldig elektrisk støy.
Lat oss vera litt anakronistiske og kontrafaktiske og sjå om me kunne ha hjelpt dei med moderne teknologi. Motorstøyen er det enkelt å fjerna ved å bruka støydempande høyretelefonar som lagar motlyd. Verre er det med den elektriske støyen i intercomen. For å fjerna den treng me ei databrikke som kan ta bort støy i sanntid.
Figur 2 viser eit lite, tenkt utsnitt av samtalane i intercomen. Y-aksen gjev storleiken på den elektriske spenninga som samtalane er omsette til, pluss støy. X-aksen gjev tida. Den blå kurva syner spenninga av samtalar og støy som funksjon av tida. Det er eit analogt signal som er kontinuerleg i tida. Me ynskjer å driva med digital signalbehandling. Difor har me teke punktprøvar, dei svarte prikkane, med jamne intervall. Kor ofte ein må ta punktprøvar for å få med seg alt? Dobbelt så ofte som den raskaste endringa. Det fann Harry Nyquist og Claude Shannon ut alt før krigen, medan dei arbeidde på Bell Labs. Etter digitaliseringa kan me reinska bort støyen. Med litt fantasi kan ein sjå ei langsam periodisk bølgje, den svarte linja, i ein kakofoni av støy. Kanskje det er kapteinen som plystrar letta ut i det dei landar på Shetland?
Korleis kan ein verta kvitt støyen? Ein kan laga eit såkalla glidande middel av punktprøvane. Ein kan til dømes sjå på gjennomsnittet av dei siste ti punktprøvane. Det vil fjerna litt av dei raske endringane i signalet og dermed noko av støyen. I desse pandemiske tider er me jo vortne vande til slike utrekningar, riktig nok på smittetal. Er det mogleg å gjera det endå betre? Absolutt!
Ved hjelp av 200 år gammal matematikk utvikla av franskmannen Joseph Fourier, kan ein laga eit filter som fjernar dei raskaste endringane i signalet som oppstår på grunn av støy. Ved å vekta punktprøvane ulikt i det glidande middelet kan ein fjerna all støyen og berre sitja att med signalet som er samtalane til dei som er om bord i flyet.
Figur 3 treng kanskje ei lita forklaring? Til venstre kjem punktprøvane x[n] inn ein etter ein i det glidande Fourier-filteret vårt etter som n stig frå null og oppover. Pilane syner kvar dei går gjennom filteret. Firkantane med z-1 tyder ei forseinking på ein, og trekantane tyder multiplikasjon av punkprøva med det vekta talet b til høgre. ? i nedste line tyder addisjon, og til høgre kjem resultatet ut som talfølgja y[n]. Etterpå vert talfølgja gjord om til eit analogt signal og levert til mottakaren. Eit digitalt filter vert laga i ei dedikert databrikke slik at intercomar kunne ha vore reinska for støy i sann tid. Det hadde nok redda nokre liv og teke nokre andre.
Monument får oss til å tenkja. Kanskje ikkje på det dei som har sett det opp, ønskjer at me skal tenkja på. Er det meir å henta ut av historia? Før Leslie Smith hoppa, fekk flyet store skadar i halen etter angrep frå eit tysk jagarfly av typen Focke-Wulf Fw 190 som kom frå Herdla. For å få kontroll og ikkje skada seg sjølve og andre, kasta dei bomba ut over eit folketomt område på Askøy. Etterpå styrte dei flyet rakt over bunkeren Bruno og gjennom luftskytset for å rista av seg jagarflyet. Det kan ikkje ha vore eit enkelt val.
Tek du turen til åsen ved Åsebø på Askøy, kan du enno sjå verknaden av den 5400 kilo tunge Tallboy-jordskjelvbomba, som var meint for den solide ubåtbunkeren Bruno, i form av eit digert krater. Bruno, figur 5, hadde seks dokker og eit seks meter tjukt betongtak. Han vart bygd av tusenvis av underernærte russiske fangar, og det gjekk med ein heil norsk årsproduksjon av betong.
Ved krateret på Askøy er det ei flott mobilmast og utsikt nordover mot Herdla og flyplassen jagarflyet kom frå. Den flyplassen brukte tyskarane nokre månader på å laga. Du kan seia mykje om okkupasjonsmakta, men seindrektige var dei ikkje.
Per Thorvaldsen
per.eilif.thorvaldsen@hvl.no
Er du abonnent? Logg på her for å lese vidare.
Digital tilgang til DAG OG TID – heilt utan binding
Prøv ein månad for kr 49.
Deretter kr 199 per månad. Stopp når du vil.
Eit monument i Fyllingsdalen utanfor Bergen har fått meg til å lytta til andre sine samtalar. På Internett finst det flust med opptak av intercomsamtalar mellom bombeflymannskap frå andre verdskrig. Det som slår ein, er at det er nærast uråd å høyra kva dei seier i all støyen, og at konversasjonen er danna. Ungdom i byrjinga av tjueåra seier roleg «yes, sir» og «please» i eit helvete fylt av granatskot frå bakken og jagarfly som peprar dei.
Monumentet fortel at her landa skyttar Leslie Smith i fallskjerm den 12. januar 1945, etter han var med på eit mislykka forsøk på å øydeleggja ubåtbunkeren Bruno på Laksevåg. Flyet han var i, eit Lancaster bombefly, blei gjennomhola i angrepet, og på grunn av kaos og støy trudde han kapteinen sa at dei skulle hoppa. Kapteinen sa eigentleg «me klarar det» og landa mirakuløst på Shetland etter ein nervepirrande tur over Nordsjøen. Leslie Smith, derimot, fekk ein lang veg heim.
Det er to hovudkjelder til støyen dei høyrer. Dei fire motorane sviv høglydt rundt 47,5 gonger i sekundet og lagar ein jamn dur. I intercomen er det tilfeldig elektrisk støy.
Lat oss vera litt anakronistiske og kontrafaktiske og sjå om me kunne ha hjelpt dei med moderne teknologi. Motorstøyen er det enkelt å fjerna ved å bruka støydempande høyretelefonar som lagar motlyd. Verre er det med den elektriske støyen i intercomen. For å fjerna den treng me ei databrikke som kan ta bort støy i sanntid.
Figur 2 viser eit lite, tenkt utsnitt av samtalane i intercomen. Y-aksen gjev storleiken på den elektriske spenninga som samtalane er omsette til, pluss støy. X-aksen gjev tida. Den blå kurva syner spenninga av samtalar og støy som funksjon av tida. Det er eit analogt signal som er kontinuerleg i tida. Me ynskjer å driva med digital signalbehandling. Difor har me teke punktprøvar, dei svarte prikkane, med jamne intervall. Kor ofte ein må ta punktprøvar for å få med seg alt? Dobbelt så ofte som den raskaste endringa. Det fann Harry Nyquist og Claude Shannon ut alt før krigen, medan dei arbeidde på Bell Labs. Etter digitaliseringa kan me reinska bort støyen. Med litt fantasi kan ein sjå ei langsam periodisk bølgje, den svarte linja, i ein kakofoni av støy. Kanskje det er kapteinen som plystrar letta ut i det dei landar på Shetland?
Korleis kan ein verta kvitt støyen? Ein kan laga eit såkalla glidande middel av punktprøvane. Ein kan til dømes sjå på gjennomsnittet av dei siste ti punktprøvane. Det vil fjerna litt av dei raske endringane i signalet og dermed noko av støyen. I desse pandemiske tider er me jo vortne vande til slike utrekningar, riktig nok på smittetal. Er det mogleg å gjera det endå betre? Absolutt!
Ved hjelp av 200 år gammal matematikk utvikla av franskmannen Joseph Fourier, kan ein laga eit filter som fjernar dei raskaste endringane i signalet som oppstår på grunn av støy. Ved å vekta punktprøvane ulikt i det glidande middelet kan ein fjerna all støyen og berre sitja att med signalet som er samtalane til dei som er om bord i flyet.
Figur 3 treng kanskje ei lita forklaring? Til venstre kjem punktprøvane x[n] inn ein etter ein i det glidande Fourier-filteret vårt etter som n stig frå null og oppover. Pilane syner kvar dei går gjennom filteret. Firkantane med z-1 tyder ei forseinking på ein, og trekantane tyder multiplikasjon av punkprøva med det vekta talet b til høgre. ? i nedste line tyder addisjon, og til høgre kjem resultatet ut som talfølgja y[n]. Etterpå vert talfølgja gjord om til eit analogt signal og levert til mottakaren. Eit digitalt filter vert laga i ei dedikert databrikke slik at intercomar kunne ha vore reinska for støy i sann tid. Det hadde nok redda nokre liv og teke nokre andre.
Monument får oss til å tenkja. Kanskje ikkje på det dei som har sett det opp, ønskjer at me skal tenkja på. Er det meir å henta ut av historia? Før Leslie Smith hoppa, fekk flyet store skadar i halen etter angrep frå eit tysk jagarfly av typen Focke-Wulf Fw 190 som kom frå Herdla. For å få kontroll og ikkje skada seg sjølve og andre, kasta dei bomba ut over eit folketomt område på Askøy. Etterpå styrte dei flyet rakt over bunkeren Bruno og gjennom luftskytset for å rista av seg jagarflyet. Det kan ikkje ha vore eit enkelt val.
Tek du turen til åsen ved Åsebø på Askøy, kan du enno sjå verknaden av den 5400 kilo tunge Tallboy-jordskjelvbomba, som var meint for den solide ubåtbunkeren Bruno, i form av eit digert krater. Bruno, figur 5, hadde seks dokker og eit seks meter tjukt betongtak. Han vart bygd av tusenvis av underernærte russiske fangar, og det gjekk med ein heil norsk årsproduksjon av betong.
Ved krateret på Askøy er det ei flott mobilmast og utsikt nordover mot Herdla og flyplassen jagarflyet kom frå. Den flyplassen brukte tyskarane nokre månader på å laga. Du kan seia mykje om okkupasjonsmakta, men seindrektige var dei ikkje.
Per Thorvaldsen
per.eilif.thorvaldsen@hvl.no
Bruno vart bygd av tusenvis av underernærte russiske fangar, og det gjekk med ein heil norsk årsproduksjon av betong.
Fleire artiklar
Trea vil fortelje meg noko, skriv Ranveig Lovise Bungum.
Foto: Trond Mjøs
Kva ospa og dei andre trea kan fortelje oss
Anders Hovden.
Foto via Wikimedia Commons
Hovdens fredssalme
I 1923 sende Anders Hovden salmen «Joleklokker yver jordi» til bladet Under Kirkehvælv, der han kom på trykk same året.
I kvardagen kan det verte litt stress, til dømes får du ikkje den grøne pynten heilt perfekt. Men her er den herlege tomatsuppa mi med skrei.
Foto: Dagfinn Nordbø
Kvardagen
Det er dei det er flest av, kvardagane.
Teikning: May Linn Clement
Det skulle berre mangla
Det er nok ikkje manglande hjartelag som gjer at folk er interesserte i ord.
Språkrådet har kåra «beredskapsvenn» til årets nyord. Direktør i Språkrådet Åse Wetås seier det var eit openbert val.
Foto: Mariam Butt / NTB
Eit bilete på året som har gått
Språkdirektør Åse Wetås synest årets nyord er godt. At nye ord har stor påverknad, er fjorårets nyord, KI-generert, eit døme på.