Korreliertes und unkorreliertes Rauschen

Die AKF eines weissen rauschens ist ein diracimpuls. Und das kommt nur 
bei unkorrelierten signalen vor. Also muss weisses rauschen unkorreliert 
sein. Was verstehe ich denn da falsch?

Bitte meine letzte nachricht vergessen. Jetzt ist klar dass das weise 
signal allgemein unkorreliert ist. Ich habe hier aber stehen das 
farbiges rauschen (korreliert) gilt. Dann ist das zu 100% auch falsch 
oder?

Eine andere Frage wäre. Gibt es eine allgemeine Regel womit man stärker 
korrelierte als schwächer korrelierte Signale anhand der Akf sehen kann?

Hab jetzt auf wiki gelesen das man über die akf via akf(0)/allgemeine 
akf den korrelationskoeffizienten berechnen kann. +1 gilt dann für 
linearen zusammenhang dann wird es schwächer bis -1 (gar keine 
korrelation). Ist das die einzige möglichkeit oder ist es eleganter das 
grafische richtig zu interpretieren?

Bitte Bitte die oberen Kommentare von mir ale vergessen. Hab jetzt 
beantworten können, aber ich kann schwören das ich gelesen habe das 
korreliertes rauschen=farbiges rauschen gilt.

Stimmt das oder nicht? Und wenn ja wieso?7

Wie sieht eigentlich das Frequenzspektrum von einer verscramblten 
Funkverbindung aus. Die Funktion wird auch whitening genannt.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Whitening_(Statistik)

Kann man dann wirklich "Weißes Rauschen" mit Informationsgehalt 
ausschließen?

Wäre sicher ein Grund warum die Suche nach Außerirdischen Funkverkehr 
bisher keinen Erfolg zeigte, zumal diese Zivilisationen einen mächtigen 
technologischen Vorsprung haben könnten und sie sicher ihre Funksignale 
verschleiern würden. Da ließe sich viel im kosmischen 
Hintergrundrauschen verstecken.

GEKU schrieb:
> zumal diese Zivilisationen einen mächtigen
> technologischen Vorsprung haben könnten

Wenn, dann würden die bestimmt an nicht so Fortschrittliche denken und 
auch für diese erkennbare Signale aussenden, oder?

GEKU schrieb:
> Kann man dann wirklich "Weißes Rauschen" mit Informationsgehalt
> ausschließen?

Wirklich weißes Rauschen ist praktisch nicht vorhanden.

GEKU schrieb:
> Wie sieht eigentlich das Frequenzspektrum von einer verscramblten
> Funkverbindung aus. Die Funktion wird auch whitening genannt.

Es sieht so aus dass es mit üblichen Analysemethoden "flach", 
"zufällig", "unauffällig" oder "verschlüsselt" wirkt, ist jedoch 
lediglich eine lineare Transformation, also eine Art Schlüssel den man 
nur kennen muss.

Raymund Hofmann schrieb:
> Es sieht so aus dass es mit üblichen Analysemethoden "flach",
> "zufällig", "unauffällig" oder "verschlüsselt" wirkt

Wenn dann noch Spread  Spectrum   Modulationen   wie Frequency 
Hopping Spread Spectrum (FHSS) und Direct Sequence Spread 
Spectrum (DSSS) im Spiel sind, wird es überhaupt schwierig ein Signal im 
Rauschen zu erkennen.

Das Nutzsignal lässt sich dann leicht im Hintergrundrauschen verstecken.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hintergrundstrahlung

Daher wird Seti@Home, wo nach einfachen Modulationsarten gesucht wird 
nichts gefunden.

Sven B. schrieb:
> nötigen Energiemengen quasi nicht aufzubringen sind.

Ist natürlich auch eine Frage der Laufzeit von Informationen.

Schlaflos schrieb:
> Die AKF eines weissen rauschens ist ein diracimpuls. Und das kommt nur
> bei unkorrelierten signalen vor. Also muss weisses rauschen unkorreliert
> sein. Was verstehe ich denn da falsch?

Vieles.

Satz 1 ist korrekt, lässt sich ja nachrechnen.

Aber schon Satz 2 ist falsch. Nimmt man z.B. einen
stochastischen Prozess, bei dem die "treibende" Kraft
kein weisses Rauschen (bzw. die Gauss-Funktion) ist,
(z.B. die Cauchy-Verteilung),dann erhält man ebenfalls
einen Dirac-Impuls (vorrausgesetzt, die zugehörigen
Zufallsvariablen sind stoch. unabhängig). Und das
Spektrum der  Cauchy-Verteilung ist keine 1-Funktion
wie beim weissen Rauschen.

Satz 3: nur weil Zufallsvariablen X(t) weiss sind,
müssen sie ja nicht stochastisch unabhängig sein.

Sven B. schrieb:
> Oder einfach weil sich jeder Siebtklässler ausrechnen kann, dass die für
> interstellare Kommunikation mit elektromagnetischen Wellen nötigen
> Energiemengen quasi nicht aufzubringen sind.

Also dann war die Komunikationstechnik der Mars Expeditionen wohl nicht 
von Siebtklässlern berechnet und konzipiert?

GEKU schrieb:
> Daher wird Seti@Home, wo nach einfachen Modulationsarten gesucht wird
> nichts gefunden.

Ich denke diese extrem fortschrittlichen Lebensformen sagen sich nur:

"Nee, nicht schon wieder so eine barbarische Lebensform die Kontakt 
aufnehmen will, wir müssen jegliche von diesen erkennbaren Spuren die 
wir erzeugen, wie auch einfache Modulationsarten elektromagnetischer 
Wellen, verbieten."

Also das Highlight im Thread ist auf jeden Fall wo Raymund Hofmann denkt 
Kommunikation zum Mars wäre interstellar. Das ist selbst fürs Internet 
wie selten peinliche Aussage. ?

Sven B. schrieb:
> Ich wusste gar nicht, dass der Mars ein anderer Stern ist.

Hab ich das gesagt?

Der nächste Stern ist sagen wir grob 2e5 mal weiter weg als der Mars.

Vom Mars zur Erde kam man vor grob 20 Jahren mit etwas um die 100 Watt 
für 32 kbit/s aus.

Also 1 bit/s brauchte ca. 3e-3 Watt.

Gleiche Technik angenomen, grob extrapoliert käme man auf 400e3 Watt für 
1 bit/s.

Sieht mir absolut praktikabel aus, vor allem auf einem Planet wo man 
richtig große korrelierte Antennen bauen kann.

Die Informationsmenge pro Zeit ist ein Faktor für die Leistung, da haben 
aber auch Siebtklässer evtl. Verständnisprobleme mit.

Peter Petersson schrieb:
> Also das Highlight im Thread ist auf jeden Fall wo Raymund Hofmann denkt
> Kommunikation zum Mars wäre interstellar.

Ich denke noch peinlicher sind Leute die scheinbar damit überfordert 
sind zu Denken was andere Denken.

Sven B. schrieb:
> Ich kann dieses Ergebnis nicht nachvollziehen, bei mir kommt da viel
> mehr raus. Was hast du gerechnet?

Ich habe nochmal überschlagen: Es sind wohl ca 120e6 Watt, immer noch 
Energiemengen die leicht auf der Erde beherrscht werden, von einem 
Kraftwerk.

Lichtjahre: ca 4.5 nächste Galaxie, 12.5 lichtminuten Mars-Erde gibt 
Entfernung Faktor 2e5

Leistung per bit/s zum Mars mit 100W ca 3e-3W

3e-3*2e5**2 = 120e6 Watt

Jedoch bei dem Constraint der kleinen Antenne, wie das Mars 
Raumfahrhzeug es hat.

Es ist jedoch leicht stationär eine Antenne mit 100 facher Fläche also 
Leistung durch 1e5 auf 12e3 Watt zu bauen.

Hier ist aber immer noch Vergrößerungspotential und dann können mehrere 
Antennen korreliert werden.

Und dann hat man auf der Erde schon rausgefunden dass man mit einem Funk 
Relay auf halber Strecke mit halber Leistung und dazu noch verteilt 
auskommt.

Einem begabten und geneigten Siebtklässer könnte so relativ schnell klar 
werden dass wohl eher die (Lebens-) Zeit in irdischen Maßstäben das 
Problem der interstellaren EM Kommunikation ist.

Sven B. schrieb:
> Oder einfach weil sich jeder Siebtklässler ausrechnen kann, dass die für
> interstellare Kommunikation mit elektromagnetischen Wellen nötigen
> Energiemengen quasi nicht aufzubringen sind.

Sven B. schrieb:
> Das ist der nächste Stern, nicht die nächste Galaxie.

Sven B. schrieb:
> Ich denke fast, die realistischste Variante interstellarer Kommunikation
> ist noch, die Sonne irgendwie zu modulieren indem man was davor schiebt.

Da würde ich eher nach Möglichkeiten suchen die Strahlung eines Sterns 
durch Bestrahlung mit irgend was zu modulieren.

Wo es doch heisst dass der Mensch sogar aus reiner Unkenntnis den 
Klimawandel macht, sollte er da doch was finden können, oder?

Und schon hat man sein Kommunikations-Relay und könnte mit der nächsten 
Galaxie kommunizieren, wenn man denn die Zeit dafür hat.

Das gleiche gilt natürlich für die Suche nach extraterrestrischer 
Intelligenz.

Hier muss vor allem die Strahlung von Sternen auf Anomalien untersucht 
werden.

Moment mal, ist vielleicht unsere Sonne überbeansprucht als Relay durch 
außerirdische intergalaktische Kommunikation und deswegen haben wir die 
Klimakatastrophe?

Sven B. schrieb:
> Was soll passieren, wenn man die
> Sonne mit irgendwas bestrahlt?

Eine Laserdiode z.B. ist sehr empfindlich für eigene Strahlung die 
zurückreflektiert wird.
Man kann dadurch ihr Spektrum und Abstrahlcharakteristik deutlich 
verändern, Modenflackern beeinflussen.

Eine Laserröhre kann einfach mit Schallwellen moduliert werden, kommt 
man in die Nähe ihrer mechanischen Resonanzen.

Ein Stern ist natürlich kein Laser, doch der reagiert mit Sicherheit 
auch auf irgend eine Bestrahlung. Er wird manche Strahlung sicher in 
einem sinnlos kleinen Maß reflektieren.

Es ist dann wohl auch nötig bei der Demodulation erheblich mehr Aufwand 
zu treiben also erheblich mehr Informationen zu sammeln als üblich.

Ein Mobiltelefon hat eine winzige Antenne, einen Wandler mit z.B. 20Ms/s 
und 10-12 Bit, also 240Mbit/s Information, verarbeitet das auf bis zu 
50Mbit/s, grob.
Sagen wir einfach Faktor 5:1 Erfasste- zu Kanalinformation.
Bei einem "intergalaktischen Empfänger" könnte das immens viel größer 
sein, was natürlich auch Konsequenzen für dessen Energie- und 
Platzbedarf hat.

Die Frage ist eher ob oder wann man einen praktikablen Weg findet das zu 
nutzen. Die nächste Frage zudem: wozu?

Denn die Zeit ist für menschliche Maßstäbe und Motive das Problem.

Interstellare und auch intergalaktische Kommunikation ist wohl machbar, 
doch absolut unpraktisch und unwirtschaftlich in menschlichen Maßstäben.

Und die noch wesentlichere Frage ist dann: kann man die Information aus 
intergalaktischer Kommunikation nicht praktikabler "vor Ort" gewinnen?

Ich denke da nur an die milliarden Bilder die heute mit Mobiltelefonen 
gemacht werden.

Da gibt es doch schon "AI", die viele dieser Bilder mit passabler 
Genauigkeit dem Benutzer vorberechnen könnte ohne das dieser sie machen 
müsste.

Beispiele für Rauschen

Raymund Hofmann schrieb:
> Ein Stern ist natürlich kein Laser, doch der reagiert mit Sicherheit
> auch auf irgend eine Bestrahlung. Er wird manche Strahlung sicher in
> einem sinnlos kleinen Maß reflektieren.

Ich habe den relevanten Teil mal unterstrichen.

mh schrieb:
> Ich habe den relevanten Teil mal unterstrichen.

Ist es nicht ziemlich irrelevant was ich schon irrelevant nenne noch mal 
irrelevant zu nennen?

Raymund Hofmann schrieb:
> doch der reagiert mit Sicherheit
> auch auf irgend eine Bestrahlung.

Ich habe dir hier noch mal den relevanteren Teil wiederholt.

GEKU schrieb:
> Beispiele für Rauschen

Klingt schön.

Ich hoffe da stecken keine verfassungs-, alien- oder 
ausländerfeindlichen Botschaften drin.

Sven B. schrieb:
> Plausibler wird diese völlig aus der Luft gegriffene Behauptung durch
> Betonung der "Sicherheit" allerdings nicht :D

Du Behauptest also dass ein Stern auf gar nichts reagiert?
Das ist wohl wesentlich weniger plausibel.

Sven B. schrieb:
> Ein paar GW elektromagnetische Strahlung werden jedenfalls nichts
> bewirken, da bin ich mir ziemlich sicher.

Die Sonne strahlt ca. 1e24 Watt.

Kann man das nur zu 1e-12 irgend wie modulieren, verliert man schon 
keine Energie. Natürlich ist auch die für den Empfänger nötige Energie 
zu berücksichtigen.

Sven B. schrieb:
> Die dringt nicht wirklich tief
> ein und wird irgendwo in der außenliegenden Gasatmosphäre absorbiert,
> was nichts bewirkt außer dass die ein klein bisschen wärmer wird.

Und selbst das ist ist ein absolut linearer Prozess?
Denn ist dieser nur ein klein bisschen nichtlinear, alles physikalische 
hat doch irgend wie Sättigungseffekte oder Nichtlinearitäten, hat man 
eine Verstärkung.

Ob das praktisch nutzbar ist, ist natürlich eine weitere offene Frage.

Raymund Hofmann schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Ein paar GW elektromagnetische Strahlung werden jedenfalls nichts
>> bewirken, da bin ich mir ziemlich sicher.
>
> Die Sonne strahlt ca. 1e24 Watt.
Es sind mehr als 1e26 Watt.

> Kann man das nur zu 1e-12 irgend wie modulieren, verliert man schon
> keine Energie. Natürlich ist auch die für den Empfänger nötige Energie
> zu berücksichtigen.

Was willst du modulieren? Die Energie wird im Kern der Sonne durch 
Fusion erzeugt. Bis eine Änderung der Energieerzeugungsrate an der 
Oberfläche sichtbar wird, dauert es mehr als 10000 Jahre.

> Sven B. schrieb:
>> Die dringt nicht wirklich tief
>> ein und wird irgendwo in der außenliegenden Gasatmosphäre absorbiert,
>> was nichts bewirkt außer dass die ein klein bisschen wärmer wird.
>
> Und selbst das ist ist ein absolut linearer Prozess?
> Denn ist dieser nur ein klein bisschen nichtlinear, alles physikalische
> hat doch irgend wie Sättigungseffekte oder Nichtlinearitäten, hat man
> eine Verstärkung.

Was soll dir ein Sättigungseffekt oder eine Nichtlinearität helfen? Das 
beste worauf du hoffen kannst ist 100% Reflexion der Energie, die du 
reinsteckst. Aber wofür brauchst du dann die Sonne?

> Ob das praktisch nutzbar ist, ist natürlich eine weitere offene Frage.
Die Frage ist nicht offen, sondern lässt sich klar mit nein beantworten.

Sven B. schrieb:
> Das ist alles blabla. Die Sonne ist im größten Teil ziemlich perfekt als
> ideales Gas modellierbar.

Häh???? Ausgerechnet bei der Sonne versagt doch das Modell komplett, 
wegen der Temperaturen und des Plasmas, das schon im Aussenbereich 
(6000°C) zu beobachten ist. Innen, im Kern sind es bis zu 
(theoretischen) 10Mio°, was dazu führt, dass die Kerne schon nicht mehr 
stabil sind und die Elektronen irgendwo auf Wanderschaft gehen. Die 
klassische Thermodynamische Abstossung ist da längst überwunden.