Differenza tra Hz e bps

Non Hz e bps significato stesso? un segnale può essere trasferito al tasso di Mbps dire in una larghezza di banda di canale di poche Khz?

In realtà ci sono tre termini che volete sapere su

Larghezza di banda

La larghezza di banda viene misurata in Hz. Esso descrive la banda di frequenza che un canale di comunicazione è in grado di trasmettere con bassa perdita.

In genere si parla di una larghezza di banda a 3 dB, il che significa la gamma di frequenze di un canale può trasmettere con meno di 3 dB di perdita. Per una banda di sistema, la larghezza di banda si estende da 0 Hz a una frequenza B che chiamiamo la larghezza di banda. Per un sistema modulato se il vettore è in f ₀ , allora la banda di trasmissione sarebbe da a .$f_0 - B/2$$f_0 + B/2$

Inoltre, al di fuori della teoria dell'informazione, il termine larghezza di banda può essere utilizzata in modo più ampio come sinonimo di velocità di trasmissione, o per i dati di capacità di elaborazione, ma quando le unità sono Hz, sappiamo che stiamo parlando della larghezza di banda analogica di un percorso di segnali una sorta.

baud

Non hai chiesto questo, ma è anche importante tenerlo separato nella tua mente dagli altri due termini. Baud è il numero di simboli trasmessi al secondo sul canale.

Bit rate

Bit rate indica la quantità di informazioni trasferite su un canale, e viene misurata in bit al secondo o bps. La velocità in bit è diversa da baud se viene trasferito più di un bit per simbolo. Ad esempio, in uno schema di modulazione di ampiezza a 4 livelli, ogni simbolo può codificare 2 bit di informazione. Alternativamente, per esempio quando si utilizza un codice di correzione d'errore, il bit rate può essere inferiore alla velocità di trasmissione, come un maggior numero di simboli sono utilizzati per trasmettere un minor numero di bit di informazioni indipendenti.

Il teorema di Shannon mostra come il bit rate sia limitato dalla larghezza di banda e dal rapporto segnale-rumore del canale:

$C = B\ \log_2(1 + \mathrm{SNR})$

dove C è la capacità (bit rate massimo del canale), B è la larghezza di banda del canale e SNR è il rapporto segnale-rumore.

Hertz e bit al secondo non significano la stessa cosa. Hanno un rapporto, determinata dalla codifica bit utilizzato.

Per illustrare :

• Quadrature Phase Shift Keying : Con codifica per una delle 4 posizioni di fase per ogni "onda" o un simbolo, 2 bit possono essere trasportati per simbolo. Così:
• Così un supporto 100 KHz può trasportare 200 kbps di dati in caso ideale, ignorando qualsiasi overhead di protocollo.

Per realizzare la trasmissione Mbps su un canale KHz, codifica avrebbe bisogno di realizzare centinaia di valori unici al simbolo. Anche se questo non è concettualmente impossibile, non è sufficiente essere in uso pratico banale, per quanto ne so.

Per soli 3 bit per simbolo, sono necessari 8 possibili valori.

Come si potrebbero codificare 8 possibili valori per simbolo?

Avendo 8 (o 9) valori di tensione diversi, ad esempio, imposti su un segnale ... per gli 8 possibili valori che porta ogni simbolo (durata dell'onda). Il nono valore se usato sarebbe per un "no-op" o "ignorare questo" valore.

Mentre questo è semplice in un esperimento di laboratorio, non è così semplice nei media di trasmissione del mondo reale. Il problema peggiora solo con requisiti di livello di codifica più elevati. 4 bit hanno bisogno di 16 valori, 8 bit per simbolo hanno bisogno di 256 valori, il che produrrebbe solo una frequenza bps di 8 volte la frequenza KHz.

Sono concetti simili in quanto entrambi misurano il ritmo di una cosa, ma non lo stesso. Hz, o Hertz, significa cicli al secondo ed è una misura della frequenza. bps è "bit al secondo", o meno frequentemente "byte al secondo". La relazione tra i due dipenderà da come viene codificato un bit.

Quando si parla di "larghezza di banda di canale", stiamo probabilmente parlando di RF modulazione. Segnali RF sono tipicamente detta avere una frequenza portante , che è una frequenza centrale che viene poi modulata (da qualsiasi numero di mezzi) per codificare i dati. Wi-Fi, ad esempio, ha spesso frequenze portanti intorno a 2,4 GHz. Ogni canale Wi-Fi è una frequenza leggermente diversa.

Per codificare il segnale di interesse, cambiamo questo vettore in qualche modo. Potremmo variare la sua (modulazione di frequenza, FM) frequenza o di ampiezza (modulazione di ampiezza, AM). Oppure potremmo accenderlo e fuori (modulazione dell'onda portante, CW). Questi sono tutti gli schemi semplici di modulazione. Qualcosa come Wi-Fi utilizza uno schema molto più complessa.

Se prendiamo la trasformata di Fourier del risultante vettore + modulazione, possiamo vedere la gamma di frequenze utilizzate da questo segnale. Altri segnali che utilizzano la stessa gamma interferisce. La differenza tra il più basso e le frequenze più alte è la larghezza di banda del canale .

Ancora una volta, quanti dati (bit al secondo) puoi inserire in una determinata larghezza di banda del canale dipendono fortemente dal tuo schema di modulazione.

$1/$$1/s$$f = \frac{1}{2\pi RC}$$1/s$$C/V$$V/I$$C/I$$I/C$$C$$1/s$

$1/s$$1/s$$1$

È bit al secondo Hertz? Prima di tutto, la comunicazione di bit non deve essere periodiche. Se si riceve 3600 bit in un'ora, questo non significa che non v'è stato un 1 Hz segnalazione coinvolti. I bit possono essere arrivati ​​a intervalli sporadici. Per esempio, 3599 bit potrebbero essere arrivati ​​nei primi 5 minuti, e poi aspettato 55 minuti in più per l'ultimo.

Anche se il tasso di dati è perfettamente liscia, ciò non significa che i bit al secondo è Hertz. Supponiamo che bit sono ordinatamente clock su otto linee parallele. Poi 800 bit al secondo realtà significa che la frequenza di arrivo di ogni bit uno è 100 Hz, uguale a quello della parola di otto bit che lo contiene.

Re: Può un segnale di essere trasferito al tasso di Mbps dire in una larghezza di banda di canale di poche Khz?

$[a,b]$$[a,b]$$[a,b]$

Assumiamo di avere due frequenze f1 e f2 e f1 e f2 rappresenta 0 indica di 1. Inoltre supponga che è necessario almeno una separazione di delta tra le due frequenze in modo che non interferiscano. Infine ciascuna frequenza deve essere trasmessa per T secondi per essere affidabile trasmettere e rilevato. Così il bit rate è (1 / T) bit / secondo.

Ora vuoi aumentare il bit rate. Un modo per farlo è quello di utilizzare 4 frequenze invece di 2. Quindi la mappatura potrebbe essere qualcosa di simile.

f1: 00, f2: 01, f3: 10, F4: 11

Così ora è possibile trasmettere 2 bit nello stesso T. durata Così il bit rate è (2 / T) bit / secondo. Il requisito di larghezza di banda è aumentato da 2 * delta a 4 * delta (3 delta tra le 4 frequenze e delta / 2 alle due estremità). Quindi questo esempio, in termini molto semplici mostra il rapporto tra larghezza di banda e velocità di trasmissione dati. Aumentare la larghezza di banda aumenta la velocità dei dati.