Home Tekniikka Kanavan kaistanleveys

Kanavan kaistanleveys



Analogchannel

ThebandwidthoftheanalogchannelW=f2-f1wheref1isthelowestfrequencythatthechannelcanpass,andf2isthehighestfrequencythatthechannelcanpass.BotharedeterminedbythechannelDeterminedbyphysicalcharacteristics.Whenthecircuitsthatmakeupthechannelaremade,thebandwidthofthechannelisdetermined.Inordertomakethesignaltransmissionlessdistortion,thechannelmusthaveenoughbandwidth.

Digitalchannel

Digitalchannelisadiscretechannel,whichcanonlytransmitdigitalsignalsofdiscretevalues.Thebandwidthofthechanneldeterminesthehighestpossibleundistortedtransmissionpulsesequenceinthechannelrate.

Adigitalpulseiscalledasymbol,andweusethesymbolratetorepresentthenumberofsignalwaveformtransformationsperunittime,thatis,thenumberofsymbolstransmittedthroughthechannelinaunittime.IfthesignalsymbolwidthisTseconds,thesymbolrateB=1/T.Theunitofsymbolrateiscalledbaud(Baud),sothesymbolrateisalsocalledbaudrate.Asearlyas1924,HenryNyquist,aresearcheratBellLaboratories,deducedthelimitbaudrateofanoiselesschannelwithlimitedbandwidth,whichiscalledtheNyquisttheorem.IfthechannelbandwidthisW,theNyquisttheoremstatesthatthemaximumsymbolrateisB=2W(Baud).ThechannelcapacityspecifiedbytheNyquisttheoremisalsocalledtheNyquistlimit,whichisdeterminedbythephysicalcharacteristicsofthechannel..ItisimpossibletotransmitpulsesignalsbeyondtheNyquistlimit,sothechannelbandwidthmustbeimprovedtofurtherincreasethebaudrate.

Theamountofinformationcarriedbythecodeelementisdeterminedbythenumberofdiscretevalues​​takenbythecodeelement.Ifthesymboltakestwodiscretevalues,onesymbolcarries1bitofinformation.Ifthesymbolcantakefourdiscretevalues,onesymbolcarries2bitsofinformation.Thatis,theamountofinformationn(bit)carriedbyasymbolhasthefollowingrelationshipwiththenumberoftypesofsymbolsN:n=log2N

Theamountofinformation(numberofbits)transmittedonthechannelperunittimeiscalledthedatarate.Thewaytoincreasetherateatacertainbaudrateistouseonesymboltorepresentmorebits.Iftwobitsareencodedintoonesymbol,thedataratecanbedoubled.

Tätä varten meillä on kaava:

R=Blog2N=2Wlog2N(b/s)

jossa edustaadataraattia ja yksikkösekkuntibittiä, lyhennettynä bpssorb/s

Datarateandbaudratearetwodifferentconcepts.Thetwoareequalonlywhenthesymboltakestwodiscretevalues.Forordinarytelephonelines,thebandwidthis3000HZandthehighestbaudrateis6000Baud.Themaximumdataratecantakedifferentvalues​​dependingontheencodingmethod.Thesearethelimitvalues​​underidealconditionswithoutnoise.Theactualchannelwillbeinterferedbyvariousnoises,soitisfarfromreachingthedatatransferratecalculatedaccordingtotheNyquisttheorem.Shannon'sresearchshowsthatthelimitdataratewithnoisecanbecalculatedbythefollowingformula:

C=Wlog2(1+s/n)

Tätä kaavaa kutsutaan Shannonin teoreemaksi,Whisthekanavakaistanleveys,Signaalinkeskimääräinen teho,Niskeskimääräinenkohinan teho,ja kutsuu/kutsutaan signaali-kohinasuhteeksi.KoskaStoNistoolarge-suoritus ontodellinen,pehmennäsuhteleminen(allekirjoittamatta). suhde: db = 10lgs/n

Esimerkki,whens/nis1000,signaalin ja kohinan välinen suhde on 30 db.Tällä kaavalla ei ole mitään tekemistä signaalin erillisen arvon kanssa, mikä tarkoittaa, riippumatta siitä, mitä menetelmää käytetään modulointiin, niin kauan kuin signaalin kohinasuhteeseen on annettu, jos tiedonsiirtokanavan maksimilähetysaikaa ei ole. kaistanleveys on 3000 HZ ja signaalin ja kohinan välinen suhde on 30 db, suurin tiedonsiirtonopeus on

C=3000log2(1+1000)≈3000×9,97≈30000b/s

ThisisthelimitValuehasonlytheoreticalmeaning.Infact,itisverygoodthatthedataratecanreach9600b/sonatelephonelinewithabandwidthof3000HZ.

Tosumup,wehavetwoconceptsofbandwidth.Intheanalogchannel,thebandwidthiscalculatedaccordingtotheformulaW=f2-f1.Forexample,thebandwidthofaCATVcableis600HZor1000HZ;thebandwidthofadigitalchannelisthechannelThemaximumdataratethatcanbeachieved,forexample,thebandwidthofEthernetis10MB/Sor100MB/S,andthetwocanbeconvertedtoeachotherbyShannon'stheorem.

Aiheeseen liittyvät erot

Kanavan kaistanleveys

Taajuuskaistanleveysstandardin langattomien signaalien lähettämiseen.Yleisesti käytetyllä taajuuskaistalla 2,4–2,4835 GHz kunkin kanavan taajuuskaistanleveys on 20 MHz; entinen toimii b/g/n-protokollan kanssa,jathelat.

Thehigherthefrequency,theeasieritistobedistorted.Inthecaseof11n,20MHzcanreachabandwidthof144Mbps(howtocalculate?).Ithasbetterpenetrationandalongtransmissiondistance(about100meters);40MHzInthecaseof11n,itcanreachabandwidthof300Mbps,withaslightlypoorerpenetrationandashorttransmissiondistance(about50meters).

Signaalin kaistanleveys

Signalbandwidthreferstoelectromagneticwavesintheradiofrequencybandthatpropagateinfreespace(includingairandvacuum).

Electromagneticwavesincludemanytypes,arrangedintheorderoffrequencyfromlowtohigh:radiowaves,infraredrays,visiblelight,ultravioletrays,X-raysandgammarays.Radiowavesaredistributedinthefrequencyrangeof3Hzto3000GHz.Inthisspectrum,itcanbedividedinto12bands.Thelowerthefrequency,thesmallerthepropagationloss,thelongerthecoveragedistance,andthestrongerthediffractionability.However,thefrequencyresourcesofthelowfrequencybandaretight,andthesystemcapacityislimited.Therefore,theradiowavesofthelowfrequencybandaremainlyusedinsystemssuchasbroadcasting,television,andpaging.

Thehighfrequencybandisrichinfrequencyresourcesandthesystemcapacityislarge.Butthehigherthefrequency,thegreaterthepropagationloss,thecloserthecoveragedistance,andtheweakerthediffractionability.Inaddition,thehigherthefrequency,thegreaterthetechnicaldifficultyandthecorrespondingincreaseinthecostofthesystem.

This article is from the network, does not represent the position of this station. Please indicate the origin of reprint
TOP