ความแตกต่างระหว่าง Hz และ bps

เฮิร์ตซ์และ bps มีความหมายเหมือนกันหรือไม่ สามารถถ่ายโอนสัญญาณที่อัตรา Mbps ต่อวินาทีบนแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณไม่กี่ Khz ได้หรือไม่?

จริงๆแล้วมีสามคำที่คุณต้องการรู้

แบนด์วิดธ์

วัดแบนด์วิดธ์เป็น Hz มันอธิบายถึงย่านความถี่ที่ช่องทางการสื่อสารสามารถส่งสัญญาณด้วยการสูญเสียต่ำ

โดยทั่วไปเราพูดถึงแบนด์วิดธ์ 3 เดซิเบลหมายถึงช่วงความถี่ที่ช่องสามารถส่งสัญญาณโดยมีการสูญเสียน้อยกว่า 3 เดซิเบล สำหรับระบบเบสแบนด์แบนด์วิดท์ขยายจาก 0 Hz ถึงความถี่Bซึ่งเราเรียกแบนด์วิดท์ สำหรับระบบ modulated ถ้าผู้ให้บริการที่ฉ₀แล้ววงส่งจะมาจากเพื่อฉ0 + B / 2$f_0 - B/2$$f_0 + B/2$

นอกเหนือจากทฤษฎีข้อมูลแล้วคำว่าแบนด์วิดท์อาจถูกนำมาใช้ในวงกว้างเป็นคำพ้องสำหรับบิตเรทหรือสำหรับความสามารถในการประมวลผลข้อมูล แต่เมื่อหน่วยเป็นเฮิร์ตซ์เรารู้ว่าเรากำลังพูดถึงแบนด์วิดธ์อะนาล็อกของเส้นทางสัญญาณ บางอย่าง.

บอด

คุณไม่ได้ถามเกี่ยวกับสิ่งนี้ แต่สิ่งสำคัญคือการแยกสิ่งนี้ไว้ในใจของคุณจากอีกสองคำ Baudคือจำนวนสัญลักษณ์ที่ถ่ายโอนต่อวินาทีในช่อง

อัตราบิต

บิตเรตระบุจำนวนข้อมูลที่ถ่ายโอนบนแชนเนลและวัดเป็นบิตต่อวินาทีหรือ bps อัตราบิตแตกต่างจาก baud หากมีการถ่ายโอนมากกว่าหนึ่งบิตต่อสัญลักษณ์ ตัวอย่างเช่นในโครงร่างการมอดูเลตแอมพลิจูด 4 ระดับแต่ละสัญลักษณ์สามารถเข้ารหัสข้อมูล 2 บิต อีกทางหนึ่งตัวอย่างเช่นเมื่อใช้รหัสการแก้ไขข้อผิดพลาดอัตราบิตอาจน้อยกว่าอัตราการรับส่งข้อมูลเนื่องจากสัญลักษณ์จำนวนมากถูกใช้เพื่อถ่ายทอดบิตอิสระจำนวนน้อยลง

ทฤษฎีบทแชนนอนแสดงให้เห็นว่าอัตราบิตถูก จำกัด โดยแบนด์วิดท์และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของช่องสัญญาณ:

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

โดยที่Cคือความจุ (อัตราบิตสูงสุดของแชนเนล), Bคือแบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณและ SNR คืออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน

เฮิรตซ์และบิตต่อวินาทีไม่ได้หมายความว่าสิ่งเดียวกัน พวกเขามีความสัมพันธ์ซึ่งกำหนดโดยการเข้ารหัสบิตที่ใช้

เพื่อแสดง :

• Key Shift Phase Quadrature : การเข้ารหัสตำแหน่งหนึ่งใน 4 เฟสสำหรับ "wave" หรือสัญลักษณ์แต่ละอันสามารถดำเนินการ 2 บิตต่อสัญลักษณ์ ดังนั้น:
• ดังนั้นผู้ให้บริการ 100 KHz สามารถดำเนินการข้อมูล 200 kbpsในกรณีที่เหมาะสมโดยไม่สนใจค่าใช้จ่ายโปรโตคอลใด ๆ

ในการรับส่ง Mbps บนช่องสัญญาณ KHz การเข้ารหัสจะต้องบรรลุค่าที่ไม่ซ้ำกันหลายร้อยค่าต่อสัญลักษณ์ แม้ว่ามันจะไม่เป็นไปไม่ได้ในแนวความคิด แต่มันก็ไม่สำคัญพอที่จะใช้งานได้จริงสำหรับความรู้ของฉัน

สำหรับ 3 บิตต่อสัญลักษณ์หนึ่งต้องการ 8 ค่าที่เป็นไปได้

เราจะเข้ารหัส 8 ค่าที่เป็นไปได้ต่อสัญลักษณ์อย่างไร

โดยมี 8 (หรือ 9) ค่าแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่นกำหนดสัญญาณ ... สำหรับ 8 ค่าที่เป็นไปได้แต่ละสัญลักษณ์ (ระยะเวลาคลื่น) ดำเนินการ ค่าที่เก้าหากใช้จะเป็นค่า "no-op" หรือ "ละเว้นสิ่งนี้"

แม้ว่านี่จะง่ายในการทดลองในห้องปฏิบัติการ แต่มันก็ไม่ง่ายนักในสื่อการส่งในโลกแห่งความเป็นจริง ปัญหาแย่ลงเมื่อระดับความต้องการการเข้ารหัสสูงขึ้น 4 บิตต้องการ 16 ค่า 8 บิตต่อสัญลักษณ์ต้องการ 256 ค่าซึ่งจะให้อัตรา bps 8 เท่าของอัตรา KHz

พวกเขาเป็นแนวคิดที่คล้ายกันโดยที่พวกเขาวัดอัตราของสิ่งต่าง ๆ แต่ไม่เหมือนกัน เฮิร์ตซ์หรือเฮิรตซ์หมายถึงรอบต่อวินาทีและเป็นการวัดความถี่ bps คือ "บิตต่อวินาที" หรือน้อยกว่าบ่อยครั้ง "ไบต์ต่อวินาที" ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองจะขึ้นอยู่กับวิธีการเข้ารหัสบิต

เมื่อเราพูดถึง "แชนเนลแบนด์วิดท์" เราอาจกำลังพูดถึงการมอดูเลต RF โดยทั่วไปแล้วสัญญาณ RF จะมีความถี่พาหะซึ่งเป็นความถี่กลางที่ถูกมอดูเลต (ตามจำนวนวิธี) เพื่อเข้ารหัสข้อมูล ตัวอย่างเช่น Wi-Fi มักมีความถี่ของผู้ให้บริการประมาณ 2.4 GHz แต่ละช่องสัญญาณ Wi-Fi มีความถี่แตกต่างกันเล็กน้อย

ในการเข้ารหัสสัญญาณที่น่าสนใจเราจึงเปลี่ยนผู้ให้บริการรายนี้ เราอาจเปลี่ยนแปลงความถี่ (การมอดูเลตความถี่, FM) หรือแอมพลิจูดของมัน (การมอดูเลตแอมพลิจู, AM) หรือเราอาจเปิดและปิด (การมอดูเลตคลื่นพาหะ CW) เหล่านี้เป็นรูปแบบการปรับทั้งหมด บางอย่างเช่น Wi-Fi ใช้รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น

หากเราใช้การแปลงฟูริเยร์ของสัญญาณพาหะ + การมอดูเลตเราจะเห็นช่วงความถี่ที่ใช้โดยสัญญาณนี้ สัญญาณอื่น ๆ ที่ใช้ช่วงเดียวกันจะรบกวน ความแตกต่างระหว่างความถี่สูงสุดต่ำสุดและเป็นช่องความถี่

อีกครั้งเท่าใดข้อมูล (บิตต่อวินาที) คุณสามารถใส่ในแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับรูปแบบการปรับของคุณ

$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$

บิตต่อวินาทีคือเฮิรตซ์หรือไม่ ประการแรกการสื่อสารของบิตไม่จำเป็นต้องเป็นระยะ หากคุณได้รับ 3600 บิตในหนึ่งชั่วโมงนั่นไม่ได้หมายความว่ามีสัญญาณ 1 Hz ที่เกี่ยวข้อง บิตอาจมาเป็นระยะ ๆ ตัวอย่างเช่น 3599 บิตอาจมาถึงใน 5 นาทีแรกจากนั้นคุณรออีก 55 นาทีสำหรับครั้งสุดท้าย

แม้ว่าอัตราข้อมูลจะราบรื่นอย่างสมบูรณ์นั่นไม่ได้หมายความว่าบิตต่อวินาทีคือเฮิรตซ์ สมมติว่าบิตนั้นมีการโอเวอร์คล็อกอย่างเรียบร้อยบนเส้นคู่ขนานแปดเส้น จริงแล้ว 800 บิตต่อวินาทีหมายความว่าความถี่ของการมาถึงของบิตใด ๆ คือ 100 Hz เช่นเดียวกับคำแปดบิตที่มีอยู่

Re: สามารถถ่ายโอนสัญญาณที่อัตรา Mbps บนแชนเนลแบนด์วิดท์ไม่กี่ Khz ได้หรือไม่?

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

สมมติว่าคุณมีสองความถี่ f1 และ f2 และ f1 แทน 0 และ f2 แทน 1 นอกจากนี้สมมติว่าคุณต้องแยกเดลต้าอย่างน้อยระหว่างสองความถี่เพื่อให้ไม่รบกวน สุดท้ายต้องส่งแต่ละความถี่เป็นเวลา T วินาทีเพื่อให้สามารถส่งและตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือ ดังนั้นอัตราบิตคือ (1 / T) บิต / วินาที

ตอนนี้คุณต้องการเพิ่มอัตราบิต วิธีหนึ่งในการทำเช่นนั้นคือการใช้ความถี่ 4 แทน 2 ดังนั้นการทำแผนที่อาจเป็นสิ่งที่ต้องการ

f1: 00, f2: 01, f3: 10, f4: 11

ดังนั้นตอนนี้คุณสามารถส่ง 2 บิตในช่วงเวลาเดียวกัน T ดังนั้นอัตราบิตคือ (2 / T) บิต / วินาที ความต้องการแบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นจาก 2 * delta เป็น 4 * delta (3 deltas ระหว่างความถี่ 4 และ delta / 2 ที่ปลายทั้งสอง) ตัวอย่างนี้ในศัพท์ง่าย ๆ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแบนด์วิดท์และอัตราข้อมูล การเพิ่มแบนด์วิดท์จะเพิ่มอัตราข้อมูล