Ako želite dobro naučiti predmet, prije svega, koncept mora biti vrlo jasan. Ako ga ne razumijete dobro, najbolje je ići naprijed-nazad kako biste razumjeli te koncepte dok učite. Mislim da je razlog zašto je razumevanje teorije ponekad zbunjujuće taj što sam koncept nije jasan. Pogledajte neka pitanja o Zhihuu. Ako je koncept jasan, nećete postavljati tako neprofesionalna pitanja.
Pogledajmo prvo dva osnovna koncepta brzine prijenosa podataka, simbola (simbol) i brzine prijenosa podataka.
1. Brzina prijenosa podataka
Također poznat kao brzina koda, brzina prijenosa ili propusni opseg podataka, opisuje broj bitova podatkovnog koda koji se prenose u sekundi u komunikaciji, u bps. To je lako razumjeti, "samo treba", koliko bitova podataka se prenosi u sekundi.
2. Simbol (simbol)
Naziva se i simbolom. Kroz različite metode modulacije (kao što su FSK, QAM, itd.), više bitova informacija može se učitati na jedan simbol simbola. Na primjer, slika ispod prikazuje sva četiri simbola simbola modulirana 4QAM (tj. QPSK), a jedan simbol može nositi dva bita informacija.
3. Brzina simbola
Brzina simbola je brzina simbola, u Baud/s ili sym/s, i predstavlja broj prenesenih simbola u sekundi. Brzina simbola se također naziva brzina prijenosa ili brzina prijenosa simbola. Brzina simbola određuje efikasnost komunikacije. Očigledno, što je više statusa simbola metode modulacije (4QAM u gornjem primjeru), to je veća vrijednost brzine simbola i više informacija bita se može prenijeti u sekundi. očigledno imaju
Brzina prijenosa podataka=brzina simbola x broj bitova u simbolu
Serijski port koji obično koristimo nema nikakvu modulaciju. Visoki i niski nivoi koji se šalju direktno predstavljaju 1 i 0, to jest, bit je simbol, tako da je njegova brzina prijenosa brzina prijenosa. Brzina prijenosa serijskog porta o kojoj govorimo je 115200, odnosno pod ovom postavkom brzina prijenosa može doseći 115200bit/s.
Nakon razgovora o gornja tri koncepta, možemo govoriti o propusnosti.
Širina pojasa je zapravo fizički koncept, on se odnosi na širinu zauzetog spektra. Prilikom projektovanja komunikacionog sistema, širina pojasa je zapravo veličina određena dizajnom. Veoma je važno da razumete da sistem, koju brzinu prenosa podataka ćete podržati? Koja metoda modulacije se koristi? Koje se kodiranje koristi? Nakon što se sve uzme u obzir, ovi pokazatelji određuju koliko je propusnog opsega potrebno vašem kanalu. Različite metode kodiranja (razne svrhe, provjera, ispravljanje grešaka, itd., sa samo jednom svrhom, da poboljšaju pouzdanost prijenosa) određuju ukupnu količinu informacija koju na kraju prenesete (podaci koji se prenose + druge potrebne informacije), modulacija metoda određuje brzinu simbola kojom se ovi podaci konačno prenose.
Dakle, pitanje je kakav je odnos između propusnog opsega i propusnog opsega? Odnos između propusnog opsega kanala i brzine prijenosa podataka može se opisati Shanonovom teoremom i Nyquistovim kriterijem.
Šenonova teorema:
Cmax=Wlog2(1+S/N)(b/s) S je prosječna snaga signala koji se prenosi u kanalu, N je Gausova snaga šuma unutar kanala
Odnosno, ako kanal nema šuma, širina pojasa koju podržava kanal je beskonačna. Naravno, nemoguće je da zapravo nema buke.
Šenonova teorema daje teorijsku gornju granicu kapaciteta kanala, ali izgleda pomalo iluzorno, jer izgleda da nema nikakve veze sa brzinom prenosa, brzinom koda itd., a odnos između njih je dat Nyquistovim kriterijumom.
Nyquistov kriterij: Za niskopropusni kanal bez šuma sa propusnim opsegom od W (Hz), najveća brzina prijenosa simbola Bmax:
Bmax=2W (Baud), odnosno maksimalna brzina prijenosa simbola idealnog niskopropusnog kanala po Hertz propusnom opsegu je 2 simbola u sekundi.
Prema prethodnoj definiciji baud jedinice, ako je broj stanja simbola metode kodiranja M, dobija se granična brzina prijenosa informacija (kapacitet kanala) Cmax:
Cmax=2Wlog2(M) (b/s) (komentari ističu da je ovo niskopropusni slučaj, ali ne utiče na razumijevanje)
Ono što Nyquist želi da nam kaže je da ako svaki simbol prenosi određeni bit, ako moj kanal podržava samo propusni opseg od W (Hz), možete mi dati najviše Cmax (bit) informacije u sekundi, ne mogu jesti nijednu više. Suprotno tome, kada je propusni opseg poznat i kapacitet kanala Cmax određen Šenonovom teoremom, Nyquistov kriterijum zapravo daje maksimalan broj bitova (kao što je broj QAM-ova) prenetih po simbolu u sistemu.
Da se vratimo na gornju rečenicu, širina pojasa je veličina koja je određena dizajnom. Želim da prenesem toliko podataka, a maksimalni omjer signala i šuma kanala u osnovi može imati predviđenu vrijednost. Morate mi barem stvoriti kanal koji zadovoljava Shanonov teorem. Nepotrebno je reći da je propusni opseg manji, a više otpada. Morate znati spektar. Resursi su često veoma dragoceni. Također, vaš RF krug, dizajn hardvera i filter moraju zadovoljiti ovaj propusni opseg za mene. Ako je manje, neće raditi. Ako je propusni opseg prevelik, vanjski signal interferencije može procuriti, a zaštita od smetnji neće raditi.
Na kraju, hajde da pričamo o nosaču. Kao što naziv govori, nosilac je nosilac modulacije i prenosa signala. Ima samo jednu središnju frekvenciju i nema nikakve veze sa samim propusnim opsegom. Na primjer, 11n protokol predviđa da može raditi u 2G frekvencijskom opsegu ili u 5G frekvencijskom opsegu, a ostali faktori su isti. Pod pretpostavkom da je propusni opseg 20M, frekvencija nosioca je 2,4GHz kada se radi u 2G frekvencijskom opsegu, tada su resursi spektra koje zapravo zauzima 2,390GHz-2.410GHz. Kada radite u frekventnom opsegu 5G, frekvencija nosioca je 5GHz, a resursi spektra koje zapravo zauzima su 4,990GHz-5.010GHz.
Na kraju ovog članka, kako da razumijem odnos između propusnog opsega podataka, frekvencije nosioca i propusnog opsega nosioca u bežičnim komunikacionim sistemima sa svojim odgovorom na ovoj vezi? kao kraj. Zašto signal zauzima širinu pojasa je zaista osnovno, jer je spektar koji zauzima digitalni signal (zar nije samo aperiodičan kao kvadratni val) zapravo beskonačno širok nakon Fourierove transformacije.
