Пропускная способность по частоте в бит/сек

Question 1

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как пропускная способность является измеримым свойством. Кабель можно рассматривать как фильтр нижних частот. Все кабели могут пропускать постоянный ток (f = 0 Гц), но некоторые кабели имеют потерю сигнала в мегагерцовом диапазоне, тогда как коаксиальный кабель может достигать гигагерцового диапазона.

Кабель может переносить сигнальное напряжение, которое является непрерывной (т.е. аналоговой) формой электрической энергии. Напряжение не может быть квантовано, поэтому кабель не может переносить цифровые данные, если эта цифровая информация немодулированный(или преобразованный) в форму волны для передачи. Простейшая модуляция, используемая для цифровых данных, этоамплитудная модуляция, и обычно известен как цифровой или логический уровень. Логические уровни подходят для бортовых схем и кабелей очень короткой длины. Логический уровень не используется для более длинных кабелей передачи, потому что, хотя он тривиален и дешев в реализации, он неэффективно использует полосу пропускания и не сбалансирован по энергии (рассмотрите наихудший случай длинной строки логических единиц или нулей).

Выбор модуляции является компромиссом, основанным на полосе пропускания кабеля и свойствах затухания, а также сложности электроники передачи/приема. Модуляция для цифровой информации может использовать как фазу, так и амплитуду. Модуляция будет определять количество бит, передаваемых на символ. Например, QAM256 может передавать 8 бит данных на один символ, но требует сложной электроники приемопередатчика.

Приложение

Что именно представляют собой эти циклы, если не скорость передачи битов?

Циклы чистой синусоиды (т.е. одна частота, только основная гармоника, без гармоник).

Цифровой сигнал данных (использующий высокие/низкие логические уровни) будет иметь частотные компоненты от 10x до 100x базовой тактовой частоты. Если вы знакомы с рядами Фурье, то вы знаете, что прямоугольная волна эквивалентна бесконечному суммированию синусоидальных волн связанных частот.

Ширина полосы измеряется в Герцах или циклах в секунду. Для типичных кабелей нижняя частота полосы — это DC или 0 Гц, а верхняя частота будет частотой чистогосинусоидальная волназаданного напряжения, которое не затухает существенно (например, -3 дБ) на заданной длине кабеля. Затухание сигналаявляется внутренним свойством кабеля; обычно оно указывается в таблице технических характеристик кабеля как функция частоты (чистая синусоида) и длины.

Скорость передачи данных (например, бит в секунду) устанавливается спецификацией проекта и является функцией (как минимум):

тип и длина кабеля,
возможности и стоимость электроники приемопередатчика,
конструкция разъема,
выбранная модуляция и
протокол (например, Ethernet выбирает степени числа 10 (а затем удваивает их для полного дуплекса), SATA выбирает значения, кратные 1500).

Для обеспечения эксплуатационной надежности фактически выбранная скорость передачи данных может быть ниже теоретической максимальной скорости.

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как пропускная способность является измеримым свойством. Поэтому не существует формулы преобразования между этими двумя числами.

Answer

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как пропускная способность является измеримым свойством. Кабель можно рассматривать как фильтр нижних частот. Все кабели могут пропускать постоянный ток (f = 0 Гц), но некоторые кабели имеют потерю сигнала в мегагерцовом диапазоне, тогда как коаксиальный кабель может достигать гигагерцового диапазона.

Кабель может переносить сигнальное напряжение, которое является непрерывной (т.е. аналоговой) формой электрической энергии. Напряжение не может быть квантовано, поэтому кабель не может переносить цифровые данные, если эта цифровая информация немодулированный(или преобразованный) в форму волны для передачи. Простейшая модуляция, используемая для цифровых данных, этоамплитудная модуляция, и обычно известен как цифровой или логический уровень. Логические уровни подходят для бортовых схем и кабелей очень короткой длины. Логический уровень не используется для более длинных кабелей передачи, потому что, хотя он тривиален и дешев в реализации, он неэффективно использует полосу пропускания и не сбалансирован по энергии (рассмотрите наихудший случай длинной строки логических единиц или нулей).

Выбор модуляции является компромиссом, основанным на полосе пропускания кабеля и свойствах затухания, а также сложности электроники передачи/приема. Модуляция для цифровой информации может использовать как фазу, так и амплитуду. Модуляция будет определять количество бит, передаваемых на символ. Например, QAM256 может передавать 8 бит данных на один символ, но требует сложной электроники приемопередатчика.

Приложение

Что именно представляют собой эти циклы, если не скорость передачи битов?

Циклы чистой синусоиды (т.е. одна частота, только основная гармоника, без гармоник).

Цифровой сигнал данных (использующий высокие/низкие логические уровни) будет иметь частотные компоненты от 10x до 100x базовой тактовой частоты. Если вы знакомы с рядами Фурье, то вы знаете, что прямоугольная волна эквивалентна бесконечному суммированию синусоидальных волн связанных частот.

Ширина полосы измеряется в Герцах или циклах в секунду. Для типичных кабелей нижняя частота полосы — это DC или 0 Гц, а верхняя частота будет частотой чистогосинусоидальная волназаданного напряжения, которое не затухает существенно (например, -3 дБ) на заданной длине кабеля. Затухание сигналаявляется внутренним свойством кабеля; обычно оно указывается в таблице технических характеристик кабеля как функция частоты (чистая синусоида) и длины.

Скорость передачи данных (например, бит в секунду) устанавливается спецификацией проекта и является функцией (как минимум):

тип и длина кабеля,
возможности и стоимость электроники приемопередатчика,
конструкция разъема,
выбранная модуляция и
протокол (например, Ethernet выбирает степени числа 10 (а затем удваивает их для полного дуплекса), SATA выбирает значения, кратные 1500).

Для обеспечения эксплуатационной надежности фактически выбранная скорость передачи данных может быть ниже теоретической максимальной скорости.

Кабель не имеет собственной скорости передачи битов, тогда как пропускная способность является измеримым свойством. Поэтому не существует формулы преобразования между этими двумя числами.

Question 2

Это не одно и то же. Биты в секунду означают скорость, с которой биты данных проходят через среду передачи (кабель, радио или оптический канал). Герц кабеля Ethernet означает его способность переносить достаточно высокие частоты для точного воспроизведения сигнала по всей длине кабеля. Чем лучше кабель, тем выше его частотный рейтинг и тем больше бит в секунду кодированного сигнала он может обработать. Насколько это будет зависеть также от других факторов, таких как тип сигнала, используемого для передачи данных, и длина кабеля.

Answer

Это не одно и то же. Биты в секунду означают скорость, с которой биты данных проходят через среду передачи (кабель, радио или оптический канал). Герц кабеля Ethernet означает его способность переносить достаточно высокие частоты для точного воспроизведения сигнала по всей длине кабеля. Чем лучше кабель, тем выше его частотный рейтинг и тем больше бит в секунду кодированного сигнала он может обработать. Насколько это будет зависеть также от других факторов, таких как тип сигнала, используемого для передачи данных, и длина кабеля.

Question 3

КакВикипедия говорит:

Пропускная способность линии Шеннона ... равна $пропускная способность \times \log_2(1 + \frac{P_u}{P_n})$ , с $\frac{P_u}{P_n}$ (линейным) отношением сигнал/шум.

Итак, для возможности вычисления нужна вторая характеристика строки: SNR для строки пропускной способности бит в секунду.

Answer

КакВикипедия говорит:

Пропускная способность линии Шеннона ... равна $пропускная способность \times \log_2(1 + \frac{P_u}{P_n})$ , с $\frac{P_u}{P_n}$ (линейным) отношением сигнал/шум.

Итак, для возможности вычисления нужна вторая характеристика строки: SNR для строки пропускной способности бит в секунду.

Пропускная способность по частоте в бит/сек

решение1

решение2

решение3

Связанный контент