Os ydych chi eisiau dysgu pwnc yn dda, yn gyntaf oll, rhaid i'r cysyniad fod yn glir iawn. Os nad ydych chi'n ei ddeall yn dda, mae'n well mynd yn ôl ac ymlaen i ddeall y cysyniadau hynny wrth i chi ddysgu. Rwy'n meddwl mai'r rheswm pam mae deall theori weithiau'n ddryslyd yw nad yw'r cysyniad ei hun yn glir. Edrychwch ar rai cwestiynau am Zhihu. Os yw'r cysyniad yn glir, ni fyddwch yn gofyn cwestiynau amhroffesiynol o'r fath.
Edrychwn yn gyntaf ar y ddau gysyniad sylfaenol o gyfradd trosglwyddo data, symbol (symbol), a chyfradd symbolau.
1. Cyfradd trosglwyddo data
Fe'i gelwir hefyd yn gyfradd cod, cyfradd didau neu led band data, ac mae'n disgrifio nifer y darnau o god data a drosglwyddir yr eiliad mewn cyfathrebu, mewn bps. Mae hyn yn hawdd ei ddeall, "dim ond ei angen", faint o ddarnau o ddata sy'n cael eu trosglwyddo bob eiliad.
2. Symbol (symbol)
Gelwir hefyd yn symbol. Trwy wahanol ddulliau modiwleiddio (fel FSK, QAM, ac ati), gellir llwytho darnau lluosog o wybodaeth ar un symbol symbol. Er enghraifft, mae'r ffigur isod yn dangos y pedwar symbol symbol wedi'u modiwleiddio gan 4QAM (hy QPSK), a gall un symbol gario dau ddarn o wybodaeth.
3. Cyfradd symbol
Y gyfradd symbolau yw'r gyfradd symbolau, mewn Baud/s neu sym/s, ac mae'n cynrychioli nifer y symbolau a drosglwyddir yr eiliad. Gelwir cyfradd symbolau hefyd yn gyfradd baud neu gyfradd symbolau. Mae'r gyfradd symbol yn pennu'r effeithlonrwydd cyfathrebu. Yn amlwg, po fwyaf o gyflyrau symbol dull modiwleiddio (4QAM yn yr enghraifft uchod), y mwyaf yw gwerth cyfradd y symbol, a'r mwyaf o wybodaeth didau y gellir ei drosglwyddo yr eiliad. yn amlwg wedi
Cyfradd trosglwyddo data=cyfradd symbol x nifer y didau mewn symbol
Nid oes gan y porthladd cyfresol a ddefnyddiwn fel arfer unrhyw fodiwleiddio o gwbl. Mae'r lefelau uchel ac isel a anfonir yn uniongyrchol yn cynrychioli 1 a 0, hynny yw, mae ychydig yn symbol, felly ei gyfradd baud yw'r gyfradd drosglwyddo. Y gyfradd baud porthladd cyfresol yr ydym yn sôn amdano yw 115200, hynny yw, o dan y gosodiad hwn, gall y gyfradd drosglwyddo gyrraedd 115200bit yr eiliad.
Ar ôl siarad am y tri chysyniad uchod, gallwn siarad am lled band.
Mae lled band yn gysyniad ffisegol mewn gwirionedd, mae'n cyfeirio at led y sbectrwm a feddiannir. Wrth ddylunio system gyfathrebu, mae lled band mewn gwirionedd yn swm a bennir gan ddyluniad. Mae'n bwysig iawn deall bod system, pa gyfradd data ydych chi'n mynd i gefnogi? Pa ddull modiwleiddio a ddefnyddir? Pa amgodio a ddefnyddir? Ar ôl cymryd y cyfan i ystyriaeth, mae'r dangosyddion hyn yn pennu faint o led band sydd ei angen ar eich sianel. Mae dulliau amgodio amrywiol (amrywiol ddibenion, gwirio, cywiro gwallau, ac ati, gyda dim ond un pwrpas, i wella dibynadwyedd trosglwyddo) yn pennu cyfanswm y wybodaeth y byddwch yn ei throsglwyddo yn y pen draw (y data i'w drosglwyddo + gwybodaeth angenrheidiol arall), modiwleiddio Y dull sy'n pennu'r gyfradd symbolau ar gyfer trosglwyddo'r data hyn yn y pen draw.
Felly y cwestiwn yw, beth yw'r berthynas rhwng lled band a lled band? Gellir disgrifio'r berthynas rhwng lled band sianel a chyfradd trosglwyddo data gan theorem Shannon a maen prawf Nyquist.
Theorem Shannon:
Cmax{0}}Wlog2(1+S/N)(b/s) S yw pŵer cyfartalog y signal a drosglwyddir yn y sianel, N yw'r pŵer sŵn Gaussian y tu mewn i'r sianel
Hynny yw, os nad oes gan y sianel sŵn, mae'r lled band a gefnogir gan y sianel yn ddiddiwedd. Wrth gwrs, mae'n amhosibl cael unrhyw sŵn mewn gwirionedd.
Mae theorem Shannon yn rhoi terfyn uchaf damcaniaethol cynhwysedd y sianel, ond mae'n edrych braidd yn rhithiol, oherwydd mae'n ymddangos nad oes ganddo unrhyw beth i'w wneud â chyfradd baud, cyfradd cod, ac ati, a rhoddir y berthynas rhyngddynt gan faen prawf Nyquist.
Maen prawf nyquist: Ar gyfer sianel pas isel di-sŵn gyda lled band o W (Hz), y gyfradd trosglwyddo symbol uchaf Bmax:
Bmax=2W (Baud), hynny yw, cyfradd trawsyrru symbolau uchaf sianel pas-isel ddelfrydol fesul lled band Hertz yw 2 symbol yr eiliad.
Yn ôl y diffiniad blaenorol o uned Baud, os mai M yw nifer cyflyrau symbol y dull amgodio, ceir y gyfradd trosglwyddo gwybodaeth derfyn (capasiti sianel) Cmax:
Cmax=2Wlog2(M) (b/s) (mae sylwadau'n nodi mai achos pas isel yw hwn, ond nid yw'n effeithio ar ddealltwriaeth)
Yr hyn y mae Nyquist eisiau ei ddweud wrthym yw, os yw pob symbol yn trosglwyddo rhywfaint, os yw fy sianel yn cefnogi lled band o W (Hz yn unig), dim ond gwybodaeth Cmax (bit) yr eiliad y gallwch ei rhoi i mi ar y mwyaf, ni allaf fwyta dim mwy. I'r gwrthwyneb, pan fydd y lled band yn hysbys a theorem Shannon yn pennu cynhwysedd y sianel Cmax, mae maen prawf Nyquist mewn gwirionedd yn rhoi'r nifer uchaf o ddarnau (fel nifer y QAMs) a drosglwyddir fesul symbol yn y system.
Gan fynd yn ôl i'r frawddeg uchod, mae lled band yn swm a bennir gan ddyluniad. Rwyf am drosglwyddo cymaint o ddata, a gall cymhareb signal-i-sŵn uchaf y sianel fod â gwerth a ragwelir yn y bôn. Mae'n rhaid i chi o leiaf greu sianel i mi sy'n bodloni theorem Shannon. Afraid dweud, mae'r lled band yn llai, ac mae mwy o wastraff. Mae angen i chi wybod y sbectrwm. Mae adnoddau yn aml yn werthfawr iawn. Hefyd, rhaid i'ch cylched RF, dyluniad caledwedd, a hidlydd fodloni'r lled band hwn i mi. Os yw'n llai, ni fydd yn gweithio. Os yw'r lled band yn ormod, gall y signal ymyrraeth y tu allan ollwng i mewn, ac ni fydd y gwrth-ymyrraeth yn gweithio.
Yn olaf, gadewch i ni siarad am y cludwr. Fel y mae'r enw'n awgrymu, y cludwr yw cludwr modiwleiddio a thrawsyriant signal. Dim ond un amledd canolfan sydd ganddo ac nid oes ganddo ddim i'w wneud â'r lled band ei hun. Er enghraifft, mae'r protocol 11n yn nodi y gall weithio yn y band amledd 2G neu yn y band amledd 5G, ac mae ffactorau eraill yr un peth. Gan dybio bod lled band 20M, amlder y cludwr yw 2.4GHz wrth weithio yn y band amledd 2G, yna'r adnoddau sbectrwm y mae'n eu defnyddio mewn gwirionedd yw 2.390GHz-2.410GHz. Wrth weithio yn y band amledd 5G, yr amledd cludo yw 5GHz, a'r adnoddau sbectrwm y mae'n eu defnyddio mewn gwirionedd yw 4.990GHz-5.010GHz.
Ar ddiwedd yr erthygl hon, sut ydw i'n deall y berthynas rhwng lled band data, amlder cludwr a lled band cludwr mewn systemau cyfathrebu diwifr gyda fy ateb yn y ddolen hon? fel diwedd. Mae'r rheswm pam mae'r signal yn meddiannu'r lled band yn sylfaenol iawn, oherwydd mae'r sbectrwm a feddiannir gan y signal digidol (nid yw'n gyfnodol fel ton sgwâr yn unig) mewn gwirionedd yn anfeidrol eang ar ôl y trawsnewidiad Fourier.
