Різниця між Гц і bps

17

Чи означають Гц і bps те саме? Чи може передаватися сигнал зі швидкістю Мбіт / с на пропускну здатність каналу в кілька Хц?

communication ethernet network-interface

— sk1
джерело

2

Ні, вони не однакові. Зв'язок між швидкістю символів, швидкістю передачі бітів та пропускною здатністю часто є складним і залежить від модуляції, шуму та інших речей.

— Густаво Литовський

1

Ось відповідне запитання: electronics.stackexchange.com/questions/21854/…

— The Photon

1

Дякуємо за прийняття, але є ще багато чого сказати на цю тему. Ви будете заохочувати більше відповідей, якщо на деякий час відкладете їх прийняття. 24 години - це хороший мінімум, оскільки він дає людям у всьому світі можливість побачити питання та відповісти.

— The Photon

@ThePhoton Я не знав, що прийняття відповіді закриває подальшу відповідь. Як було запропоновано, я змінив варіант.

— sk1

Без проблем. Прийняття не блокує нових відповідей у програмному забезпеченні, але, як правило, психологічно відштовхує їх.

— The Photon

18

Насправді ви хочете знати три терміни

Пропускна здатність

Ширина смуги вимірюється в Гц. Він описує смугу частот, яку канал зв'язку здатний передавати з низькими втратами.

Зазвичай ми говоримо про 3-дБ смугу пропускання, тобто діапазон частот, який канал може передавати з втратою менше 3 дБ. Для системи базової смуги пропускна здатність поширюється від 0 Гц до частоти B, яку ми називаємо пропускною здатністю. Для модульованої системи, якщо носій знаходиться при f ₀ , то смуга передачі буде від до . $f_0 - B/2$ $f_0 + B/2$

Крім того, за межами теорії інформації, термін пропускна здатність може використовуватися ширше як синонім швидкості передачі бітів або для ємності обробки даних, але коли одиниці становлять Гц, ми знаємо, що ми говоримо про аналогову пропускну здатність сигнального шляху якийсь.

Бод

Ви не питали про це, але також важливо, щоб це не було відокремлено від інших двох термінів. Бод - кількість символів, переданих за секунду на каналі.

Швидкість передачі

Швидкість передачі бітів вказує на кількість інформації, переданої на каналі, і вимірюється в бітах на секунду або в секунду. Швидкість передачі бітів відрізняється від боду, якщо на символ передається більше одного біта. Наприклад, у схемі амплітудної модуляції на 4 рівні кожен символ може кодувати 2 біти інформації. Крім того, наприклад, коли використовується код для виправлення помилок, швидкість передачі бітів може бути меншою, ніж швидкість передачі даних, оскільки більша кількість символів використовується для передачі меншої кількості бітів незалежної інформації.

Теорема Шеннона показує, як швидкість передачі бітів обмежена пропускною здатністю та співвідношенням сигнал / шум каналу:

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

де C - ємність (максимальна швидкість передачі каналу), B - пропускна здатність каналу, а SNR - співвідношення сигнал / шум.

— Фотон
джерело

2

Загалом хороший пост. Однак було б непогано уточнити, що термін смуга пропускання означає діапазон частот. Ви це мали на увазі, але це могло бути зрозумілішим. Наприклад, FM-радіостанція може передавати на частоті 100 МГц, проте пропускна здатність становить приблизно 200 КГц - це означає, що вона передає діапазон частот, шириною 200 КГц і приблизно в центрі 100 МГц.

@DavidKessner, хороший пункт, відредаговано.

— The Photon

8

Герц і Біт за секунду не означають одне і те ж. Вони мають співвідношення, що визначаються використовуваним кодовим розрядом.

Для ілюстрації :

Квадратне зсув фазового зсуву : За допомогою кодування до одного з 4-х фазових положень для кожної "хвилі" або символу можна переносити по 2 біта на символ. Таким чином:
Таким чином, носій частотою 100 КГц може переносити 200 кбіт / с даних в ідеальному випадку, ігноруючи будь-які накладні протоколи.

Щоб досягти передачі Мбіт / с на каналі КГц, при кодуванні необхідно досягти сотень унікальних значень на символ. Хоча це концептуально неможливо, наскільки мені відомо, це не банально, щоб бути в практичному використанні.

Усього 3 біта на символ потрібно 8 можливих значень.

Як можна було б кодувати 8 можливих значень на символ?

Маючи 8 (або 9) різних значень напруги, наприклад, накладених на сигнал ... для 8 можливих значень, які несе кожен символ (тривалість хвилі). Дев'яте значення, якщо воно буде використано, було б для значення "не-оп" або "ігнорувати це".

Хоча це експериментально в лабораторному експерименті, він не є таким простим у реальному середовищі передачі. Проблема просто загострюється при більш високих вимогах до рівня кодування. 4 бітам потрібно 16 значень, 8 біт на символ потребують 256 значень, що просто дасть швидкість bps в 8 разів більше швидкості КГц.

— Аніндо Гош
джерело

Коли ви говорите "носій 100 КГц", ви мали на увазі пропускну здатність 100 КГц (а не носій обов'язково зосереджений на 100 КГц), правда?

— afranques

@afranques Правильно, проміжок 100 КГц, не зосереджений на 100 КГц.

— Анніндо Гош

5

Вони схожі на те, що обидва вимірюють швидкість речі, але не однакові. Гц, або герц, означає цикли в секунду і є мірою частоти. bps - це "біт за секунду", або рідше "байт за секунду". Відносини між двома будуть залежати від того, як кодується біт.

Коли ми говоримо про "пропускну здатність каналу", ми, мабуть, говоримо про радіочастотну модуляцію. Зазвичай для радіочастотних сигналів є a несуча частота , яка є центральною частотою, яка потім модулюється (будь-якою кількістю засобів) для кодування даних. Наприклад, Wi-Fi часто має несучі частоти близько 2,4 ГГц. Кожен канал Wi-Fi має трохи іншу частоту.

Для кодування сигналу, що цікавить, ми якось змінюємо цей носій. Ми можемо змінювати його частоту (частотна модуляція, FM) або амплітуду (амплітудна модуляція, AM). Або ми можемо вмикати та вимикати (модуляція несучої хвилі, CW). Це все прості схеми модуляції. Щось на зразок Wi-Fi використовується набагато більш складна схема.

Якщо ми візьмемо фур’єрне перетворення отриманої несучої + модуляції, ми можемо побачити діапазон частот, використовуваний цим сигналом. Інші сигнали, які використовують однаковий діапазон, будуть заважати. Різниця між найнижчою та найвищою частотами - це пропускна здатність каналу .

Знову ж таки, скільки даних (біт на секунду) можна вмістити в заданій смузі пропускання каналу, сильно залежить від вашої схеми модуляції.

— Філ Мороз
джерело

3

$1/$ $1/s$ $f = \frac{1}{2\pi RC}$ $1/s$ $C/V$ $V/I$ $C/I$ $I/C$ $C$ $1/s$ .

$1/s$ $1/s$ $1$

Чи є біт на секунду Герца? Перш за все, передача бітів не повинна бути періодичною. Якщо ви отримаєте 3600 біт за одну годину, це не означає, що було включено сигналізацію в 1 Гц. Шматочки могли надходити з періодичними інтервалами. Наприклад, 3599 бітів могли надійти протягом перших 5 хвилин, а потім ви чекали ще 55 хвилин на останню.

Навіть якщо швидкість передачі даних ідеально рівна, це не означає, що біт в секунду - це Герц. Припустимо, біти акуратно розташовані на восьми паралельних лініях. Тоді 800 біт на секунду насправді означає, що частота надходження будь-якого одного біта становить 100 Гц, така ж, як і у восьми бітового слова, яке його містить.

Re: Чи може передаватися сигнал зі швидкістю Мбіт / с на пропускну здатність каналу в кілька Хц?

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

— Каз
джерело

Останній абзац описує різницю між 800 біт / с і 100 бод.

— jippie

0

Припустимо, що у вас є дві частоти f1 і f2, а f1 являє собою 0, а f2 являє собою 1. Далі припустимо, що вам потрібно принаймні поділ дельти між двома частотами, щоб вони не заважали. Нарешті, кожна з частот повинна передаватися протягом T секунд, щоб вона була надійно передана та виявлена. Отже швидкість передачі бітів дорівнює (1 / T) біт / секунду.

Тепер ви хочете збільшити швидкість передачі бітів. Один із способів зробити це - використовувати 4 частоти замість 2. Отже, відображення може бути чимось подібним.

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

Отже, тепер ви можете передавати 2 біти за однакову тривалість T. Отже, швидкість передачі бітів дорівнює (2 / T) біт / секунду. Вимога пропускної здатності збільшилася з 2 * дельти до 4 * дельти (3 дельти між 4 частотами і дельта / 2 на двох кінцях). Отже, цей приклад дуже простим чином показує взаємозв'язок між пропускною здатністю та швидкістю передачі даних. Збільшення пропускної здатності збільшує швидкість передачі даних.

— Ясір Ахмед
джерело