信号带宽与信道带宽

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传输速率和带宽的区别,信道和通道的区别

传输速率和带宽的区别,信道和通道的区别

传输速率和带宽的区别,信道和通道的区别传输速率和带宽的区别,信道和通道的区别2011-10-12 12:01带宽是指每秒传输的最大字节数,也就是一个信道的最大数据传输速率,单位为"位/秒"(bit/s)。

带宽和数据传输速率是有区别的,前者表示信道的最大数据传输速率,是信道传输数据能力的极限,而后者是实际的数据传输速率。

带宽本来是指某个信号具有的频带宽度,其单位是赫兹,过去的通信主干线路都是用来传送模拟信号(即连续变化的信号),带宽表示线路允许通过的信号频带范围。

但是,当通信线路用来传送数字信号时,传送数字信号的速率即数据率就应当成为数字信道的最重要指标,不过习惯上仍延续使用"带宽"来作为"数据率"的同义词。

传输速率--一般指的是系统的最大数据传输速率。

但也可能不是,如果仅仅就这四个字而言,应该指的是当前的数据传输速率。

不过,默认的说法认为是指最大数据传输速率,如果你写论文,就应该写明是"最大数据传输速率"。

这个指标指的是数据在信道内每秒钟可以传输多少比特,单位是bit/s,或者bps。

二者只是写法不同,意思是一样的。

带宽--指的是信道的宽度,单位是Hz。

但是,在非正式场合,也经常有人把"最大数据传输速率"说成"带宽"。

这也可能是楼主产生迷惑的主要原因。

其实信道的最大数据传输速率和带宽完全不是一回事,二者单位不同。

但是非正式场合经常用带宽来表示数字系统的最大数据传输速率,这也是事实,就是专家也经常这样讲。

所以,非正式场合时可以这样说的,也没人会说你说错了,但是正式场合,比如起草文件,写论文时,就不能这样说了。

还有,虽然有Nyquist定理和Shannon定理给出了最大数据传输速率和带宽之间的关系,但是那只是理论值。

所谓理论值,也就是说,最多达到这个数值,一般都要打点折扣的,具体打多少折,要看系统的设计和制造的性能。

无线通信技术基础知识【精选文档】

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无线通信技术1。

传输介质传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体.有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。

传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。

对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。

具体情况可见下表。

不同传输媒介可提供不同的通信的带宽.带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。

2无线信道简介信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。

可分为有线、无线两大类.无线信道相对于有线信道通信质量差很多。

有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。

无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。

引起衰落的因素有环境有关.2。

1无线信道的传播机制无线信道基本传播机制如下:①直射:即无线信号在自由空间中的传播;②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生;③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射;④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。

散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射.2。

2无线信道的指标(1)传播损耗:包括以下三类。

①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落);②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的;③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。

(2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等;(3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述;(4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述;(5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。

信道带宽与信号带宽

信道带宽与信号带宽

(1)如果信号与信道带宽相同且频率范围一致,信号能不损失频率成分地通过信道;
(2)如果带宽相同但频率范围不一致时,该信号的频率分量肯定不能完全通过该信道(可以考虑通过频谱搬移也就是调制来实现);
(3)如果带宽不同而且是信号带宽小于信道带宽,但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内,信号能不损失频率成分地通过;
(4)如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内,通过信道的信号会损失部分频率成分,但仍可能被识别,正如数字信号的基带传输和语音信号在电话信道传输那样;
(5)如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内,这些信号频率成分将被滤除,信号失真甚至严重畸变;(6)不管带宽是否相同,如果信号的所有频率分量都不在信道的通带范围内,信号无法通过;
(7)不管带宽是否相同,如果信号频谱与信道通带交错,且只有部分频率分量通过,信号失真.。

信道带宽和信号带宽

信道带宽和信号带宽

信道带宽和信号带宽学习的时候突然想到这个问题,⾃⼰也没有想明⽩,在⽹上找了⼀些资料总结⼀下。

绕晕了信号带宽相当于⼀辆具有⼀定宽度的车辆,信道带宽相当于⼀定宽度的车道,每个信号不可能全部都符合频率宽度就像车⼦不等宽,所有信号的带宽都不可以超出信道带宽,就像车辆在实线道⾥⾏驶可以偏离但不能越线(光纤通信⾥有四波混频这个不符合车辆⽐喻)。

问题:那实际环境中信道带宽B,也就是车道宽度是如何测量呢?如果不知道车道宽度,就没办法因地制宜选择⾃⼰的车宽度了。

另外对于数字信号和模拟信号对他们的信号带宽的理解是不是不同?例如数字信号的带宽⼀般指的是第⼀谱零点带宽,同时也可以指数字信号的速率,也就是既可以理解为汽车的宽度也可以理解为汽车的速度。

但模拟信号的带宽就说在频域实际的范围,只能理解为汽车的宽度,对吗?回答1:信道带宽为何要测量呢,不是你发射端⾃⼰决定的吗。

你可以决定你发射信号的信号速率,也可以决定你发射信号的带宽,你可以让他们相等,你也可以进⾏扩频以获得扩频增益。

举个例⼦,你要发送1bit⼆进制信息,你得决定⼀个⼆进制(1或者0)持续多少时间吧,持续1秒,⼀分钟发60bit信息,持续2秒,⼀分钟发30bit信息,持续时间越久,速率越慢,带宽越⼩,这就是你的信息速率,也确确实实占着频谱资源,也有带宽。

那信号带宽啥意思,那就是你发送的波形了,你可以原原本本的⽤⼀个⾼电平或者低电平表⽰1bit信息,这样你信号速率等于信号带宽,你也可以⽤好⼏个⾼低电平来表⽰1bit信息。

这样的话,你实际的信息速率没有变化,还是1秒传60bit,信号速率不变,但是你信号波形的频谱就⽐原来宽了,也就是信号带宽⼤于信号速率。

据我所知,模拟和数字对于这俩概念的定义没有什么不同。

回答2:奈奎斯特定理中理想波特率为带宽2倍,就是说带宽1M,波特率2M,模拟信号我做的⽆线实验中,其实数字信号就可以说是调制的模拟信号,信道的定义是可以信任的信息通道,可信任的通道在书上也说了,最基础的就是发信,收信,信道带宽其实就是所有车辆(信号)宽度的平均值的偏移,也是⼈为定的,你的机器可以在2.4G-2.5G之间随意调整频率,你的信道总带宽就是100M,你再通过FDM、OFDM把它分成1M或少的频率,就形成⼦载波,你发送的信号是以带宽为基准的,通过调制⽅式来进⾏操作,就好⽐你是发车站,你发送的车辆的标准是1M宽,然后宽点,窄点的都⽆所谓,但不能超太多,OFDM是可以超多的。

1.3.2信道与带宽

1.3.2信道与带宽

1、信道是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路,由传输介质及其两端的信道设备共同构成。

2、信道根据传输介质的不同分为有线信道和无线信道两大类。

3、带宽是指通信信道的传输容量。

带宽的单位是比特率,比特/秒,即bps
学习内容
信道(channel)是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路,由传输介质及其两端的信道设备共同构成。

传输介质承载一个或多个通信信道,并在发送和接收设备之间提供一个连接。

根据传输介质(例如:普通导线、双绞线、同轴电缆、光缆以及各种频段的无线电传播等)的不同,分为有线信道和无线信道两大类。

带宽是指通信信道的传输容量。

宽带网是具备较高通信速率和较高吞吐量的计算机网络。

一般来说,宽带网络支持的通信速率可以很高。

宽带网能保证用户对网络信息资源访问的需求,可以满足多媒体数据传输的要求。

学生练习
1、我们都听说过使用MODEM拨号上网时不能同时打电话,那么现在正使用的ADSL接入上网,能否通话和上网两不误呢?
2、宽带网一般有多高的传输速率?
3、目前流行的宽带网的类型有哪些?
1、世界网络下载速度测试(外网)
2、四种宽带接入方式及其传输速率(内网)
3、天津的宽带网有哪几种类型啊?(外网)
4、现代通信系统原理(外网,选学)。

信道传输速率有什么影响因素?

信道传输速率有什么影响因素?

信道传输速率有什么影响因素?一、信号带宽信号带宽是指信号在传输过程中所占据的频带宽度。

带宽越大,信号的传输速率也就越高。

因为在传输过程中,信号需要占用一定的频谱资源,带宽越宽,传输的数据量也就越大。

二、信噪比信噪比是指信号与噪声的比值。

噪声是由于信号传输过程中受到干扰而产生的随机信号,会降低信号的质量和传输速率。

信噪比越高,表示信号相对于噪声的强度越大,传输速率也就越高。

通常情况下,我们希望保持较高的信噪比,以提高信道传输速率。

三、调制方式调制是将数字信号转换为模拟信号的过程。

不同的调制方式会对传输速率产生影响。

例如,调幅是通过改变载波的幅度来传输信号,而调频是通过改变载波的频率来传输信号。

一般来说,调频的传输速率要高于调幅。

四、传输介质传输介质也对信道传输速率有一定的影响。

光纤作为一种高速传输介质,具有大带宽、小损耗等优点,所以它在传输速率方面具有显著的优势。

而另一些传输介质,如铜缆,传输速率则相对较低。

五、编码方式编码方式是指对数字信号进行特定编码以便在信道上传输的方法。

不同的编码方式对传输速率有一定的影响。

例如,有些编码方式可以实现数据压缩,从而提高传输速率。

因此,在选择合适的编码方式时,需要根据具体应用需求和传输速率要求进行选择。

综上所述,信道传输速率受多个因素的影响,包括信号带宽、信噪比、调制方式、传输介质和编码方式等。

在实际应用中,我们需要针对不同的情况选择合适的传输参数,以提高信道的传输速率。

当然,还有许多其他因素也会对信道传输速率产生影响,需要我们在实际应用中进行深入的研究和探索。

信息、信号、信道和带宽的概念

信息、信号、信道和带宽的概念

信息、信号、信道和带宽的概念
一、信息
信息是数据的内容和含义,它表示事物运动状态和方式的具体含义。

信息是数据经过加工处理后得到的,它能够消除不确定性,为人们提供有用的知识。

信息具有可传递性、可共享性、可重复利用性等特征。

在通信系统中,信息通常以信号的形式传递。

二、信号
信号是信息的载体,它表示了信息的变化规律和特征。

信号可以是电的、磁的、光的、声的等不同形式,其变化规律可以是连续的或离散的。

信号可以是模拟信号或数字信号,模拟信号是连续变化的物理量,而数字信号则是离散的。

在通信系统中,信号的质量直接影响到通信的质量和可靠性。

三、信道
信道是传输信号的媒介或通道,它可以是有线信道或无线信道。

有线信道包括电缆、光纤等,而无线信道则包括电磁波、微波等。

信道的作用是将信号从发送端传输到接收端,同时要受到各种噪声和干扰的影响。

信道的带宽和容量直接影响到通信系统的性能和传输速率。

四、带宽
带宽是指信道传输信号的能力,即信道能够传输的最高频率与最低频率之差。

带宽决定了信道传输信息的速率和质量。

带宽越大,信道能够传输的信息速率越高,信号失真越小。

在数字通信中,带宽通常以比特率表示,即每秒传输的比特数。

在模拟通信中,带宽通常以赫兹
或千赫兹表示。

数据通信基础

数据通信基础

数据通信基础一.基础概念1.信号(signal)信息(information)是事物现象及其属性标识的集合,它是对不确定性的消除。

数据(data)是携带信息的载体。

信号(signal)是数据的物理表现,如电气或电磁。

根据信号中代表消息的参数的取值方式不同,信号可以分为两大类:(1)模拟信号:连续信号,代表消息的参数的取值是连续的。

(2)数字信号:离散信号,代表消息的参数的取值是离散的。

2.频率(frequency)物理学中的频率是单位时间内完成振动的次数,是描述振动物体往复运动频繁程度的量。

信号通信中的频率往往是描述周期性循环信号在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量。

频率常用符号f或v表示,单位为赫兹(秒-1)。

常用单位换算:1kHz=1000Hz,1MHz=1000kHz,1GHz=1000MHz。

人耳听觉的频率范围约为20~20000Hz,超声波不为人耳所觉察;人的视觉停留大概是1/24秒,故影视帧率一般为24~30fps;中国电源是50Hz的正弦交流电,即一秒钟内做了50次周期性变化;GSM(全球移动通信系统)系统包括 GSM 900:900MHz、GSM1800:1800MHz 及 GSM1900:1900MHz等几个频段;WiFi(802.11b/g)和蓝牙(bluetooth)的工作频段为2.4GHz。

3.信号带宽(Signal Bandwidth)信号带宽即信号频谱的宽度,它是指信号中包含的频率范围,取值为信号的最高频率与最低频率之差。

例如对绞铜线为传统的模拟电话提供300~3400Hz的频带,即电话信号带宽为3400-300=3100Hz。

4.数据通信系统(Data Communication System)数据通信系统实现信息的传递,一个完整的数据通信系统可划分为三大组成部分:(1)信源(源系统:发送端、发送方)(2)信道(传输系统:传输网络)(3)信宿(目的系统:接收端、接收方)5.信道带宽(Channel Bandwidth)信道是指通信系统中传输信号的通道,信道包括通信线路和传输设备。

带宽是什么有什么意义

带宽是什么有什么意义

带宽是什么有什么意义带宽是什么有什么意义带宽应用的领域非常多,可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。

下面是YJBYS店铺整理的相关带宽知识,希望对你有帮助!“带宽”在计算机中有以下两种不同的意义:表示频带宽度信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。

频宽对基本输出入系统 (BIOS ) 设备尤其重要,如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。

表示通信线路所能传送数据的能力在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

对于带宽的概念,比较形象的一个比喻是高速公路。

单位时间内能够在线路上传送的数据量,常用的单位是bps(bit per second)。

计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。

在模拟信号系统中的意义在模拟信号系统中,带宽用来标识传输信号所占有的频率宽度,这个宽度由传输信号的最高频率和最低频率决定,两者之差就是带宽值,因此又被称为信号带宽或者载频带宽,单位为Hz。

带宽其实就是信号所占用的频谱的度量,可以看做是一种与空间相关的量。

与之相比,信号的传输速率就是一种与空间和时间都相关的物理量,定义为单位时间内在信道上传输的数据量。

为了合理使用频谱资源,国际电信联盟(ITU)为每种通信系统都规定了频率范围,这种频率范围又称为频段,而频段的频谱宽度又被称之为工作带宽。

例如GSM的工作带宽为25 MHz,WCDMA和CDMA均为30 MHz。

带宽在人力资源领域中的意义所谓“带宽”就是指各等级薪资的最大值与最小值之差,又将其成为薪值的分布区间。

一般而言,由于职位高低不同,职位或职层所涉及技能与职责的复杂性程度也会有所不同,因此,各职等级的薪资带宽也就应该有所不同(薪资带宽应当能反应一个职位或职层的任职者由一个初入者到能力与业绩十分突出者所需要的难度大小)。

如果职位或职层所涉及的技能与职责能在较短时间内得以掌握,则此等级薪资的带宽较窄;而如果职位或职层所涉及的技能和职责需要学习的时间较长,继续提升的机会也较小,则其相应的.带宽较大。

宽带、窄带、带宽

宽带、窄带、带宽

1、宽带其实并没有很严格的定义,一般是以目前拨号上网速率的上限56Kbps为分界,将56Kbps及其以下的接入称为“窄带”,之上的接入方式则归类于“宽带”。

宽带目前还没有一个公认的定义,从一般的角度理解,它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽,因此它也是一个动态的、发展的概念。

目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M,可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。

包括:光纤,xDSL(ADSl,HDSL),ISDN(严格来说不算是宽带)ADSL:ADSL是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop(非对称数字用户环路)的英文缩写,ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术,它利用现有的一对电话铜线,为用户提供上、下行非对称的传输速率(带宽)。

非对称主要体现在上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mdps)的非对称性上。

上行(从用户到网络)为低速的传输,可达640Kbps;下行(从网络到用户)为高速传输,可达8Mbps。

它最初主要是针对视频点播业务开发的,随着技术的发展,逐步成为了一种较方便的宽带接入技术,为电信部门所重视。

通过网络电视的机顶盒,可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。

DSL:DSL(Digital Subscriber Line数字用户环路)技术是基于普通电话线的宽带接入技术,它在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备,减轻了电话交换机的负载;并且不需要拨号,一直在线,属于专线上网方式。

DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。

VDSL:VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop)是高速数字用户环路,简单地说,VDSL就是ADSL的快速版本。

使用VDSL,短距离内的最大下传速率可达55Mbps,上传速率可达19.2Mbps,甚至更高。

传输介质

传输介质

双绞线 有线介质 同轴电缆
传 输 介 质
无线介质


无线电
微 波
红外线
1.双绞线
双绞线是指由一对绝缘的铜导线扭绞在一起组成的一条物理
通信链路。采用双线扭绞的形式主要是为减少线间的低频干扰,
扭绞得越紧密抗干扰能力越好。
扭距
图2.1 双绞线的物理结构
传输特性:
(1)串音会随频率的 升高而增加,抗干扰能 力差,通常用作电话用 户线和局域网传输介质, 在局域网范围内传输速 率可达100 Mb/s,但其 很难用于宽带通信和长 途传输线路。 (2)模拟信号和数字 信号均可传
2.1.2
传输介质
传输介质分为有线介质和无线介质两大类,无论何种
情况,信号都是以电磁波的形式传输的。
在有线介质中,电磁波信号会沿着有形的固体介质传
输,有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤;
在无线介质中,电磁波信号通过地球外部的大气或外
层空间进行传输,大气或外层空间并不对信号本身进行制
导。无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外 线等。
(3)什么是信号带宽
信号包含的频率成分的范围称为频谱, 而信号的带宽就是频谱的绝对宽度。由于信 号所携带的能量并不是在其频谱上均匀分布 的,因此又引入了有效带宽的概念,它指包 含信号主要能量的那一部分带宽。如不加说 明,带宽通常均指有效带宽。
(4)什么是信道速率
传输速率和带宽的关系可以由香农 公式和Nyquist准则确定。 在通信理论研究中多用第一种解释, 在计算机网络中信道带宽常常指传输速 率 。
表2.1 常用UTP的性能
10-带宽 base-数字基带传输 T-双绞线5类和3类 都可以,3类更合适

带宽与信道容量与数据传输速率的关系

带宽与信道容量与数据传输速率的关系

带宽与信道容量与数据传输速率的关系2008-04-22 10:16:58| 分类:|举报|字号订阅数据传输速率的定义数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。

数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特/秒(bit/second),记作bps。

对于二进制数据,数据传输速率为:S=1/T(bps)其中,T为发送每一比特所需要的时间。

例如,如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是,那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。

在实际应用中,常用的数据传输速率单位有:kbps、Mbps和Gbps。

其中:1kbps=10^3 bps 1Mbps=10^6 bps 1Gbps=10^9 bps带宽与数据传输速率在现代网络技术中,人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率,“带宽”与“速率”几乎成了同义词。

信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。

奈奎斯特准则指出:如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号,则前后码元之间不产生相互窜扰。

因此,对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f,单位Hz)的关系可以写为:Rmax=(bps)对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz,则最大数据传输速率为6000bps。

奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。

香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。

香农定理指出:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数据传输速率Rmax 与信道带宽B、信噪比S/N的关系为:Rmax=(1+S/N)式中,Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz,信噪比S/N通常以dB(分贝)数表示。

若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式:S/N(dB)=(S/N)可得,S/N=1000。

信道与带宽

信道与带宽

1. 信道信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻,对于无线电波而言,它从发送端传送到接收端,其间并没有一个有形的连接,它的传播路径也有可能不只一条,但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接,把这条衔接通路称为信道。

信道具有一定的频率带宽,正如公路有一定的宽度一样。

一般可以分为物理信道、传输信道、逻辑信道三种。

2. 信道带宽在模拟通信系统或传输介质中,所说的“带宽”是指信号频率的通频范围,单位为“赫兹”。

信道带宽是限定允许通过该信道的信号上限频率和下限频率。

也就是限定了一个频率通带。

比如一个信道允许的通带为1.5kHz至15kHz,其带宽为13.5kHz,上面这个方波信号的所有频率成分当然能从该信道通过,如果不考虑衰减、时延以及噪声等因素,通过此信道的该信号会毫不失真。

信道带宽:W=f2—f1。

f1是信道能通过的最低频率,f2是信道能通过的最高频率。

两者都是由信道的物理特性决定的数字通信系统中“带宽”的含义完全不同于模拟系统,它通常是指数字系统中数据的传输速率,其表示单位为比特/秒(bit/S)或波特/秒(Baud/S)。

带宽越大,表示单位时间内的数字信息流量也越大;反之,则越小。

衡量二进制码流的基本单位称为“比特”,若传输速率达到64kb/s,就表示二进制信息的流量是每秒64,000比特。

衡量多进制码流的的基本单位为“波特”,若多进制码流的传输速率达80KB/S,就表示多进制符号的信息流量是每秒80,000波特,如果将多进制码,比如四进制码(22),换算成的二进制来衡量,则信息比特流量为80X2=160Kb/S。

3. 物理信道物理信道(physical channel)物理可实现的信道。

具体的物理信道与采用的多址接入方式有关。

FDMA(频分多址)系统为频道,TDMA(时分多址)系统为一个时隙(时道),CDMA (码分多址)系统为码型(码道)。

什么是信道容量?

什么是信道容量?

什么是信道容量?信道容量是信息通信领域中一个重要的概念,它用来衡量在特定条件下传输信号的最大速率,也被称为传输速率极限。

在信息论中,信道容量用来衡量最大可靠传输的信息速率,是评估通信系统性能的一个重要指标。

那么,究竟什么是信道容量呢?下面将从几个方面进行科普,向您解释清楚。

一、信息论初探信息论是一门研究信息传输和处理的数学理论,由克劳迪奥·香农于1948年提出。

它以概率论和统计学为基础,深入探讨了信息的表示、传输和处理过程。

信息论的核心概念之一就是信道容量,它对于研究通信系统的可靠性和传输效率有着重要意义。

二、信道容量的定义信道容量衡量了在给定的信道条件下,能够传输的最大信息速率。

该容量与信道的带宽、信噪比等因素密切相关。

在理想条件下,信道容量就代表了信道的极限传输速率。

具体而言,如果我们能设计出适当的编码和解码方法,使得数据传输速率接近信道容量,那么我们就可以在信息传输中达到很高的可靠性。

三、影响信道容量的因素1. 带宽:信道带宽是指信号传输过程中可用的频率范围。

带宽越大,信道容量理论上也就越大。

2. 信噪比:信噪比是指信号与噪声的比值,用来衡量信号受到噪声干扰的情况。

信噪比越大,信道容量就越高。

3. 多径效应:多径效应是指信号在传输过程中经历多条路径,导致信号传输的时延扩展和衰落。

多径效应会降低信道容量。

4. 调制方式:调制方式也会影响信道容量。

不同调制方式可以将同一带宽内的信息量增加或减少。

四、提高信道容量的方法1. 带宽分配:通过合理分配信道带宽,可以增加信道容量。

例如,在多用户系统中,将带宽分配给各个用户,可以提高整体的传输速率。

2. 编码技术:利用各种编码技术,包括纠错编码和压缩编码,可以提高信道容量。

通过巧妙地设计编码方案,可以在有限的带宽内传输更多的信息。

3. 天线设计:合理设计天线阵列可以改善信道传输的性能和容量。

通过增加天线的数量和优化布局,可以提高信号的接收和发送效果,进而提高信道容量。

信号带宽与信道带宽

信号带宽与信道带宽

带 通 信 道 (3)
再则,无线信道是一种共享的公用广播信道, 为了避免不同信源的相互干扰,在全球或者局部范 围,必须进行信道分割与分配,分割出的每个信道 根据不同的用途,其带宽相距很大,但不管多宽, 都是很有限的
信号带宽 与 信道带宽
信号带宽
信号带宽:信号频谱的宽度,即信号的最高频率分 量与最低频率分量之差
例:一个由数个正弦波叠加成的方波信号 其最低频率分量是其基频,假定为f =2kHz 其最高频率分量是其7次谐波频率,即 7f =7×2=14kHz
该信号带宽为7f - f =14-2=12kHz
信道带宽
信道带宽:限定了允许通过该信道的信号下限频率 和上限频率,也即限定了一个频率通带
例:一个信道允许的通带为1.5kHz至15kHz,其 带宽为13.5kHz
信号不失真通过信道的情形
上面这个方波信号的所有频率成分当然能从 该信道通过,如果不考虑衰减、时延以及噪声等 因素,通过此信道的该信号会毫不失真。
结 论 (3)
4. 如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,但 主要频率分量包含在信道的通带范围内,通过信 道的信号会损失部分频率成分,但仍可能被识 别,正如数字信号的基带传输和语音信号在电话 信道传输
结 论 (4)
5. 如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,且 包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带 范围内,这些信号频率成分将被滤除,信号失真 甚至严重畸变
低通信道
如果信号基频和部分谐波能通过该信道,一般 说来,接收到信号是可以被识别出的
如果信道的下限频率高于信号的基频,则基频 甚至部分谐波被滤除,由于基频包含了信号的大部 分能量(在时域图上反映出是所有叠加的信号波形 中振幅最大的波形),因此接收到的信号难以识别

带宽与信道容量与数据传输速率的关系

带宽与信道容量与数据传输速率的关系

带宽与信道容量与数据传输速率的关系2008-04-22 10:16:58| 分类: 默认分类|举报|字号订阅数据传输速率的定义数据传输速率就是描述数据传输系统的重要技术指标之一。

数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特/秒(bit/second),记作bps。

对于二进制数据,数据传输速率为:S=1/T(bps)其中,T为发送每一比特所需要的时间。

例如,如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间就是0、001ms,那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。

在实际应用中,常用的数据传输速率单位有:kbps、Mbps与Gbps。

其中:1kbps=10^3 bps 1Mbps=10^6 bps 1Gbps=10^9 bps带宽与数据传输速率在现代网络技术中,人们总就是以“带宽”来表示信道的数据传输速率,“带宽”与“速率”几乎成了同义词。

信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。

奈奎斯特准则指出:如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号,则前后码元之间不产生相互窜扰。

因此,对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f,单位Hz)的关系可以写为:Rmax=2、f(bps)对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz,则最大数据传输速率为6000bps。

奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。

香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。

香农定理指出:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为:Rmax=B、log2(1+S/N)式中,Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz,信噪比S/N通常以dB(分贝)数表示。

若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式:S/N(dB)=10、lg(S/N)可得,S/N=1000。

通信中的带宽原理

通信中的带宽原理

通信中的带宽原理
带宽是指在一定时间内可以传输的最高频率信号。

在通信中,信号经过调制后被发送出去,在传输过程中会受到噪声和衰落的影响,使得接收到的信号变得模糊,难以确定原始信号的精确信息。

带宽原理是指在通信中,要保证信号的传输质量和传输速率,必须合理分配频带资源,即将信号分配到合适的频率范围内进行传输,以避免信号与其他无关信号或噪声的干扰和覆盖。

具体来说,带宽原理要求在信道宽度有限的情况下,要合理选择传输调制方式和信号传输速率,以达到在保证传输质量的同时,尽可能提升传输速率的目的。

这是通信技术中的一个非常重要的原理,也是现代数字通信系统设计和优化的核心思想之一。

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信号带宽与信道带宽
某同学来问问题,发现他对信号带宽与信道带宽的概念比较含混,而且对时域上的图象往频域上去分析。

因此有必要澄清。

信号带宽是信号频谱的宽度,也就是信号的最高频率分量与最低频率分量之差,譬如,一个由数个正弦波叠加成的方波信号,其最低频率分量是其基频,假定为f =2kHz,其最高频率分量是其7次谐波频率,即7f =7×2=14kHz,因此该信号带宽为7f - f =14-2=12kHz。

信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率,也就是限定了一个频率通带。

比如一个信道允许的通带为1.5kHz至15kHz,其带宽为13.5kHz,上面这个方波信号的所有频率成分当然能从该信道通过,如果不考虑衰减、时延以及噪声等因素,通过此信道的该信号会毫不失真。

同样,只要最低频率分量和最高频率分量都在该频率范围内的任意复合信号都能通过该信道。

此外,频率为1.5kHz、4kHz、6kHz、9kHz、12kHz,15kHz以及任意在该频带范围内的各种单频波也可以通过该信道。

然而,如果一个基频为1kHz的方波,通过该信道肯定失真会很严重;方波信号若基频为2kHz,但最高谐波频率为18kHz,带宽超出了信道带宽,其9次谐波会被信道滤除,通过该信道接收到的方波没有发送的质量好;那么,如果方波信号基频为500Hz,最高频率分量是11次谐波的频率为5.5kHz,其带宽只需要5kHz,远小于信道带宽,是否就能很好地通过该信道呢?其实,该信号在信道上传输时,基频被滤掉了,仅各次谐波能够通过,信号波形一定是不堪入目的,就像我们实验中所验证的那样。

通过上面的分析并进一步推论,可以得到这样一些结果:
(1)如果信号与信道带宽相同且频率范围一致,信号能不损失频率成分地通过信道;(2)如果带宽相同但频率范围不一致时,该信号的频率分量肯定不能完全通过该信道(可以考虑通过频谱搬移也就是调制来实现);
(3)如果带宽不同而且是信号带宽小于信道带宽,但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内,信号能不损失频率成分地通过;
(4)如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内,通过信道的信号会损失部分频率成分,但仍可能被识别,正如数字信号的基带传输和语音信号在电话信道传输那样;
(5)如果带宽不同而且是信号带宽大于信道带宽,且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内,这些信号频率成分将被滤除,信号失真甚至严重畸变;
(6)不管带宽是否相同,如果信号的所有频率分量都不在信道的通带范围内,信号无法通过;
(7)不管带宽是否相同,如果信号频谱与信道通带交错,且只有部分频率分量通过,信号失真。

另外,我们在分析在信道上传输的信号时,不能总是认为其带宽一定占满整个信道,比如频带传输;即使信号占据整个信道,也不一定总是把它想像成一个方波,它也可能是其它的波形,比如在一个单频的正弦波上寄载其它模拟信号或数字信号而形成的复合波形。

我们再举一些实例,进一步明晰信号与信道的带宽问题。

第一个例子仍是数字方波信号的基带传输(信号可能从零频率(也可能不是从零开始)直至某个较高的频率分量占满整个信道带宽,该较高频率分量通常由信道上限频率决定),我们知道,数字方波信号带宽可以无限,但信道带宽总是有限的,因此信道带宽限定了通过信道的信号带宽。

如果信号基频和部分谐波能通过该信道,一般说来,接收到信号是可以被识别出的;如果信道的下限频率高于信号的基频,则基频甚至部分谐波被滤除,由于基频包含了信号的大部分能量(在时域图上反映出是所有叠加的信号波形中振幅最大的波形),因此接收到的信号难以识别。

所以
传输方波的信道要求其下限频率要低于信号的基频。

第二个例子是电话信道,假定其频率范围从300~3300Hz,带宽为3kHz,而语音信号频谱则一般为100Hz~7kHz的范围。

电话信道将语音信号频谱掐头去尾,因为语音信号的主要能量集中在中心的一些频率分量附近,所以通过电话信道传输的语音信号,虽有失真,但仍能分辨。

第三个例子是电话线数字载波,即把数字信号调制到音频载波信号上,该载波是正弦波。

电话线数据传输并不占满整个带宽,而是取中间部分频带,即600~3000Hz,带宽2400Hz。

假定采用幅度调制(最简单的做法是通过在每个信号单元保留载波或除去载波来表示二进制的两种取值),如果采用全双工通信方式,则需将电话线数据信道一分为二,每个子信道各占1200Hz带宽,一个600~1800Hz,另一个1800~3000Hz;两个子信道的载波频率是各子信道中的中心频率,即分别为1200Hz和2400Hz,换句话说,每个中心频率两边各有一个600Hz 的边带。

(数字调频术和调相技术更复杂些,在时域上看,它们的每个信号单元周期时间可以与调幅相同;但从频域上看,每个周期内使载波频率和相位随着所表示的数值变化而发生改变,信号相位的变化实际上在幅-频频域图上也表现为频率的变化。

尤其是当每个信号单元包含多个比特的情况,会产生多个频率分量。

对于每个信号单元包含1个比特的情况,数字调频的每个子信道需要两个不同的频率表示二进制数字,也就是说,在2400Hz带宽的数据信道上有四个中心频率以及它们的边带。

也就是说,分为了四段频带,600~1200Hz、1200~1800Hz、1800~2400Hz、2400~3000Hz;中心频率分别为900Hz、1500Hz、2100Hz和2700Hz。


第四个例子是无线调幅广播的模拟载波,即把语音、音乐等音频数据生成的原始电信号调制到具有某个广播频率的载波上(实际是频谱搬移,将相对较低的20Hz~20kHz频谱搬迁到较高300kHz~3MHz的频谱上)。

无线信道利用的是自由空间,带宽似乎可以达到整个频谱,但实际上并非如此,首先,不同波段的频率需要不同的传播方式(地表导波、对流层散射、电离层反射、视线定向、空间转发)才能发挥最佳效率,不可能只采用一种传播方式使用如此广阔的频带;其次,频带跨度太大,不同频率分量传播的时延相差较远,不利于信号的正确识别和还原,数据率也因高低难以兼顾而受限;再则,无线信道是一种共享的公用广播信道,为了避免不同信源的相互干扰,在全球或者局部范围,必须进行信道分割与分配,分割出的每个信道根据不同的用途,其带宽相距很大,但不管多宽,都是很有限的;第四,无论何种信号(即使理论上带宽无限的信号)在实际的传输中也不必一定要非常宽,也是允许损失一定频率成分的。

无线调幅广播以载波频率为中心频率,将原始信号作为两个相同带宽的边带寄载到该载波上,调制后的该调幅信号总带宽为原始信号的2倍。

(如果调频广播,调制后的信号带宽通常是原始信号的10倍,模拟调相和调频都属于角度调制,因此调制好的调相信号带宽与调频相同,这将在第五章中介绍。

)。

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