Si envía una señal multiplexada que consta de 3 ondas sinusoidales codificadas de diferentes frecuencias, ¿la cantidad total de bits transferidos por segundo serán las 3 frecuencias sumadas?

Answer 1

Me temo que estás un poco confundido.

La frecuencia de una onda sinusoidal NO le indica el número de bits por segundo que puede transmitir la señal. Una onda sinusoidal por sí sola no puede transmitir información en absoluto: simplemente continúa para siempre en el tiempo (para siempre en el pasado y para siempre en el futuro) y no se enciende o apaga ni tiene ninguna forma de cambiar según los eventos en la fuente.

Shannon demostró que si:

• un transmisor tiene una potencia media limitada S, y
• un receptor recibe la señal del transmisor, MÁS ruido gaussiano aleatorio con la misma densidad de potencia promedio en todas las frecuencias (ruido gaussiano blanco aditivo), y
• el receptor recibe las señales y el ruido dentro de un cierto rango (o banda) de frecuencias cuyo ancho es igual a B, entonces
• ¡hay una capacidad C, un número definido que se puede medir en bits por segundo! Es posible entregar hasta C bits por segundo al transmisor, y para que el transmisor los transmita al receptor con una probabilidad tan pequeña de un bit invertido como queramos .

La capacidad C es igual a [matemática] B \ log_2 \ izquierda (1 + S / N \ derecha) [/ matemática].

Si la banda solo constara de una sola frecuencia, “Frecuencia (alta)” sería igual a “Frecuencia (baja)” y el ancho de banda B sería cero. (No 1.) No puede enviar ninguna información si la banda es solo una frecuencia.

Por el contrario, digamos que la banda tiene todas las frecuencias entre 10 megahercios y 15 megahercios. Entonces el ancho de banda B es igual a 5 megahercios.

Answer 2

Una onda sinusoidal no modulada ocupa un ancho de banda cero y no proporciona información. Cuando lo modula para transmitir información, siempre aumenta su ancho de banda.

El ancho de banda mínimo viene dado por el Teorema de Nyquist, la misma regla que dice que un muestreo de un sistema de audio digital de CD a 44.1 kHz puede transmitir señales de audio de hasta 22.05 kHz (filtradas hasta 20 kHz en la práctica).

Al enviar información digital, el teorema de Nyquist funciona de la otra manera: si cambia la amplitud o fase de la onda sinusoidal N veces por segundo, entonces debe usar al menos N hertz de ancho de banda de radio (o N / 2 Hz de ancho de banda de banda base) o obtendrá interferencia entre símbolos: los cambios se unirán entre sí en el receptor y probablemente no podrá separarlos.

Este es realmente el problema original en el que Nyquist estaba trabajando; Quería saber cuánto ancho de banda se necesitaba para transmitir una señal telegráfica. El telégrafo era solo una forma temprana de comunicación digital precomputadora.

Answer 3

Pues si y no. Todo depende de cuán complejo e inteligente sea el esquema de modulación que use y cuán alto sea el índice de error que pueda tolerar.

Por ejemplo, si usa el Código Morse, la tasa de bits es una fracción muy muy pequeña de la frecuencia de audio, como una centésima. Si usa la codificación de cambio de frecuencia, puede modularlo hasta aproximadamente una décima parte del cambio de frecuencia sin complicaciones.

Si usa modulación de fase, puede acercarse a la frecuencia de la portadora.

Si usa la modulación de fase de ciclo parcial, puede codificar varios bits por ciclo, pero su tasa de error potencial aumenta a medida que usa graduaciones cada vez más finas de un ciclo.

Para que todo sea completamente riguroso, la frecuencia de modulación agrega bandas laterales en los lados positivo y negativo de la portadora, por lo que necesita más ancho de banda y preferiblemente ancho de banda plano de fase.