Hz和bps之间的差异

Hz和bps表示相同吗？信号可以在几Khz的信道带宽上以Mbps的速率传输吗？

您实际上要了解三个术语

带宽

带宽以Hz为单位。它描述了通信信道能够以低损耗传输的频带。

通常，我们谈论的是3 dB带宽，这意味着通道可以以小于3 dB的损耗传输的频率范围。对于基带系统，带宽从0 Hz扩展到频率B，我们称之为带宽。对于调制系统，如果载波在f _0处，则传输频带将从到。$f_0 - B/2$$f_0 + B/2$

同样，在信息论之外，带宽一词可以更广泛地用作比特率或数据处理能力的代名词，但是当单位为Hz时，我们知道我们正在谈论信号路径的模拟带宽。某种。

鲍德

您没有问这个，但将其与其他两个术语分开也很重要。波特率是每秒在通道上传输的符号数。

比特率

比特率表示在信道上传输的信息量，以每秒比特数或bps为单位进行度量。如果每个符号传输一个以上的位，则比特率与波特率不同。例如，在4级幅度调制方案中，每个符号可以编码2位信息。可选地，例如当使用纠错码时，比特率可以小于波特率，因为使用更多数量的符号来传达更少数量的独立信息。

香农定理显示了比特率如何受到带宽和信道信噪比的限制：

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

其中C是容量（信道的最大比特率），B是信道的带宽，SNR是信噪比。

赫兹和每秒位数并不意味着同一件事。它们确实具有关系，具体取决于所使用的位编码。

为了说明：

• 正交相移键控：通过将每个“波”或符号编码为4个相位位置之一，每个符号可以携带2位。从而：
• 因此，在理想情况下，100 KHz的载波可以承载200 kbps的数据，而无需考虑任何协议开销。

为了在KHz信道上实现Mbps传输，编码需要完成每个符号数百个唯一值。尽管从概念上讲这不是不可能的，但据我所知，在实际应用中还不够琐碎。

每个符号仅3位，一个需要8个可能的值。

可以想象每个符号如何编码8个可能的值？

例如，通过在信号上施加8（或9）个不同的电压值……对于每个符号（波长）所携带的8个可能的值。第九个值（如果使用）将用于“无操作”或“忽略此”值。

尽管这在实验室实验中很简单，但在实际传输介质中却并非如此。随着更高的编码级别要求，问题变得更加严重。4位需要16个值，每个符号8位需要256个值，这将产生8倍KHz速率的bps速率。

它们是相似的概念，因为它们都衡量事物的比率，但并不相同。Hz或赫兹表示每秒的周期数，是频率的量度。bps是“每秒位数”，或更不常用“每秒字节数”。两者之间的关系取决于位的编码方式。

当我们谈论“信道带宽”时，我们可能谈论的是RF调制。RF信号通常被称为具有载波频率，该载波频率是中心频率，然后被调制（通过任何数量的方式）以对数据进行编码。例如，Wi-Fi通常具有约2.4 GHz的载波频率。每个Wi-Fi频道的频率略有不同。

为了编码感兴趣的信号，我们以某种方式更改了该载波。我们可能会改变其频率（调频，FM）或振幅（调幅，AM）。或者我们可以打开和关闭它（载波调制，CW）。这些都是简单的调制方案。诸如Wi-Fi之类的东西使用的方案要复杂得多。

如果我们对结果载波+调制进行傅立叶变换，我们可以看到该信号使用的频率范围。使用相同范围的其他信号将产生干扰。最低频率和最高频率之间的差异是信道带宽。

同样，在给定的通道带宽中可以容纳多少数据（每秒位数）在很大程度上取决于您的调制方案。

$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$

是每秒比特数吗？首先，位的通信不必是周期性的。如果您在一小时内收到3600位，则并不意味着涉及1 Hz信号。这些位可能以零星的间隔到达。例如，可能在前5分钟到达了3599位，然后您又等了55分钟才到达最后一个。

即使数据速率非常平滑，也不意味着每秒的比特数是赫兹。假设位在8条并行线上整齐地计时。那么，每秒800位实际上意味着任何一位的到达频率为100 Hz，与包含它的八位字的频率相同。

回复：信号可以在几Khz的信道带宽上以Mbps的速率传输吗？

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

让我们假设您有两个频率f1和f2，f1代表0，f2代表1。进一步假设您需要在两个频率之间至少分开一个增量，以便它们不会相互干扰。最后，每个频率必须传输T秒，才能可靠地传输和检测。因此，比特率是（1 / T）比特/秒。

现在您要增加比特率。一种方法是使用4个频率而不是2个频率。因此映射可能类似于。

f1：00，f2：01，f3：10，f4：11

因此，现在您可以在相同的持续时间T中传输2个比特。因此，比特率是（2 / T）比特/秒。带宽需求已从2 *增量增加到4 *增量（4个频率之间的3个增量和两端的delta / 2）。因此，此示例以非常简单的方式向您展示了带宽与数据速率之间的关系。增加带宽确实会增加数据速率。