Entiendo que preguntas similares como éste se han preguntado antes en este sitio, se enumeran a continuación. Sin embargo, estoy confundido acerca de las respuestas. Si puedo explicar lo que yo creo entender, puede alguien por favor señale dónde estoy equivocado?
por qué-más-ancho de banda-significa-más-de la tasa de bits por segundo
¿por-qué-más-frecuencias-media-superior-de-datos-de las tarifas...
Voy a empezar con lo que yo sé:
Shannon Ley le da el límite superior teórico
$$C_{noisy}=B*log_{2}(1+\frac{S}{N})$$
si S = N, entonces C = B
Como N→∞, C→0
Como N→0, C→∞
Nyquist Fórmula dice aproximadamente cuántos niveles son necesarios para lograr este límite
$$C_{noiseless}=2*B*log_{2}M$$
(Si no se utiliza lo suficiente como niveles lógicos no se puede acercarse al límite de shannon, pero mediante el uso de más y más niveles que se no exceder el límite de shannon)
Mi problema es que estoy teniendo un tiempo difícil entender por qué ancho de banda se refiere a la tasa de bits. A mí me parece que éste es el límite superior de la frecuencia con la que se pueden enviar por el canal, es el factor importante.
He aquí un ejemplo muy simplificado: Ningún ruido en absoluto, 2 niveles lógicos (0V y 5V), sin modulación, y un ancho de banda de 300 Hz (30 Hz - 330 Hz). Tendrá un Límite de Shannon ∞, y un Límite de Nyquist de 600bps. También asume que el canal es un filtro perfecto para cualquier cosa fuera de la anchura de banda es completamente disipada. Como me doble el ancho de banda, el doble de la tasa de bits, etc.
Pero, ¿por qué? Para dos de nivel de transmisión digital Con un ancho de banda de 300 Hz (30 Hz - 330 Hz), la señal digital de "0V" y "5V" será una (aproximadamente) de onda cuadrada. Esta onda cuadrada tendrá los armónicos por debajo de 30 Hz y por encima de 330 Hz disipado, por lo que no será perfectamente a escuadra. Si tiene una frecuencia fundamental en el mínimo de 30 Hz, (por lo que el "0V" y "5V" son la conmutación de 30 veces por segundo), entonces habrá una buena cantidad de armónicos y una buena onda cuadrada. Si tiene una frecuencia fundamental en el máximo de 330 Hz, la señal va a ser una onda sinusoidal pura, ya que no existen armónicos de alto orden para hacerla cuadrada. Sin embargo, como no hay ruido en el receptor será capaz de discriminar los ceros de la. En el primer caso la tasa de bits será de 60 bps, como el "0V" y "5V" son la conmutación de 30 veces por segundo. En el segundo caso, la tasa de bits será de un máximo de 660bps, (si el umbral de conmutación de la tensión de alimentación del receptor es exactamente 2,5 V), y un poco menos si la tensión de umbral es diferente.
Sin embargo, esto difiere de la respuesta esperada de 600 bps para el límite superior. En mi explicación es el límite superior de la frecuencia del canal que importa, no la diferencia entre el límite superior e inferior (ancho de banda). Puede alguien por favor explique lo he entendido mal?
También cuando mi lógica se aplica para el mismo ejemplo pero usando modulación FSK (frequency shift keying), me sale el mismo problema.
Si el cero se expresa como un 30 Hz frecuencia de la portadora, es expresado como un 330 Hz frecuencia de la portadora y la señal de modulación es de 330 Hz, entonces la velocidad de bits máxima es de 660 bps.
De nuevo, puede alguien por favor aclarar mi malentendido?
También ¿por qué utilizar una onda cuadrada en el primer lugar? ¿Por qué no puedo acabamos de enviar ondas sinusoidales y el diseño de los receptores tienen un umbral de conmutación de voltaje exactamente en el medio entre el máximo y mínimo valor de la onda seno? De esta manera la señal ocupa mucho menos ancho de banda.
Gracias por leer!
