Что такое символьная скорость
Символьная скорость
Отношение к валовому битрейту
Разница между бодами (или скоростью передачи сигналов) и скоростью передачи данных (или битовой скоростью) подобна человеку, использующему один семафорный флаг, который может перемещать руку в новое положение раз в секунду, поэтому его скорость передачи сигналов (бод) составляет один символ. в секунду. Флаг можно удерживать в одном из восьми различных положений: прямо вверх, 45 ° влево, 90 ° влево, 135 ° влево, прямо вниз (это состояние покоя, когда он не посылает сигнал), 135 ° вправо, 90 °. вправо и 45 ° вправо. Каждый сигнал (символ) несет три бита информации. Для кодирования восьми состояний требуется три двоичных цифры. Скорость передачи данных составляет три бита в секунду. В Военно-морском флоте одновременно могут использоваться более одного образца флага и рукава, поэтому их комбинации дают много символов, каждый из которых передает несколько битов, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
В этом случае используются M = 2 N различных символов. В модеме это могут быть синусоидальные тона с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и / или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.
Принимая информацию на импульс N в битах / импульсах как логарифм с основанием 2 для количества различных сообщений M, которые могут быть отправлены, Хартли [1] построил меру общей скорости передачи R в битах как:
Модемы для передачи с полосой пропускания
Модуляция используется в каналах с полосой пропускания, таких как телефонные линии, радиоканалы и другие каналы с частотным разделением каналов (FDM).
Один символ может нести один или несколько битов информации. В модемах голосового диапазона для телефонной сети обычно один символ содержит до 7 бит.
Передача более одного бита на символ или бит на импульс имеет преимущества. Это сокращает время, необходимое для отправки определенного количества данных через ограниченную полосу пропускания. Может быть достигнута высокая спектральная эффективность в (бит / с) / Гц; т.е. высокая скорость передачи в битах / с, хотя полоса пропускания в герцах может быть низкой.
Примеры модемов для голосовой связи:
Линейные коды для передачи в основной полосе частот
В случае канала основной полосы частот, такого как телеграфная линия, последовательный кабель или кабель витой пары локальной вычислительной сети, данные передаются с использованием линейных кодов; т. е. импульсы, а не синусоидальные сигналы. В этом случае скорость передачи данных является синонимом частоты импульсов в импульсах в секунду.
Максимальная скорость передачи или частота следования импульсов для канала основной полосы частот называется скоростью Найквиста и равна удвоенной ширине полосы (удвоенной частоте среза).
Простейшие цифровые каналы связи (например, отдельные провода на материнской плате или последовательный порт RS-232 / COM-порт) обычно имеют скорость передачи символов, равную общей скорости передачи данных.
Кабели локальной сети Ethernet 1000 Мбит / с используют четыре пары проводов в полнодуплексном режиме (250 Мбит / с на пару в обоих направлениях одновременно) и много бит на символ для кодирования полезной нагрузки данных.
Пример цифрового телевидения и OFDM
При передаче цифрового телевидения скорость передачи символов вычисляется следующим образом:
скорость передачи символов в символах в секунду = (Скорость передачи данных в битах в секунду × 204) / (188 × бит на символ)
Количество битов на символ равно (мощность модуляции 2) × (прямая коррекция ошибок). Так, например, в модуляции 64-QAM 64 = 2 6, поэтому бит на символ равен 6. Прямая коррекция ошибок (FEC) обычно выражается в виде дроби; т.е. 1/2, 3/4 и т. д. В случае 3/4 FEC на каждые 3 бита данных вы отправляете 4 бита, один из которых предназначен для исправления ошибок.
заданная скорость передачи = 18096263 Тип модуляции = 64-QAM FEC = 3/4
символьная скорость знак равно 18096263 6 ⋅ 3 4 204 188 знак равно 18096263 6 4 3 204 188 знак равно 4363638 <\ displaystyle <\ text <символьная скорость>> = <\ cfrac <18096263> <6 \ cdot <\ frac <3><4>>>>
<\ cfrac <204><188>> = 4363638> 
Связь с чиповой ставкой
Связь с частотой ошибок по битам
Недостаток передачи большого количества битов на символ состоит в том, что приемник должен различать многие уровни сигнала или символы друг от друга, что может быть затруднительным и вызывать битовые ошибки в случае плохой телефонной линии, которая страдает от низкого отношения сигнал / шум. В этом случае модем или сетевой адаптер могут автоматически выбрать более медленную и более надежную схему модуляции или линейный код, используя меньшее количество битов на символ, чтобы уменьшить частоту ошибок по битам.
Оптимальный дизайн набора символов принимает во внимание полосу пропускания канала, желаемую скорость передачи информации, шумовые характеристики канала и приемника, а также сложность приемника и декодера.
Двоичная модуляция
Не степень 2
Скорость передачи данных по сравнению с частотой ошибок
Символ это совокупность бит, определяем битовую скорость
В статье поговорим про то, что такое бит и символ. И решим задачу на нахождение битовой скорости, если известна символьная скорость.
Бит (единица информации) это минимальный объем информации, который представляется одним из двух значений: 0 или 1.
Символ – это сгруппированная совокупность битов, предназначенная для одновременной передачи. В один символ помещается несколько бит информации.
Число возможных значений символа: М=2^k т.е. сколько разных значений символ может принимать. где k – количество бит в символе.
Если символ содержит только один бит, то такой способ передачи называют бинарным, либо двоичным. Различают соответственно битовую (бит/с) и символьную скорость (сим./с). Символьную скорость также называют скоростью манипуляции, измеряемой в бодах. Бод – единица измерения символьной скорости: 1 Бод = 1сим./с
ЗАДАЧА: Найти битовую скорость.
В таблице представлено несколько видов модуляций. Второй столбик (Алфавит), говорит о том, сколько значений символов можно принимать. Дана символьная скорость, нужно найти битовую.
Про виды модуляций вы можете почитать в статье про амплитудную и фазовую манипуляцию.
СОДЕРЖАНИЕ
Символы
Отношение к общей скорости передачи данных
Разница между бодами (или скоростью передачи сигналов) и скоростью передачи данных (или битовой скоростью) подобна человеку, использующему один семафорный флаг, который может перемещать руку в новое положение раз в секунду, поэтому его скорость передачи сигналов (бод) составляет один символ. в секунду. Флаг можно удерживать в одном из восьми различных положений: прямо вверх, 45 ° влево, 90 ° влево, 135 ° влево, прямо вниз (это состояние покоя, когда он не посылает сигнал), 135 ° вправо, 90 °. вправо и 45 ° вправо. Каждый сигнал (символ) несет три бита информации. Для кодирования восьми состояний требуется три двоичных цифры. Скорость передачи данных составляет три бита в секунду. В Военно-морском флоте одновременно могут использоваться более одного образца флага и рукава, поэтому их комбинации дают много символов, каждый из которых передает несколько битов, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
В этом случае используются M = 2 N различных символов. В модеме это могут быть синусоидальные тона с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и / или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.
Принимая информацию на импульс N в битах / импульсах как логарифм с основанием 2 для количества отдельных сообщений M, которые могут быть отправлены, Хартли построил меру полной скорости передачи R как:
Модемы для передачи с полосой пропускания
Модуляция используется в каналах с полосой пропускания, таких как телефонные линии, радиоканалы и другие каналы с частотным разделением каналов (FDM).
Один символ может нести один или несколько битов информации. В модемах голосового диапазона для телефонной сети обычно один символ содержит до 7 бит.
Передача более одного бита на символ или бит на импульс имеет преимущества. Это сокращает время, необходимое для отправки определенного количества данных через ограниченную полосу пропускания. Может быть достигнута высокая спектральная эффективность в (бит / с) / Гц; т.е. высокая скорость передачи в битах / с, хотя полоса пропускания в герцах может быть низкой.
Примеры модемов для голосовой связи:
Линейные коды для передачи в основной полосе частот
В случае канала основной полосы частот, такого как телеграфная линия, последовательный кабель или кабель витой пары локальной сети, данные передаются с использованием линейных кодов; т. е. импульсы, а не синусоидальные тона. В этом случае скорость передачи данных является синонимом частоты импульсов в импульсах в секунду.
Максимальная скорость передачи или частота следования импульсов для канала основной полосы частот называется скоростью Найквиста и равна удвоенной ширине полосы (удвоенной частоте среза).
Простейшие цифровые каналы связи (например, отдельные провода на материнской плате или последовательный порт RS-232 / COM-порт) обычно имеют символьную скорость, равную общей скорости передачи данных.
Кабели локальной сети Ethernet 1000 Мбит / с используют четыре пары проводов в полнодуплексном режиме (250 Мбит / с на пару в обоих направлениях одновременно) и много бит на символ для кодирования полезной нагрузки данных.
Пример цифрового телевидения и OFDM
При передаче цифрового телевидения расчет символьной скорости:
скорость передачи символов в символах в секунду = (Скорость передачи данных в битах в секунду × 204) / (188 × бит на символ)
Количество битов на символ равно (мощность модуляции 2) × (прямая коррекция ошибок). Так, например, в модуляции 64-QAM 64 = 2 6, поэтому бит на символ равен 6. Прямая коррекция ошибок (FEC) обычно выражается дробью; т.е. 1/2, 3/4 и т. д. В случае 3/4 FEC на каждые 3 бита данных вы отправляете 4 бита, один из которых предназначен для исправления ошибок.
заданная скорость передачи = 18096263 Тип модуляции = 64-QAM FEC = 3/4
символьная скорость знак равно 18096263 6 ⋅ 3 4 204 188 знак равно 18096263 6 4 3 204 188 знак равно 4363638 <\ displaystyle <\ text <символьная скорость>> = <\ cfrac <18096263> <6 \ cdot <\ frac <3><4>>>>
<\ cfrac <204><188>> = 4363638>
Связь с чиповой ставкой
Связь с частотой ошибок по битам
Недостаток передачи большого количества битов на символ состоит в том, что приемник должен различать многие уровни сигнала или символы друг от друга, что может быть затруднительным и вызывать битовые ошибки в случае плохой телефонной линии, которая страдает от низкого отношения сигнал / шум. В этом случае модем или сетевой адаптер может автоматически выбрать более медленную и более надежную схему модуляции или линейный код, используя меньшее количество бит на символ, чтобы уменьшить частоту ошибок по битам.
Оптимальный дизайн набора символов принимает во внимание полосу пропускания канала, желаемую скорость передачи информации, шумовые характеристики канала и приемника, а также сложность приемника и декодера.
Модуляция
Двоичная модуляция
Не степень 2
Скорость передачи данных по сравнению с частотой ошибок
Существенное состояние
Символьная скорость
СОДЕРЖАНИЕ
Символы [ править ]
Отношение к общему битрейту [ править ]
Разница между бодами (или скоростью передачи сигналов) и скоростью передачи данных (или битовой скоростью) подобна человеку, использующему один семафорный флаг, который может перемещать руку в новое положение раз в секунду, поэтому его скорость передачи сигналов (бод) составляет один символ. в секунду. Флаг можно удерживать в одном из восьми различных положений: прямо вверх, 45 ° влево, 90 ° влево, 135 ° влево, прямо вниз (это состояние покоя, когда он не посылает сигнал), 135 ° вправо, 90 °. вправо и 45 ° вправо. Каждый сигнал (символ) несет три бита информации. Для кодирования восьми состояний требуется три двоичных цифры. Скорость передачи данных составляет три бита в секунду. В Военно-морском флоте одновременно может использоваться более одного образца флага и рукава, поэтому их комбинации дают много символов, каждый из которых передает несколько битов, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
В этом случае используются M = 2 N различных символов. В модеме это могут быть синусоидальные тона с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и / или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.
Принимая информацию на импульс N в битах / импульсах как логарифм с основанием 2 для количества различных сообщений M, которые могут быть отправлены, Хартли [1] построил меру общей скорости передачи R в битах как:
Модемы для передачи полосы пропускания [ править ]
Модуляция используется в каналах с полосой пропускания, таких как телефонные линии, радиоканалы и другие каналы с частотным разделением каналов (FDM).
Один символ может нести один или несколько битов информации. В модемах голосового диапазона для телефонной сети обычно один символ содержит до 7 бит.
Передача более одного бита на символ или бит на импульс имеет преимущества. Это сокращает время, необходимое для отправки определенного количества данных через ограниченную полосу пропускания. Может быть достигнута высокая спектральная эффективность в (бит / с) / Гц; т.е. высокая скорость передачи в битах / с, хотя полоса пропускания в герцах может быть низкой.
Примеры модемов для голосовой связи:
Линейные коды для передачи в основной полосе частот [ править ]
В случае канала основной полосы частот, такого как телеграфная линия, последовательный кабель или кабель витой пары локальной вычислительной сети, данные передаются с использованием линейных кодов; т. е. импульсы, а не синусоидальные сигналы. В этом случае скорость передачи данных является синонимом частоты импульсов в импульсах в секунду.
Максимальная скорость передачи или частота следования импульсов для канала основной полосы частот называется скоростью Найквиста и равна удвоенной ширине полосы (удвоенной частоте среза).
Простейшие цифровые каналы связи (например, отдельные провода на материнской плате или последовательный порт RS-232 / COM-порт) обычно имеют скорость передачи символов, равную общей скорости передачи данных.
Кабели локальной сети Ethernet 1000 Мбит / с используют четыре пары проводов в полнодуплексном режиме (250 Мбит / с на пару в обоих направлениях одновременно) и много бит на символ для кодирования полезной нагрузки данных.
Пример цифрового телевидения и OFDM [ править ]
При передаче цифрового телевидения скорость передачи символов вычисляется следующим образом:
скорость передачи символов в символах в секунду = (Скорость передачи данных в битах в секунду × 204) / (188 × бит на символ)
Количество битов на символ равно (мощность модуляции 2) × (прямая коррекция ошибок). Так, например, в модуляции 64-QAM 64 = 2 6, поэтому бит на символ равен 6. Прямая коррекция ошибок (FEC) обычно выражается в виде дроби; т.е. 1/2, 3/4 и т. д. В случае 3/4 FEC на каждые 3 бита данных вы отправляете 4 бита, один из которых предназначен для исправления ошибок.
заданная скорость передачи = 18096263 Тип модуляции = 64-QAM FEC = 3/4
символьная скорость знак равно 18096263 6 ⋅ 3 4 204 188 знак равно 18096263 6 4 3 204 188 знак равно 4363638 <\ displaystyle <\ text <символьная скорость>> = <\ cfrac <18096263> <6 \ cdot <\ frac <3><4>>>>
<\ cfrac <204><188>> = 4363638>
Связь с чиповой ставкой [ править ]
Связь с частотой ошибок по битам [ править ]
Недостаток передачи большого количества битов на символ состоит в том, что приемник должен различать многие уровни сигнала или символы друг от друга, что может быть затруднительным и вызывать битовые ошибки в случае плохой телефонной линии, которая страдает от низкого отношения сигнал / шум. В этом случае модем или сетевой адаптер могут автоматически выбрать более медленную и более надежную схему модуляции или линейный код, используя меньшее количество битов на символ, чтобы уменьшить частоту ошибок по битам.
Оптимальный дизайн набора символов принимает во внимание полосу пропускания канала, желаемую скорость передачи информации, шумовые характеристики канала и приемника, а также сложность приемника и декодера.
Модуляция [ править ]
Двоичная модуляция [ править ]
Не степень двойки [ править ]
Скорость передачи данных по сравнению с частотой ошибок [ править ]
Важное условие [ править ]
СОДЕРЖАНИЕ
Символы
Отношение к общей скорости передачи данных
Разница между бодами (или скоростью передачи сигналов) и скоростью передачи данных (или битовой скоростью) подобна человеку, использующему один семафорный флаг, который может перемещать руку в новое положение раз в секунду, поэтому его скорость передачи сигналов (бод) составляет один символ. в секунду. Флаг можно удерживать в одном из восьми различных положений: прямо вверх, 45 ° влево, 90 ° влево, 135 ° влево, прямо вниз (это состояние покоя, когда он не посылает сигнал), 135 ° вправо, 90 °. вправо и 45 ° вправо. Каждый сигнал (символ) несет три бита информации. Для кодирования восьми состояний требуется три двоичных цифры. Скорость передачи данных составляет три бита в секунду. В Военно-морском флоте одновременно могут использоваться более одного образца флага и рукава, поэтому их комбинации дают много символов, каждый из которых передает несколько битов, что обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
В этом случае используются M = 2 N различных символов. В модеме это могут быть синусоидальные тона с уникальными комбинациями амплитуды, фазы и / или частоты. Например, в модеме 64QAM M = 64. В линейном коде это могут быть M различных уровней напряжения.
Принимая информацию на импульс N в битах / импульсах как логарифм с основанием 2 для количества отдельных сообщений M, которые могут быть отправлены, Хартли построил меру полной скорости передачи R как:
Модемы для передачи с полосой пропускания
Модуляция используется в каналах с полосой пропускания, таких как телефонные линии, радиоканалы и другие каналы с частотным разделением каналов (FDM).
Один символ может нести один или несколько битов информации. В модемах голосового диапазона для телефонной сети обычно один символ содержит до 7 бит.
Передача более одного бита на символ или бит на импульс имеет преимущества. Это сокращает время, необходимое для отправки определенного количества данных через ограниченную полосу пропускания. Может быть достигнута высокая спектральная эффективность в (бит / с) / Гц; т.е. высокая скорость передачи в битах / с, хотя полоса пропускания в герцах может быть низкой.
Примеры модемов для голосовой связи:
Линейные коды для передачи в основной полосе частот
В случае канала основной полосы частот, такого как телеграфная линия, последовательный кабель или кабель витой пары локальной сети, данные передаются с использованием линейных кодов; т. е. импульсы, а не синусоидальные тона. В этом случае скорость передачи данных является синонимом частоты импульсов в импульсах в секунду.
Максимальная скорость передачи или частота следования импульсов для канала основной полосы частот называется скоростью Найквиста и равна удвоенной ширине полосы (удвоенной частоте среза).
Простейшие цифровые каналы связи (например, отдельные провода на материнской плате или последовательный порт RS-232 / COM-порт) обычно имеют символьную скорость, равную общей скорости передачи данных.
Кабели локальной сети Ethernet 1000 Мбит / с используют четыре пары проводов в полнодуплексном режиме (250 Мбит / с на пару в обоих направлениях одновременно) и много бит на символ для кодирования полезной нагрузки данных.
Пример цифрового телевидения и OFDM
При передаче цифрового телевидения расчет символьной скорости:
скорость передачи символов в символах в секунду = (Скорость передачи данных в битах в секунду × 204) / (188 × бит на символ)
Количество битов на символ равно (мощность модуляции 2) × (прямая коррекция ошибок). Так, например, в модуляции 64-QAM 64 = 2 6, поэтому бит на символ равен 6. Прямая коррекция ошибок (FEC) обычно выражается дробью; т.е. 1/2, 3/4 и т. д. В случае 3/4 FEC на каждые 3 бита данных вы отправляете 4 бита, один из которых предназначен для исправления ошибок.
заданная скорость передачи = 18096263 Тип модуляции = 64-QAM FEC = 3/4
символьная скорость знак равно 18096263 6 ⋅ 3 4 204 188 знак равно 18096263 6 4 3 204 188 знак равно 4363638 <\ displaystyle <\ text <символьная скорость>> = <\ cfrac <18096263> <6 \ cdot <\ frac <3><4>>>>
<\ cfrac <204><188>> = 4363638>
Связь с чиповой ставкой
Связь с частотой ошибок по битам
Недостаток передачи большого количества битов на символ состоит в том, что приемник должен различать многие уровни сигнала или символы друг от друга, что может быть затруднительным и вызывать битовые ошибки в случае плохой телефонной линии, которая страдает от низкого отношения сигнал / шум. В этом случае модем или сетевой адаптер может автоматически выбрать более медленную и более надежную схему модуляции или линейный код, используя меньшее количество бит на символ, чтобы уменьшить частоту ошибок по битам.
Оптимальный дизайн набора символов принимает во внимание полосу пропускания канала, желаемую скорость передачи информации, шумовые характеристики канала и приемника, а также сложность приемника и декодера.