我怀疑我是否可以涵盖您所有的问题,但我会尝试一下:
那么,如果我使用的是固定频率信号呢?Fupper 和 Flower 值相同,对吧?那么这是否意味着B = 0?那么固定频率的信号不能携带任何数据吗?那么我错过了什么?
单一频率信号将是连续音调。它的幅度永远不会改变。它只会永远重复下去。因此,它不会传达任何信息。
当您开始调制载波时,信号的频谱不再是单一频率。根据调幅公式,调制信号的频谱是载波(单一频率)和调制信号(通常包含0Hz左右的某个频带的能量)的卷积。
因此,调制输出信号包含载波周围频带中的能量,而不仅仅是单(载波)频率。
我们知道这不是真的,AM 收音机做到了。
每个 AM 电台不仅在载波频率上传递能量,而且在该频率附近的频带中传递能量。AM 无线电广播不是单频信号的示例。
很明显,我可以在 2.4*10^9 周期/秒中塞进更多的比特,而不是只用 1/秒。
当然可以。但是,如果您只是用跨越 2.4 GHz 的信息信号调制您的 2.4 GHz 载波,则所得信号的带宽将接近 2.4 GHz。信号中的能量将从 1.2 扩展到 3.6 GHz。
有一种方法可以解决这个问题......
分数差异呢?波形本质上是模拟的,所以我们可以有一个 1Hz 信号和一个 1.5Hz 信号。同样在高频范围内。说 2.4GHz 减去 0.5Hz。1 到 1.5 之间有无限的空间。1Hz 和 1.001Hz 不能作为两个独立的通道吗?
他们可以,但只能通过将 Shannon-Hartley 公式中的 SNR 项换成带宽项。也就是说,公式表明有两种方法可以增加信号的容量:增加带宽或增加信噪比。
因此,如果您拥有无限高的信噪比,您可以使用 0.001 Hz 的带宽来承载您喜欢的尽可能多的信息。
但在实践中,围绕 SNR 的对数函数意味着增加 SNR 的回报会递减。超过某个点,SNR 的大幅增加对信道容量几乎没有改善。
两种典型的使用方式:
1Hz 和 1.001Hz 不能作为两个独立的通道吗?就实用性而言,我意识到这将是困难的,几乎不可能用现代电子产品来衡量这种差异
事实上,用现代电子设备很容易区分 1 Hz 和 1.001 Hz。您只需测量信号几千秒并计算周期数。
那么从这个意义上说,两个频率之间不应该有无限的带宽吗?
不。在 1.00 Hz 和 1.01 Hz 之间,正好有 0.01 Hz 的带宽。它不需要以赫兹的整数来计算,但两个频率之间的带宽与这些频率之间的差异一样多。
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从你的意思来看,香农方程中的B与载波频率无关?这只是调制带宽?
基本上是的。B是带宽,或信号频谱具有能量的频率范围。
您可以使用大约 10 MHz 的 1 MHz 频带,或大约 30 GHz 的 1 MHz 频带,并且信道容量将是相同的(给定相同的 SNR)。
然而,在最简单的情况下,例如双边带 AM,载波往往位于信号频带的中间。所以如果你有一个 1 kHz 的载波,带有双边带 AM,你只能希望使用 0 到 2 kHz 的带宽。
单边带显然不遵循这个规则。
一个跨越2.4GHz的信息信号,这是什么意思?
我的意思是频谱包含超过 2.4 GHz 频段的能量。
如果你有一个窄带滤波器和一个射频功率检测器,你可以检测到信号中任何频率的能量。
你现在正在考虑载波吗?
不,载波是单一频率。完整的信号包含载波周围频带上的能量。(同样,单边带将所有信号推到载波的一侧;此外,抑制载波 AM 消除了载波频率上的大部分能量)
当 N->0 时,C 将接近无穷大。那么理论上无限量的数据可以被编码成一个波吗?
原则上,是的,通过(例如)以无限小的步长和无限缓慢地改变幅度。
在实践中,SNR 项具有围绕它的对数函数,因此增加 SNR 的回报会递减,并且噪声永远不会变为 0 有基本的物理原因。