すべての質問をカバーできるかどうかは疑問ですが、試してみましょう。
さて、固定周波数信号を使用している場合はどうなりますか?FupperとFlowerは同じ値ですよね?それはB = 0を意味しますか?それで、固定周波数信号はデータを運ぶことができませんか?だから私は何が欠けていますか?
単一の周波数信号は連続トーンになります。振幅は決して変化しません。永遠に繰り返し続けられるだけです。そのため、情報は伝達されません。
キャリアの変調を開始すると、信号のスペクトルは単一の周波数ではなくなります。振幅変調の式によれば、変調信号のスペクトルは、搬送波(単一周波数)と変調信号(通常、約0 Hzの帯域にエネルギーを含む)の畳み込みです。
したがって、変調された出力信号には、単一(キャリア)周波数だけでなく、キャリア周辺の帯域のエネルギーが含まれます。
私たちはそれが真実ではないことを知っています、AMラジオはそれをします。
各AMステーションは、搬送周波数だけでなく、その周波数の周りの帯域でエネルギーを供給します。AMラジオ放送は、単一周波数信号の例ではありません。
私がたった1 /秒でできるよりも多くのビットを2.4 * 10 ^ 9サイクル/秒に詰め込めることは明らかです。
確かにできます。ただし、2.4 GHzに及ぶ情報信号で2.4 GHzキャリアを単純に変調した場合、結果の信号の帯域幅はほぼ2.4 GHzになります。信号のエネルギーは、1.2 GHzから3.6 GHzに広がります。
しかし、これを回避する方法があります...
わずかな違いはどうですか?波形は本質的にアナログであるため、1Hz信号と1.5Hz信号を使用できます。同様に高周波数範囲で。2.4GHz-0.5Hzと言います。1から1.5の間に無限のスペースがあります。1Hzと1.001Hzは2つの別々のチャンネルとして機能しませんか?
帯域幅の用語については、シャノン-ハートレーの式のSNRの用語をトレードオフすることによってのみ可能です。つまり、式は、信号の容量を増やす2つの方法があることを示しています。帯域幅を増やすか、信号対雑音比を増やす。
したがって、S / N比が無限に高い場合、0.001 Hzの帯域幅を使用して、必要なだけの情報を伝送できます。
しかし、実際には、SNRの周りのログ関数は、SNRの増加に対するリターンが減少することを意味します。特定のポイントを超えて、SNRの大幅な増加はチャネル容量の改善をほとんど提供しません。
これが使用される2つの典型的な方法:
マルチレベルAMコーディングでは、キャリアを送信するだけでなく、ビット間隔で送信するのではなく、4つの異なる振幅レベルを送信できる場合があります。これにより、各ビット間隔で2ビットの情報をエンコードでき、Hzあたりのビット数を2倍にします。ただし、異なるレベルを一貫して区別できるようにするには、より高いSNRが必要です。
FMラジオ放送では、放送信号の帯域幅は、搬送される音声信号よりも広くなっています。これにより、低SNR条件でも信号を正確に受信できます。
1Hzと1.001Hzは2つの別々のチャンネルとして機能しませんか?実用性の面では、これは困難であり、現代の電子機器でこの違いを測定することはほとんど不可能だと思います
実際、最新の電子機器では1 Hzと1.001 Hzを区別するのは非常に簡単です。信号を数千秒間測定し、サイクル数を数えるだけです。
その意味で、2つの周波数の間に無限の帯域幅があるべきではないでしょうか?
いいえ。1.00Hzと1.01 Hzの間には、正確に0.01 Hzの帯域幅があります。ヘルツの整数で数える必要はありませんが、2つの周波数間の帯域幅は、それらの周波数の差と同じくらいです。
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あなたが言っていることから、シャノン方程式のBはキャリア周波数とは関係ありませんか?これは変調帯域幅のみですか?
基本的にははい。Bは、帯域幅、または信号スペクトルにエネルギーがある周波数の範囲です。
10 MHz付近の1 MHz帯域、または30 GHz付近の1 MHz帯域を使用できますが、チャネル容量は同じです(同じSNRが与えられた場合)。
ただし、デュアルサイドバンドAMのような最も単純な場合、搬送波は信号帯域の中央に位置する傾向があります。したがって、デュアルサイドバンドAMで1 kHzキャリアを使用している場合、0〜2 kHzの帯域幅のみを使用することができます。
片側波帯は明らかにこの規則に従っていません。
2.4GHzにわたる情報信号、これはどういう意味ですか?
つまり、スペクトルには2.4 GHz帯域のエネルギーが含まれています。
狭帯域フィルターとRF電力検出器がある場合、帯域内の任意の周波数で信号のエネルギーを検出できます。
あなたは今、搬送波について取っていますか?
いいえ。キャリアは単一の周波数です。完全な信号には、キャリア周辺の周波数帯域にわたるエネルギーが含まれています。(やはり、単側波帯はすべての信号を搬送波の片側にプッシュします。また、抑圧された搬送波AMは搬送波周波数でほとんどのエネルギーを除去します)
N-> 0であるため、Cは無限に近づきます。理論的には、無限のデータを単一の波にエンコードできますか?
原則として、はい、(たとえば)無限に小さなステップで振幅を無限にゆっくりと変化させることによって。
実際には、SNR項にはその周囲に対数関数があるため、SNRを増加させるとリターンが減少します。また、ノイズが0にならないという根本的な物理的理由もあります。