帯域幅とデータレートの関係

私のメモの一つの質問はこのようなものです。

Consider a communication channel with a bandwidth of 2400Hz. If QPSK technique is
used, what is the possible transmission rate? (Assume that rectangular
pulses are used in the baseband signals, and that 90% energy preservation is
required.)

For a baseband system, a bipolar signal of bandwidth B can support a rate of B
with 90% energy preservation (since bandwidth =1/τ in this case).
For a bandpass system, a BPSK signal of bandwidth of B can support a rate of B/2.
This is because, after modulation, the bandwidth is 2/τ.
For QPSK, rate can be doubled using the same bandwidth. Therefore the
supported rate is 2400bps.

帯域幅2 /τのBPSK信号がB / 2のデータレートをサポートできるのはなぜですか？帯域幅とデータレートの関係は何ですか？QPSKでは、同じ帯域幅を使用してレートを2倍にできるのはなぜですか。

modulation qpsk

— サミュエル
ソース

チャネル容量はSNRの関数です。ノイズがない場合、ゼロ以外の帯域幅チャネルの容量は無限です。

— Jason R

引用されたセクションはどこから入手しましたか？「90％の省エネ」とはどういう意味かわかりません。おそらく彼らは、通信信号の90％の帯域幅がチャネル容量の意味のある測定値であることを示唆しており、これは私には疑わしいものです。

— Jason R

90％のエネルギー保存とは、90％の信号電力を含む帯域幅を意味します。そして、私はこの質問がどこから来るのか知りません、私の先生がこれを作ったのかもしれません。

— Samuel

QPSKとBPSKのBERとEb / Noが同じであることは事実ですが、BPSKのリンクマージンはQPSKより3 dB大きくなります。無料の昼食はありません。

— John

回答:

理想的なシンボルパルスは、矩形パルスのシーケンスです。矩形パルスは、残念ながら、以下に示すような恐ろしい周波数プロファイルを持っています。矩形パルスのFFT

メインローブは、ほとんどのパルスパワーが存在する場所であり、他のローブはサイドローブと呼ばれます。遠くまで行くと力は減りますが、すぐには減りません。パルス整形の主な目的は、これらのサイドローブの電力を大幅に削減することです。

$\frac{2}{T}$ $T$ $\frac{2}{T}$

$\frac{1}{T}$ $\frac{1}{T}$ $\frac{\frac{1}{T}}{\frac{2}{T}}$ $\frac{1}{2}$ $\frac{1}{2}$

$\frac{1}{T}$

$\frac{2}{T}$ $2$ $1$

— ジムクレイ
ソース

@@ジムに感謝、非常に明確な説明とグラフ

— サミュエル

@ジムベースバンド/パスバンドの区別が完全に明確ではありません。帯域幅BのQPSK変調信号がパスバンド信号として受信される場合、その最大ビットレートはBですが、ベースバンドで受信される場合、2Bになることがありますか？信号がベースバンドにシフトされるとどうなりますか？このような帯域幅計算機（jaunty-electronics.com/blog/2012/05/…）を使用すると、帯域幅：ビットレートの比率は0.6（理論的には0.5）になります。つまり、帯域幅Bの信号を復調できるQPSK復調器は、最大情報レートがBまたは2Bのバンドパス信号を受信できますか？

— Tomislav Nakic-Alfirevic

f_{b}

$f_b$

- f_{b}

$-f_b$

f_{b}

$f_b$

2 f_{b}

$2f_b$

2 f_{b}

$2f_b$

@JimClay説明をありがとうございます。私が答えるよりも多くの質問が開かれますが、それらはすべて「信号処理に関する優れた本を読んでください」と指摘しているようです。

— Tomislav Nakic-Alfirevic 2016年

QPSKは、ボーあたり2ビットを送信します。ボーは、信号の状態の1つの変化として定義されます。トレードオフは、QPSKがより良いSNRを必要とすることです。これは、ボーあたり2つの状態よりも4つの状態を区別することが難しいためです。

— デイブ・ツイード
ソース

Eb / Noなど、SNEの正規化された測定を適切に使用する場合は、正しくありません。QPSKは、BPSKと同じビット誤り率のパフォーマンスを備えています。

— Jason R

それはSNRである必要があります。打ち間違え。

— Jason R