हर्ट्ज और बीपीएस के बीच अंतर

Question

क्या हर्ट्ज और बीपीएस का मतलब समान है? क्या चंद खज़ के चैनल बैंडविड्थ पर एमबीपीएस की दर से सिग्नल हस्तांतरित किया जा सकता है?

Comments

नहीं, वे एक समान नहीं हैं। प्रतीक दर, बिट दर और बैंडविथ के बीच संबंध अक्सर जटिल होता है और मॉड्यूलेशन, शोर और अन्य चीजों पर निर्भर करता है।

— गुस्तावो लिटोव्स्की

यहां एक प्रासंगिक प्रश्न है: Electronics.stackexchange.com/questions/21854/…

— द फोटॉन

स्वीकार करने के लिए धन्यवाद, लेकिन इस विषय पर कहने के लिए अभी भी बहुत कुछ है। यदि आप कुछ समय के लिए स्वीकार करते हैं तो आप अधिक उत्तरों को प्रोत्साहित करेंगे। 24 घंटे एक अच्छा न्यूनतम है क्योंकि यह दुनिया भर के लोगों को सवाल देखने और जवाब देने का मौका देता है।

— फोटॉन

@ ThePhoton मुझे नहीं पता था कि एक उत्तर को स्वीकार करना आगे की प्रतिक्रिया को बंद कर देता है। जैसा कि सुझाव दिया गया है कि मैंने विकल्प को छोड़ दिया है।

— sk1

कोई दिक्कत नहीं है। स्वीकार सॉफ्टवेयर में नए उत्तरों को अवरुद्ध नहीं करता है, लेकिन यह उन्हें मनोवैज्ञानिक रूप से हतोत्साहित करता है।

— फोटोन

Answer 1

वास्तव में तीन शब्द हैं जिनके बारे में आप जानना चाहते हैं

बैंडविड्थ

बैंडविड्थ को हर्ट्ज में मापा जाता है। यह आवृत्ति बैंड का वर्णन करता है कि एक संचार चैनल कम नुकसान के साथ संचारित करने में सक्षम है।

आमतौर पर हम एक 3-डीबी बैंडविड्थ के बारे में बात करते हैं, जिसका अर्थ है कि आवृत्तियों की सीमा 3 डीबी से कम नुकसान के साथ संचारित हो सकती है। एक के लिए बेसबैंड प्रणाली, बैंडविड्थ एक आवृत्ति को 0 हर्ट्ज से फैली बी जो हम बैंडविड्थ कहते हैं। एक संग्राहक प्रणाली के लिए यदि वाहक पर है च ₀ , तो संचरण बैंड से होगा के लिए च 0 + बी /$f_0 - B/2$$f_0 + B/2$ ।

इसके अलावा, सूचना सिद्धांत के बाहर, बैंडविड्थ शब्द उपयोग मोटे तौर पर बिट दर या डेटा प्रोसेसिंग क्षमता के पर्याय के रूप में किया जा सकता है, लेकिन जब इकाइयाँ Hz होती हैं, तो हम जानते हैं कि हम सिग्नल सिग्नल के एनालॉग बैंडविड्थ के बारे में बात कर रहे हैं। किसी प्रकार।

बॉड

आपने इस बारे में नहीं पूछा, लेकिन यह भी महत्वपूर्ण है कि इसे अन्य दो शब्दों से अलग रखें। बॉड चैनल पर प्रति सेकंड स्थानांतरित किए गए प्रतीकों की संख्या है।

बिट दर

बिट दर किसी चैनल पर स्थानांतरित जानकारी की मात्रा को इंगित करता है, और प्रति सेकंड या बीपीएस में बिट्स में मापा जाता है। बिट दर बॉड से अलग है अगर प्रति प्रतीक एक बिट से अधिक स्थानांतरित किया जाता है। उदाहरण के लिए, 4-स्तरीय आयाम मॉड्यूलेशन स्कीम में, प्रत्येक प्रतीक 2 बिट्स जानकारी को एन्कोड कर सकता है। वैकल्पिक रूप से, उदाहरण के लिए जब त्रुटि-सुधार कोड का उपयोग किया जाता है, तो बिट दर बॉड दर से कम हो सकती है, क्योंकि बड़ी संख्या में प्रतीकों का उपयोग स्वतंत्र जानकारी के बिट्स की एक छोटी संख्या को व्यक्त करने के लिए किया जाता है।

शैनन प्रमेय दिखाता है कि बैंडविड्थ की दर और चैनल के सिग्नल-टू-शोर अनुपात द्वारा कितनी सीमित है:

$C = B\ \log_2(1 + \mathrm{SNR})$

जहाँ C क्षमता (चैनल की अधिकतम बिट दर) है, B चैनल की बैंडविड्थ है, और SNR शोर अनुपात का संकेत है।

Comments

कुल मिलाकर एक अच्छी पोस्ट। यह अच्छा विचार होगा, हालांकि, यह स्पष्ट करने के लिए कि शब्द बैंडविड्थ का मतलब आवृत्ति रेंज है। आपने इसे निहित किया, लेकिन यह स्पष्ट हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक एफएम रेडियो स्टेशन 100 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर संचारित हो सकता है, लेकिन बैंडविड्थ लगभग 200 किलोहर्ट्ज़ है - जिसका अर्थ है कि यह 200 मेगाहर्ट्ज चौड़ी है और लगभग 100 मेगाहर्ट्ज पर केंद्रित है।

@DavidKessner, अच्छी बात, संपादित।

— फोटॉन

Answer 2

हर्ट्ज और बिट्स प्रति सेकंड का मतलब एक ही बात नहीं है। उनके पास एक संबंध है, जिसका उपयोग प्रयुक्त बिट एन्कोडिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है।

वर्णन करने के लिए :

• द्विघात चरण शिफ्ट कुंजीयन : प्रत्येक "तरंग" या प्रतीक के लिए 4 चरण पदों में से एक को एन्कोडिंग करके, 2 बिट्स प्रति प्रतीक पर ले जा सकते हैं। इस प्रकार:
• इस प्रकार एक 100 KHz वाहक किसी भी प्रोटोकॉल ओवरहेड की अनदेखी करते हुए आदर्श मामले में 200 kbps डेटा ले जा सकता है ।

KHz चैनल पर एमबीपीएस ट्रांसमिशन प्राप्त करने के लिए, एन्कोडिंग को प्रति प्रतीक सैकड़ों अद्वितीय मूल्यों को पूरा करने की आवश्यकता होगी। हालांकि यह वैचारिक रूप से असंभव नहीं है, यह व्यावहारिक रूप से मेरे ज्ञान के लिए पर्याप्त नहीं है।

प्रति प्रतीक केवल 3 बिट्स के लिए, किसी को 8 संभावित मूल्यों की आवश्यकता होती है।

कोई व्यक्ति प्रति प्रतीक 8 संभावित मूल्यों को कैसे स्वीकार करेगा?

उदाहरण के लिए, 8 (या 9) विभिन्न वोल्टेज मान होने से, एक संकेत पर लगाया गया ... 8 संभावित मूल्यों के लिए प्रत्येक प्रतीक (लहर अवधि) वहन करती है। यदि उपयोग किया जाने वाला नौवाँ मूल्य "नो-ऑप" या "इस" मान को अनदेखा करने के लिए होगा।

हालांकि यह एक प्रयोगशाला प्रयोग में सरल है, यह वास्तविक दुनिया के प्रसारण मीडिया में इतना सरल नहीं है। समस्या सिर्फ उच्च सांकेतिक स्तर की आवश्यकताओं के साथ खराब हो जाती है। 4 बिट्स को 16 मानों की आवश्यकता होती है, प्रति प्रतीक 8 बिट्स को 256 मानों की आवश्यकता होती है, जो कि केवल 8 बार केएचजेड दर के बीपीएस दर की आवश्यकता होगी।

Comments

जब आप "100 KHz वाहक" कहते हैं, तो आपका मतलब 100 KHz बैंडविड्थ (आवश्यक रूप से 100 KHz पर केंद्रित वाहक नहीं) है, है ना?

— 19

@afranques यह सही है, 100 KHz, 100 KHz पर केंद्रित नहीं है।

— अनंदो घोष

Answer 3

वे इसी तरह की अवधारणा में हैं कि वे दोनों एक वस्तु की दर को मापते हैं, लेकिन समान नहीं हैं। हर्ट्ज, या हर्ट्ज़, का अर्थ है प्रति सेकंड चक्र, और आवृत्ति का एक उपाय है। बीपीएस "बिट्स प्रति सेकंड", या कम बार "बाइट्स प्रति सेकंड" है। दोनों के बीच का रिश्ता इस बात पर निर्भर करेगा कि कैसे थोड़ा सा एनकोडेड है।

जब हम "चैनल बैंडविड्थ" के बारे में बात कर रहे हैं, हम शायद आरएफ मॉडुलन के बारे में बात कर रहे हैं। RF संकेतों को आमतौर पर वाहक आवृत्ति कहा जाता है , जो एक केंद्रीय आवृत्ति है जो तब डेटा को एनकोड करने के लिए (किसी भी माध्यम से) संशोधित किया जाता है। उदाहरण के लिए, वाई-फाई में अक्सर 2.4 गीगाहर्ट्ज़ के आसपास वाहक आवृत्तियाँ होती हैं। प्रत्येक वाई-फाई चैनल एक अलग आवृत्ति है।

ब्याज का संकेत सांकेतिक शब्दों में बदलना, हम इस वाहक को किसी भी तरह बदलते हैं। हम इसकी आवृत्ति (फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन, FM) या यह आयाम (आयाम मॉड्यूलेशन, AM) भिन्न हो सकते हैं। या हम इसे चालू और बंद कर सकते हैं (कैरियर वेव मॉड्यूलेशन, सीडब्ल्यू)। ये सभी सरल मॉडुलन योजनाएं हैं। वाई-फाई की तरह कुछ अधिक जटिल योजना का उपयोग करता है।

यदि हम परिणामस्वरूप वाहक + मॉड्यूलेशन के फूरियर रूपांतरण करते हैं, तो हम इस सिग्नल द्वारा उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों की सीमा देख सकते हैं। अन्य संकेत जो समान श्रेणी का उपयोग करते हैं वे हस्तक्षेप करेंगे। सबसे कम और सबसे अधिक आवृत्तियों के बीच का अंतर चैनल बैंडविड्थ है ।

फिर, आप किसी दिए गए चैनल बैंडविड्थ में कितना डेटा (प्रति सेकंड) फिट कर सकते हैं, यह आपकी मॉडुलन योजना पर अत्यधिक निर्भर है।

Answer 4

Hz का अर्थ है प्रति सेकंड साइकिल । केवल, चक्र कुछ ऐसा है जिसे समझा जाता है। सुविधा के कारणों के लिए, यह चक्र इकाइयों में दिखाई नहीं देता है, इसलिए इकाइयां बस हैं$1/$रों। ऐसा इसलिए है क्योंकि कई प्रकार के सूत्र जिनके परिणाम आवृत्ति है, इस चक्र इकाई का उत्पादन नहीं करेंगे । आवृत्ति के रूप में बाहर आ जाएगा$1/s$। उदाहरण के लिए, आरसी फिल्टर के -3 डीबी कोने की आवृत्ति के लिए सूत्र को अक्षम करें,$f = \frac{1}{2\pi RC}$दाहिने हाथ की ओर कहीं भी इसमें चक्र नहीं है। इकाइयां रद्द कर देती हैं$1/s$। कैपेसिटेंस प्रति वोल्ट युग्म है,$C/V$। प्रतिरोध वर्तमान में वोल्ट है,$V/I$, इसलिए वोल्टेज बाहर निकल जाता है और RC बन जाता है $C/I$, इसके पारस्परिक बनाने के लिए $I/C$। लेकिन करंट प्रति सेकंड क्लोमबब्स है, और इसलिए$C$छोड़ना रद्द करें $1/s$।

लेकिन किसी भी तरह की घटना नहीं $1/s$एक सूत्र में हर्ट्ज द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है! उदाहरण के लिए, वेग प्रति सेकंड मीटर है। एक सीधी रेखा में एक स्थिर वेग से आगे बढ़ने वाली एक वस्तु में मीटर-प्रति-सेकंड की गति होती है, लेकिन इसकी गति आवृत्ति (ऊर्जा और आवृत्ति के बीच क्वांटम कनेक्शन) के साथ जुड़ी हुई किसी भी चीज को प्रदर्शित नहीं करती है। हर्ट्ज आमतौर पर संकेतों, दोलनों और आवधिक घटनाओं की आवृत्ति के लिए होती है जो दोलनों से मिलती-जुलती है। यह उन स्थितियों के लिए है जहाँ हम पहचान कर सकते हैं$1/s$ सूत्र में, और जब यह समझ में आता है कि इस नाटक का $1$कुछ पुनरावृत्ति प्रक्रिया या आवृत्ति की घटना को प्रदर्शित करने वाले संकेत के कारण, साइकिल द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है ।

क्या बिट्स प्रति सेकंड हर्ट्ज है? सबसे पहले, बिट्स का संचार आवधिक नहीं होना चाहिए। यदि आप एक घंटे में 3600 बिट प्राप्त करते हैं, तो इसका मतलब यह नहीं है कि इसमें 1 हर्ट्ज सिग्नलिंग शामिल था। बिट्स छिटपुट अंतराल पर आ सकते थे। उदाहरण के लिए, पहले 5 मिनट में 3599 बिट्स आ सकते थे, और फिर आपने आखिरी वाले के लिए 55 मिनट और इंतजार किया।

यहां तक ​​कि अगर डेटा दर पूरी तरह से चिकनी है, तो इसका मतलब यह नहीं है कि प्रति सेकंड बिट्स हर्ट्ज है। मान लीजिए कि बिट्स को आठ समानांतर रेखाओं पर बड़े करीने से देखा जाता है। फिर 800 बिट्स प्रति सेकंड का मतलब है कि किसी भी एक बिट के आने की आवृत्ति 100 हर्ट्ज है, जो कि आठ बिट शब्द के समान है।

पुन :: एक संकेत कुछ खजूर के एक चैनल बैंडविड्थ पर एमबीपीएस की दर से हस्तांतरित किया जा सकता है?

हां, अगर चैनल पूरी तरह से शोर-शराबे वाला है। एनालॉग बैंडविड्थ अकेले डिजिटल बैंडविड्थ को प्रतिबंधित नहीं करता है। शोर के साथ एक साथ बैंडविड्थ, हालांकि, चैनल क्षमता पर ऊपरी सीमा को सीमित करता है। देखें शैनन-हार्टले प्रमेय विकिपीडिया पृष्ठ । बैंडविड्थ सीमा क्षमता क्यों नहीं है? सहज रूप से, हम इसे इस तरह देख सकते हैं: एक से अधिक कार्यों पर विचार करें$[a,b]$वास्तविक संख्या रेखा पर अंतराल। भले ही हम अपनी कल्पना को केवल उन कार्यों तक ही सीमित रखते हैं, जो हर जगह निरंतर, सहज, अलग-अलग हैं$[a,b]$और जिनके पास एक निश्चित आवृत्ति से ऊपर कोई घटक नहीं हैं (बैंडविड्थ सीमित हैं), अभी भी इस तरह के सभी कार्यों का एक बेशुमार अनंत है। इस प्रकार फ़ंक्शन वास्तविक संख्याओं के अनुरूप हैं। यानी अवधि का यह संकेत$[a,b]$ अनुमत बैंडविड्थ के भीतर कुछ फ़ंक्शन आकार में मैप करके किसी भी वास्तविक संख्या का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। यह केवल प्रेषक और रिसीवर के संकल्प पर निर्भर करता है कि वे शोर-मुक्त चैनल की सैद्धांतिक रूप से असीमित क्षमता का कितना फायदा उठाते हैं।

Comments

अंतिम पैराग्राफ में 800bps और 100 बॉड के बीच अंतर का वर्णन किया गया है।

— जिप्पी २ j'१३ को

Answer 5

मान लें कि आपके पास दो आवृत्तियां हैं f1 और f2 और f1 प्रतिनिधित्व करता है 0 और f2 प्रतिनिधित्व करता है। 1. आगे मान लें कि आपको दो आवृत्तियों के बीच कम से कम डेल्टा के पृथक्करण की आवश्यकता है ताकि वे हस्तक्षेप न करें। अंत में प्रत्येक आवृत्तियों को टी सेकंड के लिए प्रसारित किया जाना चाहिए ताकि इसे मज़बूती से प्रसारित और पता लगाया जा सके। तो बिट दर (1 / T) बिट्स / सेकंड है।

अब आप बिट दर बढ़ाना चाहते हैं। एक तरीका यह है कि 2 के बजाय 4 आवृत्तियों का उपयोग करना है। इसलिए मानचित्रण कुछ इस तरह हो सकता है।

f1: 00, f2: 01, f3: 10, f4: 11

So now you can transmit 2 bits in the same duration T. So the bit rate is (2/T) bits/second. The bandwidth requirement has increased from 2*delta to 4*delta (3 deltas between the 4 frequencies and delta/2 at the two ends). So this example in very simple terms shows you the relationship between bandwidth and data rate. Increasing the bandwidth does increase the data rate.