¿La tasa de Nyquist depende de la tasa de muestreo?

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El libro Redes de computadoras de Andrew S Tanenbaum menciona lo siguiente (parafraseado):

  

Para un canal sin ruido, el teorema de Nyquist establece:
    Velocidad de datos máxima = \ $ 2H \ espacio log_ {2} V \ $ bits / seg.   

    \ $ H \ $: ancho de banda del canal, \ $ V \ $: no. de niveles discretos en la señal

Al final de los ejercicios del capítulo, hay una pregunta:

  

Se muestrea un canal de 4 kHz sin ruido cada 1 ms. ¿Cuál es la velocidad máxima de datos?

Por lo que he entendido, la velocidad de datos máxima es el doble del ancho de banda del canal para una señal de dos niveles (binario), que en este caso es de 8 kHz. Sin embargo, soy incapaz de entender cómo la tasa de muestreo entra en escena.

Creo que la tasa de muestreo de alguna manera influye en el \ $ V \ $ en la fórmula. Como tenemos 1000 muestras / seg. Correspondientes a 8000 bits / seg (según la fórmula), esto da \ $ V \ $ = 2, pero no estoy seguro de si esto es correcto, o incluso si es necesario.

¿Podría alguien explicarme esto por favor?

    
pregunta Masked Man

2 respuestas

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Puede buscar en Google esa pregunta exacta para encontrar varias variaciones de esta respuesta:

Un canal sin ruido puede transportar una gran cantidad de información arbitraria, sin importar cómo a menudo se muestrea.

Simplemente envíe una gran cantidad de datos por muestra.

Para el canal de 4KHz, haga 1000 muestras / seg. Si cada muestra tiene 16 bits, el canal puede enviar 16 Kbps.

Si cada muestra tiene 1024 bits, el canal puede enviar 1000 muestras / seg * 1024 bits = 1024 Mbps.

La palabra clave aquí es "sin ruido". Con un canal normal de 4 KHz, el límite de Shannon lo haría no permitir esto.

Para el canal de 4 KHz podemos hacer 8000 muestras / seg. En este caso, si cada muestra es de 1024 bits, este canal puede enviar 8.2 Mbps.

    
respondido por el Rolf Ostergaard
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Se muestrea un canal de 4 kHz sin ruido cada 1 ms. Cual es el maximo     tasa de datos?

  
     

Por lo que entendí, la velocidad de datos máxima es el doble del canal   ancho de banda para una señal de dos niveles (binario), que en este caso es 8   kHz.

Sí, eso es exactamente correcto. Para tal señal binaria, V = 2, entonces log2 (V) = 1 bit, por lo que la velocidad de datos máxima en un ancho de banda de H = 4 kHz es Velocidad de datos máxima = 2H log2V bits / seg = 2 * 4 kHz * 1 bit = 8 kHz * bit = 8 kbit / s.

Sin embargo, muchos tipos de señales tienen mucho más de 2 niveles.

Un sistema popular tiene una señal de 16 niveles, que proporciona log2 (16) = 4 bits cada vez que se recopila una nueva muestra.

Un receptor que decodifica 4 bits cada vez que toma una muestra, si toma una muestra cada 1 ms, terminará la decodificación a una velocidad de datos de:

4 bits cada 1 ms = 4 bits / (1 ms) = 4 kbit / s.

Algunos sistemas tienen 256 puntos en su diagrama de constelación , que proporciona log2 (256) = 8 bits para cada muestra. Eso daría

8 bits cada 1 ms = 8 bits / (1 ms) = 8 kbit / s.

Algunos sistemas dan incluso más bits por muestra.

En teoría, un sistema silencioso podría soportar cualquier número de niveles posibles, dando como resultado cualquier número de bits por muestra. (En la práctica, siempre tenemos algo de ruido).

  

Sin embargo, no puedo entender cómo llega la tasa de muestreo   en la imagen.

     

Creo que la tasa de muestreo influye de alguna manera en la V de la fórmula.

En esta pregunta, la frecuencia de muestreo de "1 mseg" es una " arenque rojo " - no tiene efecto en V, el número de niveles discretos en cada muestra, o en la velocidad máxima de datos.

    
respondido por el davidcary

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