¿Por qué un alto número de armónicos significa una tasa de bits inferior?

La tabla simplemente dice que, dado un canal con un ancho de banda fijo, si transmite una señal a través de él (la entrada puede contener infinitos armónicos), en la salida solo pasarán los primeros armónicos, donde una alta velocidad de transmisión (alta fundamental) frecuencia) obtendrá menos armónicos que una señal de baja velocidad de transmisión. En otras palabras, una señal de baja velocidad en baudios saldrá por el otro lado relativamente sin verse afectada por el canal, mientras que una señal de alta velocidad en baudios puede estar severamente distorsionada (incluso completamente filtrada).

Esto es importante porque si la señal se distorsiona demasiado, los bits originales no se pueden recuperar de manera confiable debido a la interferencia entre símbolos y la mayor relevancia de las perturbaciones de ruido.

Por lo tanto, un número bajo de armónicos no implica una tasa de bits baja. Por el contrario, una tasa de bits baja implica un gran número de armónicos que pasan por el canal.

El criterio general para encontrar la velocidad en baudios frente a los límites de ancho de banda del canal viene dado por el criterio de Nyquist. Tenga en cuenta que, aunque relacionado, esto es diferente al teorema de muestreo mencionado en otra respuesta (Shannon-Nyquist), ya que no está intentando reconstruir una "señal limitada de ancho de banda" original en el sentido analógico a partir de un conjunto de muestras, es una cuestión de determinar los símbolos originales, que están relacionados con las decisiones de umbral, que pueden basarse en el muestreo, la potencia transmitida (áreas), etc.

No está claro qué quiere decir con "implicar" una velocidad de bits determinada, y qué significa exactamente velocidad de bits .

Si desea medir con precisión una señal muestreandola en puntos regulares en el tiempo, entonces la frecuencia de muestreo (no la velocidad de bits) mínima necesaria es dictada por el contenido de frecuencia de esa señal. De hecho, la tasa de muestreo mínima absoluta es dos veces por ciclo de la frecuencia de interés más alta. Esto se conoce a menudo como la tasa de Nyquist .

Cualquier señal repetitiva arbitraria se puede descomponer en una suma de senos con amplitudes específicas y cambios de fase. El período de estos senos es el período de repetición básico de la señal compuesta dividido por todos los enteros positivos. Estos se llaman los "armónicos" de la señal, con el primer armónico que tiene el período base / 1 a veces llamado "fundamental".

Por lo tanto, muestrear una señal repetitiva es lo mismo que muestrear todos los senos que se suman para hacer esa señal. La tasa de Nyquist se aplica a cada uno de ellos. Por lo tanto, más armónicos, lo que significa que los componentes sinusoidales para ir a una frecuencia más alta, requieren una velocidad de muestreo más rápida. Es la mayor frecuencia de interés que dicta la tasa de muestreo mínima. Más armónicos significa una mayor frecuencia de interés.

Cuantos más armónicos, más ancho de banda de canal se requiere para transmitir una velocidad de transmisión en particular.

Si el ancho de banda del canal es limitado, entonces la tasa de baudios está disponible ancho de banda dividido por el armónico más alto, que establece claramente la relación inversa. (La velocidad de bits es la velocidad en baudios ajustada para la codificación).