Estoy tratando de entender el concepto de tasa de señal y la relación entre la tasa de señal (baudios) y el ancho de banda de las señales digitales de un libro sobre comunicación de datos.
Primero, el libro distingue entre elemento de datos y elemento de señal: un elemento de datos es la entidad más pequeña que puede representar una información (el bit), y un elemento de señal es la unidad más corta (en tiempo) de una señal digital.
Luego, dice que la relación entre la velocidad de datos y la velocidad de señal depende de la cantidad de elementos de datos que lleva cada elemento de señal y del patrón de datos , indicando que, si tenemos datos patrón de todos los 1s o todos los 0s, la tasa de señal puede ser diferente de un patrón de datos de 1s y 0s alternos. Luego formula la relación entre la tasa de datos y la tasa de señal como:
$$ S = \ frac {cN} {r} \ baud $$
donde N es la velocidad de datos (bps); c es el factor de caso, que varía para cada caso; S es el número de elementos de señal; y r es el número de elementos de datos transportados por cada elemento de señal.
Luego indica que el ancho de banda mínimo (rango de frecuencias) requerido para una señal digital puede ser dado por:
$$ B_ {min} = \ frac {cN} {r} $$
Mis preguntas son:
1) ¿Podría alguien explicar con más detalle el significado del factor de caso c? En la práctica, ¿qué significa decir que la tasa de señal depende del patrón de datos?
2) ¿Por qué el ancho de banda mínimo para una señal digital es igual a la velocidad de la señal?
3) Si establecemos c en 1/2 en la fórmula para el ancho de banda mínimo para encontrar Nmax (la velocidad de datos máxima para un canal con ancho de banda B), y consideramos que r es log2 (L) (donde L es el número de niveles de señal), obtenemos la fórmula Nyquist. ¿Por qué? ¿Cuál es el significado de configurar c en 1/2?
Aquí hay un enlace a la parte del libro donde se define el término c.