Warum brauchen wir Bandbreite mit ASK?

Jetzt weiß ich, dass diese Frage vielleicht albern klingt, das liegt daran, dass mir hier anscheinend etwas fehlt. Grundsätzlich ist meine Frage, ob ASK als Ein- / Austastung funktioniert, was bedeutet, dass wir, vorausgesetzt, wir haben einen Oszillator mit fc-Trägerfrequenz und Binäreingang, um das fc-Signal (unter Verwendung des Oszillators) zu erzeugen, wenn 1 im Eingang ist, nur diese eine Frequenz verwenden - die Trägerfrequenz! Warum brauchen wir also eine Reihe von Frequenzen (was meines Wissens im Grunde genommen Bandbreite bedeutet)?

Ihr Signal ist nicht eine Signalfrequenz. Es ist keine reine Sinuswelle, es wird ein- und ausgeschaltet. Ein solches Signal hat eine theoretisch unendliche Bandbreite.
Tatsächlich und ebenso muss ein Sinuswellensignal, das nur Energie bei einer einzigen Frequenz hat, unendlich lang sein. Jede Amplitudenänderung bedeutet, dass sie Bandbreite hat.

Antworten (4)

Die Anstiegszeit der Trägeramplitude spreizt die BW genauso wie die Anstiegszeit des Signals die -3dB BW = 0,35/t für t= 10 bis 90 % Anstiegszeit bestimmt.

Die BW des Signals wird also auf beide Seiten des Trägers übertragen. (es sei denn, der Einseitenbandträger wird konstruktionsbedingt unterdrückt, um BW zu sparen.)

Du darfst zwei Dinge nicht vergessen:

  1. Die Faltungseigenschaft der Fourier-Transformation (dh Multiplikation im Zeitbereich ist äquivalent zur Faltung im Frequenzbereich)
  2. die Tatsache, dass Sie Ihren Träger mit Ihrem Datensignal multiplizieren

Ihr Signal ist also

S ( T ) = C ( T ) D ( T )

Wo C ist der Träger (typischerweise ein Kosinus oder eine komplexe Sinuskurve) und D ( T ) ist Ihre Amplitude, die sich im Laufe der Zeit ändert.

Nun, wir wissen nicht viel darüber D ( T ) , aber nehmen wir an, es ist nur eine rechteckige Funktion (also ist das Ding für eine begrenzte Zeit "an").

Das bedeutet, dass Ihr Datensignal ein Spektrum mit einer Bandbreite hat – die Fourier-Transformation eines Rechtecks ​​ist eine (skalierte) Sinc-Funktion, und das hat eine Bandbreite.

Mit der Trägermultiplikation (der Träger ist nur ein oder zwei Dirac-Impulse im Frequenzbereich) verschieben Sie einfach das Spektrum des Datensignals von einer Mitte um 0 Hz zu einer Mitte um die Trägerfrequenz. Die Bandbreite bleibt gleich.

TL;DR: Ihr datentragendes, dh das trägermodulierende Signal hat Bandbreite. So auch der RF.

Was würde mit dem Ausgang eines Bandpassfilters mit sehr, sehr kleiner Bandbreite passieren, wenn plötzlich ein reiner Träger mit der passenden Frequenz an seinen Eingang angelegt wird? Würde der Ausgang des Bandpassfilters sofort in Aktion treten und ein Signal mit der Trägerfrequenz erzeugen, oder würden Sie sehen, wie sich die Amplitude eines sehr, sehr trägen Trägers über mehrere Sekunden oder Minuten aufbaut, bis Sie schließlich die volle Trägeramplitude sehen?

Vielleicht möchten Sie die Shannon-Grenze aus der Informationstheorie in Betracht ziehen, die besagt, dass Sie eine Kombination aus Bandbreite und Signal-Rausch-Verhältnis benötigen, um Informationen erfolgreich über einen Kanal zu übertragen. Je besser das SNR, desto weniger Bandbreite benötigen Sie, aber letztere geht nie wirklich auf Null.

Die Bandbreite eines ASK-Signals kann sehr gering sein, was es vielen Signalen ermöglicht, sich ein begrenztes Stück Funkspektrum zu teilen, aber sie hängt eng mit der Rate zusammen, mit der das Signal getastet wird. Wenn Sie beispielsweise eine Bandbreitenbegrenzung von 1 Hz festlegen, können Sie damit rechnen, dass das Signal etwa eine volle Sekunde braucht, um auf jedes Key-On- und Key-Off-Ereignis angemessen zu reagieren. Für eine knackige 20-WPM-Übertragung brauchen Sie deutlich mehr als das.