SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <[email protected]>
3.3 KiB
Vid digitala överföringar överförs information i form av symboler. En symbol är ett urskiljbart signaltillstånd som överförs under en viss tid. Dessa signaltillstånd kan till exempel skilja sig genom olika amplituder, frekvenser eller faser respektive kombinationer av dessa egenskaper. Hur sådana symboler skapas tittar vi på i de följande avsnitten. Beroende på hur många olika symboler en överföringsmetod kan använda kan en enskild symbol innehålla en eller flera bitar information.
Om bara två olika symboler finns tillgängliga kan exakt en bit överföras med varje symbol. Vid fyra möjliga symboler kan redan två bitar överföras med en symbol, eftersom fyra olika kombinationer kan representeras med två bitar. Motsvarande kan åtta olika symboler överföra tre bitar och \num{16} olika symboler fyra bitar samtidigt.
Allmänt fås antalet N bitar som kan överföras med en symbol ur antalet M=2^N möjliga symboler:
N = \log_2(M)
Symbolhastigheten anger hur många symboler som överförs per sekund. Dess enhet är baud. En symbolhastighet på \qty{1000}{\baud} betyder alltså att \num{1000} symboler överförs per sekund.
Symbolhastigheten är inte nödvändigtvis identisk med datahastigheten. Om flera bitar överförs med varje symbol är datahastigheten motsvarande större. För datahastigheten R_\mathrm{D} (med enheten \unit{\bit\per\second}) och symbolhastigheten R_\mathrm{S} gäller:
R_\mathrm{D} = R_\mathrm{S} \cdot N
Om till exempel två bitar överförs med varje symbol vid en symbolhastighet på \qty{1200}{\baud} blir datahastigheten:
R_\mathrm{D} = \qty{1200}{\baud} \cdot \qty{2}{\bit\per{Symbol}} = \qty{2400}{\bit\per\second}
Antalet möjliga symboler och symbolhastigheten är därmed viktiga storheter för digitala överföringsmetoder. Hur de enskilda symbolerna kan representeras med olika egenskaper hos en signal tittar vi på i de följande avsnitten.
Ett enkelt exempel på hur olika symboler kan representeras av olika signaltillstånd är den sedan tidigare kända frekvensskiftnyckling (Frequency-Shift Keying, FSK).
Vid FSK växlas frekvensen hos den utsända signalen mellan olika värden. Figur [ref:a_fsk] visar en binär FSK med två möjliga symbolfrekvenser i tidsdomänen. Till exempel kan den högre frekvensen stå för symbolen 1 och den lägre frekvensen för symbolen 0. Eftersom två olika symboler finns tillgängliga kan en bit överföras med varje symbol.
Ett exempel är RTTY. Här skiftas mellan två symbolfrekvenser, till exempel mellan \qty{14072,43}{\kilo\hertz} och \qty{14072,60}{\kilo\hertz}. Med varje symbol kan därmed en bit, alltså 0 eller 1, överföras.
FSK är dock inte begränsad till två symbolfrekvenser. Om till exempel fyra olika frekvenser används finns fyra olika symboler tillgängliga. Varje symbol kan då tilldelas en av de fyra möjliga bitkombinationerna 00, 01, 10 eller 11. På så sätt kan två bitar överföras med varje symbol.
Ett exempel är överföringsmetoden FT4. Här kan man skifta mellan fyra symbolfrekvenser, till exempel \qty{14081,20}{\kilo\hertz}, \qty{14081,40}{\kilo\hertz}, \qty{14081,61}{\kilo\hertz} och \qty{14081,83}{\kilo\hertz}.