Kristal kolpits osilatörlü vericide mesafe denemesi

[czorgormez]

Burda adi gecen teori Shannon ornekleme teorisi degil degil mi? Eger oyle ise alaka kuramadim.

P gucuyle yayin yapan vericide bir bitlik verinin suresi T ise bit basina enerji W=P*T dir.

Eger T suresini buyutursek enerjiyi de buyutmus oluyoruz.

Ornegin 1mw gucundeki bir vericiden 1 sinyalini 1ms boyunca yayinlarsak 1 sinyalimizin enerjisi 1 mikro Joule olurken, iletisim hizini dusurup 1 sn boyunca yayinlarsak enerjimiz 1000 kat artmis oluyor.

Fakat alici duyarliligini artirmadan enerjiyi artirmak nasil ise yariyor anlamadim.

Alicimiz en dusuk 50uV sinyale duyarli ise fakat biz vericiden yaptigimiz yayinla alici anteninde 10uV olusturabiliyorsak iletisim hizini dusurup bilginin suresini uzatmak nasil bu sinyali algilanabilir yapacak bu kismi anlamadim.

o shannon nyquist theorem. bu shannon harthley theorem. hatta wikipedia sayfasında en başta "Not to be confused with Nyquist–Shannon sampling theorem." yazıyor.

Shannon–Hartley theorem - Wikipedia

en.wikipedia.org

"In information theory, the Shannon–Hartley theorem tells the maximum rate at which information can be transmitted over a communications channel of a specified bandwidth in the presence of noise. It is an application of the noisy-channel coding theorem to the archetypal case of a continuous-time analog communications channel subject to Gaussian noise. The theorem establishes Shannon's channel capacity for such a communication link, a bound on the maximum amount of error-free information per time unit that can be transmitted with a specified bandwidth in the presence of the noise interference, assuming that the signal power is bounded, and that the Gaussian noise process is characterized by a known power or power spectral density. The law is named after Claude Shannon and Ralph Hartley."

Statement of the theorem​

The Shannon–Hartley theorem states the channel capacity

, meaning the theoretical tightest upper bound on the information rate of data that can be communicated at an arbitrarily low error rate using an average received signal power

through an analog communication channel subject to additive white Gaussian noise (AWGN) of power

:

• 
  is the channel capacity in bits per second, a theoretical upper bound on the net bit rate (information rate, sometimes denoted
  
  ) excluding error-correction codes;
• 
  is the bandwidth of the channel in hertz (passband bandwidth in case of a bandpass signal);
• 
  is the average received signal power over the bandwidth (in case of a carrier-modulated passband transmission, often denoted C), measured in watts (or volts squared);
• 
  is the average power of the noise and interference over the bandwidth, measured in watts (or volts squared); and
• /
  
  is the signal-to-noise ratio (SNR) or the carrier-to-noise ratio (CNR) of the communication signal to the noise and interference at the receiver (expressed as a linear power ratio, not as logarithmic decibels).

kısaca:
alıcı duyarlılığını arttıran faktör kanalın band genişliğini çok çok düşürmek. örneğin ben 1khz band genişliğinde bir kanala sahipsem gürültü tabanım -120db kadar olur ama band genişliğini 5-10hz civarına düşürürsem -140db civarına iner.

tx süresini uzatma fikrine tersten bakalım. ben 10mhz bir taşıyıcı üzerine saniyede 1000 adet bit gönderen bir modulasyon yapayım. bu durumda gönderdiğim sinyal merkezi 10mhzde 2000hz band genişliğinde bir spektruma yayılır. başka bir deyişle enerji bir frekansa değil 2000hz frekans aralığına yayılır. 1000 bit bilgi saniye göndermemin bedeli bu. alıcım bu sinyali dekod edebilmek için 2000hz içine yayılmış. enerjisi bu aralıkta dağınık bir radyo dalgasını gene 2000hz band genişlikli bir filtre ile dekod edecek.

ama ben saniyede 10 bit bilgi göndermeyi hedeflersem - yani bit başına düşen süreyi arttırırsam. bu defa enerji çok daha dar bir band genişliğine toplanacak. birim bilgi başına düşen enerji artacak. alıcımın da bu sebep ile hem elde ettiği giriş seviyesi hem de çok daha dar filtrelerle çalıştığı için gürültü tabanı - duyma eşiği düşecek.

ayrıca bir gürültülü kanal üzerinde gürültü yeterince örneklenirse buradan gürültü olmayan sinyaller ayıklanabilir hale gelir. mesela gps alıcıları böyle çalışır. gps vericisi asıl sinyali haricinde prbs patternlerini çok yavaş biçimde yollar. hatta gönderilen verininb %95lik kısmı sürekli kendini tekrar eden bu sabit kodlardır. alıcı bu kodları bildiği için gürültüyü analiz ederek kodları ayıklayabilir ve gürültünün niteliğini tespit edebilir. bu da alıcıya gürültüde gizli asıl verileri decode edebilmesini sağlar. buna da process gain deniyor. ayrıca başka process gain teknikleri de vardır.

 

[czorgormez]