Ширина полосы пропускания

Любой преобразователь, работа которого основана на использовании колебаний (электрических или механических) может формировать и пропускать сигналы из ограниченной области частот. Пример с телефонной связью приводился выше. То же следует отнести и к радио и телевизионной связи – весь частотный спектр разделен на диапазоны (ДВ, СВ, КВI, КВII, УКВ, ДМВ), в пределах которых каждая станция занимает свой под диапазон, чтобы не мешать вещанию других.

Интервал частот, используемый данным каналом связи для передачи сигналов, называется шириной полосы пропускания.

Для построения теории важна не сама ширина полосы пропускания, а максимальное значение частоты из данной полосы (), поскольку именно им определяется длительность элементарного импульса :

(1)

Другими словами, каждые секунд по каналу можно передавать импульс или паузу, связывая с их последовательностью определенные коды. Использовать сигналы большей длительности, чем , в принципе, возможно (например, 2 ) – это не приведет к потере информации, хотя снизит скорость ее передачи по каналу. Использование же сигналов более коротких, чем , может привести к информационным потерям, поскольку информационный параметр сигнала будет принимать какие-то промежуточные значения между заданными дискретными (например, 0 и 1), что затруднит их интерпретацию. Следовательно, по дискретному каналу за единицу времени можно передавать не более элементарных сигналов.

Если канал является аналоговым, то характеризует число полных колебаний параметра за единицу времени, с каждым из которых можно связать два элементарных сигнала; по этой причине связь и оказывается иной:

В дальнейшем, как уже указывалось, мы будет рассматривать лишь дискретный канал и, следовательно, использовать (1).

Возможны частные случаи, когда передача ведется на единственной частоте, создаваемой, например, тактовым генератором; тогда, очевидно, равна тактовой частоте.

Зная , можно найти количество элементарных сигналов, передаваемое по каналу за единицу времени:

(очевидно, если известна , то L = ). Если код знака первичного алфавита состоит из k_i элементарных сигналов, время его передачи по каналу составит t_i = k_i· , а среднее время передачи кодовой комбинации одного знака первичного алфавита будет равно t = K(A,a)· .