Правило пропускной способности Карсона

В телекоммуникациях для правило полосы пропускания Карсона определяет приблизительные к полосе пропускания требования компонентов системы связи несущего сигнала которого , частота модулируется непрерывным или широким спектром частот, а не одной частотой. Правило Карсона не применяется, когда модулирующий сигнал содержит разрывы, например, прямоугольную волну. Правило Карсона берет свое начало из статьи Джона Реншоу Карсона 1922 года. ^[1]

Правило пропускной способности Карсона выражается соотношением:

CBR=2(\Delta f+f_{m})

где:

CBR

— требования к полосе пропускания;

\Delta f

– пиковое отклонение частоты ;

f_{m}

— самая высокая частота модулирующего сигнала.

Например, типичный двусторонний радиосигнал ОВЧ/УВЧ в режиме FM: ^[2] с пиковым отклонением 5 кГц и максимальной звуковой частотой 3 кГц потребуется приблизительная полоса пропускания 2 × (5 кГц + 3 кГц) = 16 кГц .

Стандартное стереовещание FM с пиковой девиацией 75 кГц имеет самую высокую частоту модуляции (которая объединяет L + R и L − R ) 53 кГц. Таким образом, большая часть энергии попадает в приблизительную полосу пропускания 2 × (75 + 53) = 256 кГц . (Географически близким передатчикам FM-вещания почти всегда назначаются номинальные центральные частоты на расстоянии не менее 400 кГц друг от друга).

Правило пропускной способности Карсона часто применяется к передатчикам , антеннам , оптическим источникам, приемникам , фотодетекторам и другим компонентам систем связи.

Любой частотно-модулированный сигнал будет иметь бесконечное количество боковых полос и, следовательно, бесконечную полосу пропускания, но на практике вся значительная энергия боковой полосы (98% или более) сосредоточена в пределах полосы пропускания, определенной правилом Карсона. Это полезное приближение, но установка произвольного определения занимаемой полосы пропускания на уровне 98% мощности по-прежнему означает, что мощность за пределами полосы составляет около $10\log \left({\frac {0.98}{0.02}}\right)\approx 17\;\mathrm {dB}$ меньше, чем несущая внутри, поэтому правило Карсона малопригодно при планировании спектра . ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ Дж. Р. Карсон, «Заметки по теории модуляции», Proc. ИРЭ , том. 10, нет. 1 (февраль 1922 г.), стр. 57–64.
^ «(G8B06) Правило Карсона — Ham Radio School.com» . 25 апреля 2014 г.

В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г.
Леон В. Коуч II , « Цифровые и аналоговые системы связи, 6-е издание », Prentice-Hall, Inc., 2001 г. ISBN 0-13-081223-4

[1] Дж. Р. Карсон, «Заметки по теории модуляции», Proc. ИРЭ , том. 10, нет. 1 (февраль 1922 г.), стр. 57–64.

[2] «(G8B06) Правило Карсона — Ham Radio School.com» . 25 апреля 2014 г.

[1]

[2]