Mike menawarkan jawaban yang sangat baik tetapi tidak persis dengan apa yang Anda minta.
Bandwidth , menurut definisi, adalah rentang frekuensi yang diukur dalam Hz.
Seperti yang telah Anda katakan, sinyal __|‾‾|__|‾‾|__|‾‾|__|‾‾dapat dipecah (menggunakan Fourier) menjadi banyak frekuensi. Katakanlah kita telah memecahnya, dan melihat bahwa sinyal kita (kebanyakan) terdiri dari frekuensi 1Mhz, 1.1Mhz, 1.2Mhz, 1.3Mhz ... hingga 2Mhz. Itu berarti bahwa sinyal kami memiliki bandwidth 1Mhz .
Sekarang, kami ingin mengirimkannya melalui saluran, seperti kawat tembaga, atau serat optik. Jadi pertama-tama, mari kita bicara sedikit tentang saluran.
Ketika berbicara tentang bandwidth dalam saluran, kita sebenarnya berbicara tentang bandwidth passband yang menggambarkan kisaran frekuensi yang bisa dilakukan suatu saluran dengan sedikit distorsi. Katakanlah saya memiliki saluran yang hanya dapat melewati sinyal yang frekuensinya antara f1 dan f2. Fungsi respons frekuensinya (reaksi saluran terhadap sinyal dengan frekuensi berbeda) mungkin kira-kira seperti ini:
Bandwidth saluran tergantung pada sifat fisik saluran, sehingga kabel tembaga akan memiliki bandwidth yang berbeda dari saluran nirkabel dan dari serat optik. Di sini , misalnya, adalah tabel dari wikipedia, yang menentukan bandwidth berbagai kabel twisted pair.
Jika saluran contoh kami memiliki bandwidth 1Mhz, maka kami dapat dengan mudah menggunakannya untuk mengirim sinyal yang bandwidthnya 1Mhz atau kurang. Sinyal dengan bandwidth yang lebih luas akan terdistorsi saat melewati, mungkin membuatnya tidak dapat dipahami.
Sekarang mari kita kembali ke contoh sinyal kita __|‾‾|__|‾‾|__|‾‾|__|‾‾. Jika kita melakukan analisis Fourier di atasnya, kita akan menemukan bahwa meningkatkan laju data (dengan membuat bit lebih pendek dan lebih dekat satu sama lain), meningkatkan bandwidth sinyal . Peningkatannya akan linear, sehingga peningkatan dua kali lipat dalam laju bit, akan berarti peningkatan bandwidth dua kali lipat.
Hubungan yang tepat antara bit rate dan bandwidth tergantung pada data yang dikirim serta modulasi yang digunakan (seperti NRZ , QAM , Manchseter , dan lainnya). Cara klasik di mana orang menggambar bit: __|‾‾|__|‾‾|__|‾‾|__|‾‾adalah seperti apa NRZ terlihat, tetapi teknik modulasi lainnya akan menyandikan nol dan yang menjadi bentuk yang berbeda, mempengaruhi bandwidth mereka.
Karena bandwith yang tepat dari sinyal biner tergantung pada beberapa faktor, ini berguna untuk melihat batas atas teoritis untuk setiap sinyal data melalui saluran yang diberikan. Batas atas ini diberikan oleh teorema Shannon-Hartley :
C adalah kapasitas saluran dalam bit per detik;
B adalah bandwidth saluran dalam hertz (bandwidth passband jika sinyal termodulasi)
S adalah daya sinyal rata-rata yang diterima atas bandwidth (dalam hal sinyal termodulasi, sering dinotasikan C, yaitu pembawa termodulasi), diukur dalam watt (atau volt kuadrat)
N adalah kebisingan rata-rata atau kekuatan interferensi atas bandwidth, diukur dalam watt (atau volt kuadrat)
S / N adalah rasio signal-to-noise (SNR) atau rasio carrier-to-noise (CNR) dari sinyal komunikasi ke gangguan noise Gaussian yang dinyatakan sebagai rasio daya linier (bukan sebagai desibel logaritmik).
Namun satu hal penting yang perlu diperhatikan adalah bahwa teorema Shannon-Hartley mengasumsikan tipe spesifik noise - white noise Gaussian aditif . Batas atas akan lebih rendah untuk jenis kebisingan lain yang lebih kompleks.
