Modulační a přenosová rychlost

V minulém dílu jsme si naznačili, jaký vliv má šířka přenosového pásma na kvalitu přenášeného signálu. Dospěli jsme také k tomu, jak často je nutné snímat vzorky přenášeného signálu, abychom dokázali rozpoznat maximum z jeho „datového obsahu". Dnes se začneme zabývat tím, jak velký může takovýto „datový obsah" být.
Vraťme se ale ještě jednou k tomu, čím jsme se zabývali minule a předminule: k reálným obvodovým vlastnostem skutečných přenosových cest. Z toho, že tyto přenosové cesty nikdy nejsou ideální vyplývá, že vždy nějakým způsobem „kazí" přenášený signál. Nejinak tomu bylo i v případě našich „obdélníčků" (signálů obdélníkového průběhu), na kterých jsme si ukazovali jaký vliv má jeden z bezprostředních důsledků „ne-ideálnosti" přenosových cest, spočívající v existenci omezené šířky přenosového pásma. V praxi tento vliv „ne-ideálnosti" navíc není stejnoměrný, a signály různého průběhu jsou „kaženy" různě. Například námi zvolené signály obdélníkového průběhu jsou při velmi úzkém přenosovém pásmu zkreslovány mnohem více, než signály měnící se pozvolněji.

Obecné ponaučení, které bychom si z právě naznačených skutečností měli odnést, je následující: jestliže konkrétní přenosové cesty přenáší některé signály lépe a jiné hůře (s větším „pokažením"), pak je rozumné volit takové signály, které daná přenosová cesta přenáší nejlépe. Jaké konkrétní signály to jsou (co do průběhu, amplitudy, frekvence atd.), to je samozřejmě velmi závislé na povaze konkrétní přenosové cesty, ale nejčastěji to jsou signály harmonického průběhu (tj. takové, které svým průběhem připomínají sinusovku či kosinusovku).

Přenos v základním a přeloženém pásmu

Pokud se nám i přes nepříznivý vliv reálných obvodových vlastností přenosových cest daří přenášet takové signály, které svým průběhem dokáží přímo a bezprostředně reprezentovat binární data - tedy například naše obdélníkové impulsy, vytvářené skokovitými změnami napětí - pak jde o tzv. přenos v základním pásmu (baseband transmission). Šlo by jej charakterizovat také tak, že zde nebylo nutné dělat příliš velké ústupky vlastnostem přenosové cesty, a díky tomu může být přenášen takový signál, jehož zpracování (generování, detekce, ale hlavně rozpoznání toho co reprezentuje) je relativně jednoduché a přímočaré. Například naše „obdélníčky" mohou odpovídat přenášeným datovým bitům stylem 1:1. Dalším charakteristickým rysem přenosů v základním pásmu je to, že plně obsazují dostupný přenosový kanál (resp. spotřebovávají celou dostupnou šířku přenosového pásma), a stejným kanálem tudíž nemůže být souběžně přenášeno cokoli jiného.

Přenosy v základním pásmu jsou většinou možné jen na relativně malé vzdálenosti, kde se reálné obvodové vlastnosti přenosových cest ještě tolik neprojevují - například tedy v koaxiálních kabelech či kroucené dvoulince v rámci lokálních sítí. Naproti tomu na větší vzdálenosti je vliv reálných obvodových vlastností již natolik silný, že je nutné mnohem více přizpůsobit přenášený signál tomu, co daná přenosová cesta přenáší nejlépe. Zde se pak hovoří o přenosu v přeloženém pásmu (broadband transmission). „Přeloženém" proto, že nejčastěji jde o takový signál, který je frekvenčně „posazen"(nebo: přesazen, přeložen) do jiné polohy, než jaká by odpovídala přenosu v základním pásmu.

Například běžné komutované linky veřejné telefonní sítě mají přenosové pásmo od 300 do 3400 Hz, a nejsou tedy schopné přenášet tzv. stejnosměrnou složku (neboli takový signál, který nemění svůj průběh v čase). Z našich obdélníkových napěťových impulzů (pokud bychom se i zde pokoušeli o přenos v základním pásmu) by na druhé straně byly hodně deformované „vlnky", a jejich deformace by byla ještě mnohem větší, pokud by se nám naše obdélníčky protáhly do šířky (kdybychom přenášeli posloupnosti nul nebo naopak posloupnosti jedniček). Komutovanou linkou veřejné telefonní sítě o zmíněné šířce přenosového pásma (300 až 3400 Hz) budou naopak nejlépe procházet signály harmonického (tj. sinusového, resp. kosinusového) průběhu, o frekvenci v rozmezí od 300 do 3400 Hz.