Carson bandbreddsregel

Inom telekommunikation definierar Carsons bandbreddsregel de ungefärliga bandbreddskraven för kommunikationssystemkomponenter för en bärvågssignal som är frekvensmodulerad av ett kontinuerligt eller brett spektrum av frekvenser snarare än en enda frekvens. Carsons regel passar inte bra när den modulerande signalen innehåller diskontinuiteter, såsom en fyrkantsvåg. Carsons regel kommer från John Renshaw Carsons papper från 1922.

Carsons bandbreddsregel uttrycks av relationen:

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

där:

$CBR$ är bandbreddskravet;

$\Delta f$ är toppfrekvensavvikelsen ;

$f_{m}$ är den högsta frekvensen i den modulerande signalen.

Till exempel skulle en typisk VHF/UHF tvåvägsradiosignal som använder FM-läge, med 5 kHz toppavvikelse och en maximal ljudfrekvens på 3 kHz, kräva en ungefärlig bandbredd på 2 * (5 kHz + 3 kHz) = 16 kHz.

Standard sändningsstereo FM , med en toppavvikelse på 75 kHz, har en högsta moduleringsfrekvens (som kombinerar L+R och LR) på 53 kHz. Det mesta av energin faller därför inom en ungefärlig bandbredd på 2 * (75 + 53) = 256 kHz. (Geografiskt nära FM-sändare tilldelas nästan alltid nominella mittfrekvenser med minst 400 kHz från varandra).

Carsons bandbreddsregel tillämpas ofta på sändare , antenner , optiska källor, mottagare , fotodetektorer och andra komponenter i kommunikationssystem.

Varje frekvensmodulerad signal kommer att ha ett oändligt antal sidband och följaktligen en oändlig bandbredd, men i praktiken är all signifikant sidbandsenergi (98 % eller mer) koncentrerad inom den bandbredd som definieras av Carsons regel. Det är en användbar uppskattning, men att sätta den godtyckliga definitionen av upptagen bandbredd till 98 % av effekten betyder fortfarande att effekten utanför bandet är cirka $10\log \left( {\frac {0.98}{0.02}}\right)\approx 17\;\mathrm {dB}$ mindre än bäraren inuti, därför är Carsons regel till liten användning vid spektrumplanering .

• Den här artikeln innehåller material från allmän egendom från Federal Standard 1037C . General Services Administration . Arkiverad från originalet 2022-01-22.
•   Leon W. Couch II , " Digitala och analoga kommunikationssystem, 6:e upplagan ", Prentice-Hall, Inc., 2001 . ISBN 0-13-081223-4