¿El componente de CC de cualquier señal también lleva información?

Cada señal lleva algún tipo de información en ella. Matemáticamente sabemos por la serie de Fourier que estas señales se pueden representar como una suma de su componente DC y todos los armónicos de frecuencia fundamental.

Si de alguna manera se pierde una parte del componente de CC de una señal, ¿podemos suponer que la información que lleva la señal aún no cambia (solo cambia la energía de la señal, o es posible en cualquier caso que la pérdida del componente de CC de la señal realmente causa la pérdida de información de la señal?

¿ Estás hablando de señales antes de ser moduladas o después de ser moduladas?
En términos generales, una sola frecuencia (0 Hz u otro valor) no transmite información (en algún sentido); se requiere un ancho de banda finito. Un teorema relacionado
El valor de DC transporta cierta información, pero solo si está previsto, como una señal AGC o RSSI.
Puede asociar cualquier "símbolo" dado de su comunicación con una magnitud de CC determinada. La parte complicada comienza cuando se envía una secuencia de tales símbolos. Luego, termina abstrayendo las señales de "CC por partes" y termina reinventando la rueda con PAM (modulación de amplitud de pulso).
El problema es que DC asume un período de tiempo infinito. No conozco ninguna electrónica que haya logrado eso.
@glen_geek Es demasiado tarde para lograrlo ahora. Estamos más allá del principio de los tiempos. No solo tiempo infinito hacia el futuro sino también hacia el pasado.
Si lleva información, no es DC.
@DKNguyen - Infinity siempre comienza... ahora mismo

Respuestas (5)

Una señal de CC fija tiene información, el desplazamiento de CC, que se perdería si se bloqueara (es decir, se restableciera a un potencial de 0 V). El ancho de banda de esa información es, no obstante, 0 Hz.

Esta idea surge en la codificación de la información, como la DCT utilizada en JPEG. A cada bloque se le asigna una compensación de CC promedio de bloque al principio, y los componentes subsiguientes se codifican en relación con esa compensación. Esto optimiza los valores de datos 'AC' para que sean más pequeños y, por lo tanto, pueden tener códigos más cortos para representarlos.

También hay que tener en cuenta: hay muchos esquemas de modulación que explícitamente no tienen ninguna información sobre el componente de CC. Cambian los símbolos para asegurarse de que el componente de CC sea 0. Esto permite todo tipo de cosas, como el uso de condensadores de filtrado.
Pero eso no es de lo que estamos hablando aquí. Contraejemplo: conmutadores LNB de satélite que transportan tanto la señal convertida hacia abajo como un voltaje de CC no solo para alimentar el LNB, sino también para seleccionar el tipo de polaridad de la señal.
Entonces, si DC tiene contenido de información, realmente depende del esquema de modulación. Puedes hacer esquemas que pongan alguna información allí. Puedes hacer esquemas que no.
Un esquema de codificación 'sin CC' tiene un desplazamiento promedio asumido de cero. Pero todavía tiene un valor de compensación.
Tiene un valor de compensación, pero ¿ese valor transmite información?
Solo si el canal lo quiere o lo necesita, como DCT por ejemplo.

Prácticamente no hay nada especial en el contenedor de CC, ya que integra frecuencias alrededor de 0 Hz, el ancho de banda depende de la longitud de FFT, como para los otros contenedores. Entonces es posible codificar información allí de la misma manera que para los demás.

La razón por la que no se usaría generalmente se basa en alguna propiedad del canal de transmisión:

  1. el canal tiene características de paso de banda y filtra las bajas frecuencias: esto es cierto para prácticamente cualquier transmisión inalámbrica, pero también se aplica a varios estándares cableados de alta velocidad que tienen condensadores en línea, como SATA, o acoplan la señal con transformadores, como Ethernet .
  2. la respuesta de frecuencia del canal no es plana cerca de las frecuencias más bajas: la variación en la respuesta de ganancia y fase entre dos frecuencias suele ser mayor si hay una gran relación entre ellas, razón por la cual encuentra aplicaciones de banda ancha en frecuencias más altas.
  3. el canal de transmisión usa CC para otra cosa: esto se aplica a la red telefónica, que también distribuye energía a través de la línea telefónica, y la polaridad de CC también es importante para minimizar la corrosión en las líneas más antiguas.
  4. el canal de transmisión introduce ruido en o cerca del contenedor de CC: por ejemplo, los sistemas de transmisión inalámbrica que usan modulación I/Q directa generalmente verán compensaciones de CC introducidas por la conversión analógico-digital y una supresión de portadora menos que perfecta, lo que hace que la CC bin inutilizable (razón por la cual LTE reserva el canal alrededor de la frecuencia central).
la red telefónica también utiliza CC para señalar colgado/descolgado.

Pensé que el mío podría ir al comentario, pero descubrí que también tengo mi propia respuesta.

Ver esto de stanford.edu .

el componente de CC es como el "componente de frecuencia cero", ya que cos(2π·0·t) = 1. A menudo pensamos en la compensación de esta manera y trazamos la compensación de CC atf= 0 en la representación del dominio de frecuencia. La componente de CC a menudo es fácil de observar: es igual al valor promedio de la señal durante un período.

Tu pregunta:

Si de alguna manera se pierde una parte del componente de CC de una señal, ¿podemos suponer que la información que lleva la señal aún no cambia (solo cambia la energía de la señal, o es posible en cualquier caso que la pérdida del componente de CC de la señal realmente causa la pérdida de información de la señal?

Mi respuesta:
"Valor promedio de la señal" no significa necesariamente la "energía" (solo), en mi opinión. Entonces, asumiría que el cambio en el "Valor promedio de la señal" implica un cambio en la señal/información.


Editar

Las señales NRZ pueden tener componentes de CC importantes y significativos.

Por supuesto, puede transferir información utilizando todo el ancho de banda como mejor le parezca.

Puede usar el componente de CC de baja frecuencia de un cable para controlar el encendido o apagado de un dispositivo y luego usar el componente de CA de alta frecuencia de un cable para transferir datos.

Por ejemplo, HDMI usa el estado de CC de la señal hotplug para detectar si un televisor está conectado o no, pero el mismo cable también se puede usar como un canal de retorno de audio diferencial de alta velocidad.

Otro ejemplo es la señalización telefónica simple y antigua: la señalización de CC se usa para determinar si el teléfono está colgado o descolgado, y la señal de CA se usa para la transferencia de voz.

Obviamente, con DC arriba, me refiero a DC en un marco de tiempo que tiene sentido en su uso, no DC durante una semana, ya que sería una señal de CA en comparación con la vida del universo conocido.

Me acabo de dar cuenta de que lo anterior también describe Power over Ethernet.

PoE realmente no usa el canal de datos para la transferencia de energía
@jsotola, así que incluso si los mismos cables transportan datos y energía, ¿no cuenta eso?
no, no lo hago... tengo entendido que el componente de CC es invisible para el canal de datos... si los datos se superpusieran al voltaje de la fuente de alimentación, entonces sería una historia diferente
@jsotola Bueno, un par de dos cables lleva la corriente de suministro de CC al dispositivo, y otro par de dos cables lleva la ruta de retorno de corriente CC fuera del dispositivo. La diferencia actual entre los cables dentro de un par de cables tiene datos. Bueno, menos mal que ese no es el único ejemplo: para simplificar, las antenas parabólicas y las cámaras CoaXpress usan un solo cable coaxial para alimentación y datos.

Puede tener un esquema de modulación que coloque información en el componente de CC, o puede tener uno que no lo haga. Es bastante común diseñar explícitamente esquemas de modulación para que no tengan ninguna información en el componente de CC, de modo que pueda colocar condensadores de derivación en las líneas de señal.

Dicho esto, vamos a tener que cuestionar el significado de "DC". En entornos prácticos con ruido, se aplica el Teorema de Shannon-Hartley , y encontramos que un canal con ancho de banda 0, ya sea CC o 1000 Hz, no puede transportar ninguna información. Necesita un rango, como 0-1Hz o 1000-1001Hz. Entonces, en ese sentido, la compensación de CC no puede llevar información (o, quizás más exacto: lleva una cantidad infinitesimal de información).

En situaciones prácticas en las que hablamos de "DC", en realidad estamos hablando de señales que varían tan lentamente que no hemos podido detectar su cambio. Está casi 100% garantizado de tener algún cambio en el voltaje "CC" cuando conecte las cosas. Pero para todos los efectos, cualquier cosa que supere unos pocos miles de símbolos de longitud se considerará DC-ish. Y si la información se coloca en ese rango es una pregunta práctica para cualquier modulación dada.