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奈氏準則、夏農公式、信噪比、通道容量

奈氏準則:在理想條件下,即一個無噪聲,寬頻為W赫茲的通道,其傳碼速率最高為

2W波特

無噪聲情況下通道容量計算公式:

C=2Wlog_{2}M

C通道容量,W通道頻寬,M是電頻個數

例子:一個無噪聲3000Hz通道,如果採用8電平傳輸,則該通道可允許

的最大資料傳輸速率是多少?

解:M=8,W=3000Hz,

       則通道容量,即該通道可允許的最大資料傳輸速率

      C=2Wlog_{2}M=18kbit/s

l例子:如果使用一個無噪聲的頻寬為4000Hz的話音通道來傳輸數字資料,採用256相制

技術,試問通道容量是多少?

解:W =4000Hz

      M=256, log_{2}256=8位元(一個碼元攜帶8位元的資料)

C=2Wlog_{2}M=...

信噪比(dB=10log_{10}(S/N)

有噪聲環境下的極限資訊傳輸速率C(通道容量)可表達為

夏農公式C=Wlog_{2}(1+S/N)b/s

W為通道的頻寬(以Hz為單位);

S/N為通道內訊號和噪聲的功率之比;

例題:若通過一個信噪比為20dB,寬頻為3kHz的通道上去傳送數字資料,則其資料傳信

速率不會超過多少?

解:dB = 100

根據夏農公式C=Wlog_{2}(1+S/N)b/s =3000*log_{2}(1+100)=3000*6.66=19.88kbit/s

該通道的傳信速率不會超過19.88kbit/s

在通道容量不變時增加頻寬就允許降低信噪比