美文网首页考研408
奈奎斯特定理和香农定理

奈奎斯特定理和香农定理

作者: 考研摩天轮 | 来源:发表于2019-01-06 15:10 被阅读22次

奈奎斯特定理(Nyquist's Theorem)和香农定理(Shannon's Theorem)是网络传输中的两个基本定理

要搞清楚这两个定理,我们要先弄懂一些定义:
波特率(baud rate)比特率(bit rate)带宽(bandwidth)容量(capacity)频率信道

波特率

指的是信号每秒钟电平变化的次数,单位是Hz:比如一个信号在一秒钟内电平发生了365次变化,那么这个信号的波特率就是365Hz;

频率

频率是指每秒钟的周期数,而每个周期都会有几次电平变化

比特率

又称信息速率,信息传输速率,是信号每秒钟传输的数据的位数,我们知道在计算机中,数据都是用0,1表示的,所以比特率也就是每秒钟传输0和1的个数,单位是bps(bit per second)。

波特率比特率的区别
信号每秒钟电平变化的次数,每次的电平可能携带n bit信息。
信号每秒钟传输的数据的位数

带宽

一般信道都有一个最高的信号频率和最低的信号频率,只有在这两个频率之间的信号才能通过这个信道,这两个频率的差值就叫做这个信道的带宽,单位是Hz。

信道的容量

我们知道数据在信道中传输会有他们的速度——比特率,这里面最高的比特率就叫做这个信道的容量,单位是bps。

就好象每条公路都有他们的最高限速,那么所有在里面开的车都不会超过这个速度(这里我们假设违章的都被警察叔叔抓走了)。口语中也会把信道容量叫做“带宽”的,比如“带宽10M的网络”,“网络带宽是10M”等等。所以这两个概念也很容易混淆:我们平常所说的“带宽”不是带宽,而是信道容量。

信道

即无线通路,我们没办法看得到的,但是却也是实实在在存在的,比如电磁场
链路实实在在的物理载体

举个例子,北京到上海的之间的货运通路,那北京到上海为链路,在北京到上海的路上可能用用汽车或火车运输,那汽车或火车就是信道。

奈奎斯特定理

Cmax=2×B×log2L

这里Cmax指的是信道的最大容量,B是信道的带宽,L还是信号电平的个数

奈奎斯特定理适用的情况是无噪声信道

香农定理

在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,信道容量Rmax信道带宽W信噪比S/N关系为:Rmax=W*log2(1+S/N)。注意这里的log2是以2为底的对数。
其中信噪比 = 10log10(S/N);比如当S/N=10,信噪比为10dB,当S/N=1000时,信噪比为30dB。

相关文章

  • 2019-05-06

    奈奎斯特采样定理和奈奎斯特准则,香农定理奈奎斯特准则无码间串扰准则,理想低通信道下的最高码元传输速率Baud其中 ...

  • 奈奎斯特定理和香农定理

    奈奎斯特定理(Nyquist's Theorem)和香农定理(Shannon's Theorem)是网络传输中的两...

  • 傅里叶变换

    采样定理:所谓采样定理 ,又称香农采样定理,奈奎斯特采样定理,是信息论,特别是通讯与信号处理学科中的一个重要基本结...

  • 采样原理

    李佳 学号 19011210599 【嵌牛导读】简单介绍采样原理 奈奎斯特定理 【嵌牛鼻子】采样定理 奈奎斯特定...

  • 2019-11-29奈奎斯特和香农定理

    本是通信人,相煎何太急…… 身为通信工程专业的一名知识分子,今天思考自己的毕业设计题目:面对GNSS拒止的环境条件...

  • 通信原理的那些定理

    前言 这些定理是参照《通信原理》(北京邮电大学出版,周炯槃)一书整理的。 奈奎斯特采样定理 若频带宽度有限的,要从...

  • 奈氏准则和香农定理

    本文内容 1 失真 信号在传输过程中,由于实际信道有噪声、干扰、带宽的限制,导致接收端接收的信号和发送端发送的信号...

  • 奈奎斯特采样定理与压缩感知

    姓名:苏彦恺 学号:14020150008 【嵌牛导读】:传统的奈奎斯特采样定律随着数字信号处理技术的发展,其缺陷...

  • 直观的理解奈奎斯特采样定理

    为什么采样频率要高于原始信号频率的2倍,才能保证信号能恢复出来? 场景模拟想象下一个钟表,假设秒针即可以顺时针转,...

  • 香农定理

    在信号处理和信息理论的相关领域中,通过研究信号在经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著...

网友评论

    本文标题:奈奎斯特定理和香农定理

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/gejsrqtx.html