【计算机网络】—— 奈氏准则和香农定理

发布时间:2023年12月26日

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目录

失真 - 信号的变化

?编辑影像失真的因素:

?编辑信道带宽:

码间串扰:

奈氏准则:

奈氏准则概念及使用条件:

?奈氏准则相关例题:?

奈氏准则的四条结论:?

香农定理:

香农定理概念及使用条件:

香农定理相关例题:?

香农定理的五条结论:?

📝总结:


失真 - 信号的变化

影像失真的因素:

1.码元传输速率

2.信号传输距离

3.噪声干扰

4.传输媒体质量

前三个因素与数据失真程度成正比,最后一个成反比。

信道带宽

最高频率和最低频率之差。 3300Hz - 300Hz = 3000Hz


码间串扰

接收端收到的信号波形失去了码元间清晰界限的现象。(传输速率过快)


奈氏准则

在理想低通(无噪声,带宽受限【低于最高频率】)条件下,为了避免码间传扰,极限码元传输速率为2W Baud,W是信道带宽,单位是Hz。(只有奈氏准则香农定理的公式中带宽的单位是Hz!!

奈氏准则概念及使用条件:


?奈氏准则相关例题:?


奈氏准则的四条结论:?

  1. 在任何信道中,码元传输的速率是有上限的。若传输速率超过此上限,就会出现严重的码间串扰问题,使接收端对码元的完全正确识别成为不可能。
  2. 信道的频带越宽(即能通过的信号高频分量越多),就可以用更高的速率进行码元的有效传输。
  3. 奈氏准则给出了码元传输速率限制,但并没有对信息传输速率给出限制
  4. 由于码元的传输速率受奈氏准则的制约,所以要提高数据的传输速率,就必须设法使每个码元能携带更多个比特的信息量,这就需要采用多元制的调制方法


香农定理:

香农定理概念及使用条件:

噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。由于噪声随机产生,它的瞬时值有时会很大,因此噪声会使接收端对码元的判决产生错误

但是噪声的影响是相对的,若信号较强,那么噪声影响相对较小。因此,信噪比就很重要。

信噪比(dB)=信号的平均功率/噪声的平均功率,常记为S/N,并用分贝 (dB)作为度量单位,

题目给的条件信噪比含有单位---dB 则需要利用下面这个公式将它转换成(S/N)即:

噪声,带宽受限【低于最高频率】)条件下 --- 用香农定理


香农定理相关例题:?

例:电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz,信噪比为30dB,则该系统最大数据传输速率是多少??

?


香农定理的五条结论:?

  1. 信道的带宽或信道中的信噪比越大,则信息的极限传输速率就越高
  2. 一定的传输带宽和一定的信噪比,信息传输速率的上限就确定了
  3. 只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率,就一定能找到某种方法来实现无差错的传输
  4. 香农定理得出的极限信息传输速率实际信道能达到的传输速率要比它低不少。
  5. 从香农定理可以看出,若信道带宽W或信噪比S/N没有上限(不可能),那么信道的极限信息传输速率也就没有上限.


📝总结:

?若条件里面,即含数据传输的进制(一个码元携带的bit信息量),又含信噪比,则两个准则都要计算一遍它的数据传输速率,然后选择最小的那个数据传输速率(才是实际可达到的最大值)

?

文章来源:https://blog.csdn.net/Aileenvov/article/details/135188215
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