【计算机网络】—— 奈氏准则和香农定理

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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：

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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

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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)

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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。（只有奈氏准则和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:

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?奈氏准则相关例题:?

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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的限制，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。

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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，

若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:

（有噪声，带宽受限【低于最高频率】）条件下 --- 用香农定理

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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??

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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. 对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. 香农定理得出的为极限信息传输速率，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.

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📝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）。

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