计算机网络：奈氏准则与香农定理

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注：最后有面试挑战，看看自己掌握了吗

文章目录

  • 概念
    • 失真
    • 失真的一种现象---码间串扰
  • 奈氏准则（奈奎斯特定理）
  • 香农定理
  • “Nice”和“香浓”

概念

在这里插入图片描述

失真

  1. 信号波形变形，有噪声、干扰
  2. 影响因素：码元传输速率、信号传输距离、噪声、传输媒体质量

失真的一种现象—码间串扰

对于模拟信号：300Hz~3300Hz才能通过信道传输----信道带宽3300-300=3000Hz 低于300：衰减损耗无法通过 高于3300：码间串扰，区分不出差异，找不到码元信号间的界限

奈氏准则（奈奎斯特定理）

  1. 在理想低通（无噪声、带宽受限）条件下，为了避免码间串扰，极限****码元传输速率为2W Baud，W时信道带宽，单位是Hz
  2. 只有这两个公式带宽采用Hz！
  3. 为了混淆大家，在求一步极限数据率吧
  4. 理想低通信道下的极限数据传输率 = 2W log2 V （b/s）
  5. V：几种码元 / 码元的离散电平数目
  6. 任何信道，码元传输速率是有上限的
  7. 信道的频带越宽，就可以用更高的速率进行码元的有效传输
  8. 奈氏准则给出了码元传输速率的限制，但没有对信息传输速率给出限制
  9. 提高数据传输率，要设法让每个码元能携带更多个比特信息------采用多元制的调制方法

香农定理

  1. 噪声，信噪比
  2. 信号强，噪声影响小
  3. 信噪比 = 信号平均功率 / 噪声的平均功率-------S/N----单位dB 分贝
  4. 信噪比dB = 10log10（S/N） 数值等价
  5. 带宽受限且有噪声的情况下，为了不产生误差，信息的数据传输速率有上限
  6. 信道的极限数据传输率 = W log2（1+S/N） （b/s）
  7. 可能要通过dB为单位的信噪比再求一步S/N
  8. 实际速率比这个求出来的低很多

“Nice”和“香浓”

  1. 奈氏准则------------内忧
  2. 为避免码间串扰，码元传输速率，码元传输速率上线时2W Baud
  3. 理想低通信道下极限数据传输率 = 2W log2 V
  4. 想提高数据率，提高带宽/采用更好的编码技术
  5. 香农定理-------------外患
  6. 带宽受限有噪声条件下的信息传输速率
  7. 信道的极限速率传输率 = W log2（1+S/N）
  8. 想要提高数据率，提高带宽/信噪比

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