信道极限容量

信道的极限容量受带宽和信噪比的限制。 重点

奈奎斯特准则

在无噪声的理想低通信道中，极限码元传输速率为 $2W$ Baud，其中 $W$ 是信道带宽（Hz）。

• 意义：在任何信道中，码元传输速率是有上限的，超过上限会产生码间串扰。
• 极限信息传输速率：$C=2W{\log }_{2}V$ (bps)。

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香农定理

在有高斯白噪声的信道中，极限信息传输速率 $C$ 为：

$C=W{\log }_2(1+S/N)$

• $W$：信道带宽（Hz）。

• $S/N$：信噪比。

• 分贝 (dB) 与信噪比的关系：

  $\text{信噪比(dB)}=10{\log }_{10}(S/N)$

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准则比较

• 奈奎斯特准则 限制了码元传输速率，通过提高码元携带的比特数（提高 $V$）可以提高信息传输速率。
• 香农定理 限制了信息传输速率的绝对极限。
• 实际信道能达到的速率远低于这两个极限。