失真
- 现实生活中信道(带宽受限、有噪声、干扰)
- 有失真但是可识别
- 失真大无法识别
- 影响失真程度的因素:1,码元的传输速率;2,信号的传输距离;3,噪声干扰;4,传输媒体质量
- 失真的一种现象:码间干扰
奈氏准则
- 在理想低通(无噪声、带宽受限)条件下,为了避免码间串扰,极限码元的传输速率为2W Baud,W是信道带宽,单位是Hz
- 理想低通道下的极限数据传输速率 = 2Wlog2V(b/s)
- V:几种码元的离散电平数目
- W:带宽(Hz)
- 在任何的信道中,码元的传输是有上限的,如果传输的速率超越此上限,就会出现严重的码间串扰问题,使得接收端对于码元难以完全正确的认识
- 信道的频带越宽,即能通过的信号高频的分量越多,就可以使用更高的速率进行码元的有效传输
- 奈氏准则给出了码元传输的速率的限制,但是并没有对信息传输的速率给出限制
- 由于码元的传输速率受到奈氏准则的制约,所以要提高数据的传输速率,就必须设法使得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
- 在带宽受限的且存在噪声的信道中,为了不产生误差,信息的数据传输的速率存在上限值
- 信道的极限数据传输速率 = W log2(1 + S/N) (b/s)
- W带宽 (Hz)
- S/N 信噪比
- S是信道所传信号的平均功率
- N是信道内的高斯噪声功率
- 信道的带宽或者信道中的信噪比越大,则信息的极限传输速率就越高
- 对一定的传输带宽和一定的信噪比,信息的传输速率的上限就确定了
- 只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率,就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输
- 香农定理得出的为极限信息的传输速率,实际信道能达到的传输速率要比它低不少
- 从香农定理可以看出,如果信道带宽W或者信噪比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
奈氏准则 和 香农定理