香农信道容量计算公式,根据连续信道容量的香农公式,当信道带宽B

http://www.itjxue.com  2023-01-20 14:46  来源:未知  点击次数: 

香农公式

前提条件

①带宽受限、受加性高斯白噪声干扰的信道?

②最佳信号分布:高斯分布

(信源熵最大,从而输入输出互信息量最大,即达到信道容量,根据公式易证明。)

理想信号载体(信道容量达到极限值):高斯白噪声(带宽无限大,了解即可)

信号带宽W

信号功率S

噪声功率N

噪声功率谱密度N0

信道容量C=Wlog2(1+S/N)=Wln(1+S/N)/ln(2)

如果S/N<<1,那么ln(1+S/N)=S/N

C=W×S/N/ln(2)

因为N=N0×W

所以C=W×S/(N0×W)/ln(2)=S/N0/ln(2)

用带宽换信噪比

带宽大的时候,信噪比小一点也可以

香农公式给出了信道容量(在带宽受限且受加性高斯白噪声干扰的信道中,信息无差错传输的最大速率)的计算方法

S是发送端的功率还是接收端的功率?

接收?

带宽增加,信道容量增加,但不会一直增加

当B→∞时,C=log2(e)*信噪比

计算机网路中的香农公式是什么?

计算最大信息传送速率C公式”:C=W?log2(1+S/N)。式中:W是信道带宽(赫兹),S是信道内所传信号的平均功率(瓦),N是信道内部的高斯噪声功率(瓦)。

信道容量与信道带宽成正比,同时还取决于系统信噪比以及编码技术种类。

扩展资料:

香农定理指出,如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C,那么,在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。

该定理还指出:如果RC,则没有任何办法传递这样的信息,或者说传递这样的二进制信息的差错率为1/2。

可以严格地证明;在被高斯白噪声干扰的信道中,传送的最大信息速率C由下述公式确定:

C=W*log?(1+S/N)(bit/s)

该式通常称为香农公式。C是码元速率的极限值,单位bit/s;W为信道带宽,单位Hz;S是信号功率(瓦),N是噪声功率(瓦)。

香农公式中的S/N是为信号与噪声的功率之比,为无量纲单位。如:S/N=1000(即,信号功率是噪声功率的1000倍)

但是,当讨论信噪比时,常以分贝(dB)为单位。公式如下:

SNR(信噪比,单位为dB)=10lg(S/N)

换算一下:

S/N=10^(SNR/10)

公式表明,信道带宽限制了比特率的增加,信道容量还取决于系统信噪比以及编码技术种类。

参考资料来源:百度百科-香农公式

信道容量公式

根据已知条件确定所需要的公式:

我们可以用来的求信道容量的公式有两个

香农公式:C=B×㏒2(1+S/N)

尼奎斯特定理:C=2Blog2 M

其中C表示我们需要求得信道容量,单位为b/s,即bps

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根据香农公式求信道容量:

B表示带宽,通常单位为赫兹

S表示信号平均功率,通常单位为瓦特

N表示噪声功率,通常单位为瓦特

一般情况下,题目中不会直接告诉S和N,而是告诉你信噪比

信噪比和S/N的关系如下:

10×lg(S/N)=信噪比

其中信噪比的表示形式一般为***dB。将所有条件求出带入香农公式即可求出信道容量

根据尼奎斯特定理求信道容量:

B表示带宽,单位一般为赫兹

M表示码元的种类数,或者可以表示为信号单元编码为一个M位的字

将已知条件带入即可求得信道容量

Lte信道容量怎么算

01 根据已知条件确定所需要的公式:

我们可以用来的求信道容量的公式有两个

香农公式:C=B×㏒2(1+S/N)

尼奎斯特定理:C=2Blog2 M

其中C表示我们需要求得信道容量,单位为b/s,即bps

02 根据香农公式求信道容量:

B表示带宽,通常单位为赫兹

S表示信号平均功率,通常单位为瓦特

N表示噪声功率,通常单位为瓦特

一般情况下,题目中不会直接告诉S和N,而是告诉你信噪比

信噪比和S/N的关系如下:

10×lg(S/N)=信噪比

其中信噪比的表示形式一般为***dB。将所有条件求出带入香农公式即可求出信道容量

03 根据尼奎斯特定理求信道容量:

B表示带宽,单位一般为赫兹

M表示码元的种类数,或者可以表示为信号单元编码为一个M位的字

将已知条件带入即可求得信道容量

04 例题1:

带宽为300Hz,且信噪比为3dB的电传打字机信道的信道容量是多少?

解:由香农公式:C=B×㏒2(1+S/N)

其中B=300Hz. 10×lg(S/N)=3 得S/N=2

所以,信道容量为C=300×㏒2(1+2)=450bps

05 例题2:

一个采取频移和相移的网络,共有四种相位,每个相位共有8种幅值,信道频率为2400Hz,求该信道最大传输效率?

M=4*8=32

C=2*2400*㏒2(32)=24000bps

06 例题3:

如果一个信号单元编码为一个4位的字,那么所需要的最小信道带宽是:2400hz,求传输系统工作在多少bps?

C=2*2400*㏒2(4)=9600b/s

07 总结:

一般情况下,要求信道容量,必须知道带宽。当知道信噪比的时候,用香农公式求信道容量,而知道的是码元种类数的时候,则用尼奎斯特定理求信道容量。

香农定理和尼奎斯特定理的区别与关系:

尼奎斯特定理:码元传输的速率都是有上限的,并推导出一个计算公式用来推算无噪声的、有限带宽信道的信道容量。这个定理只局限在无噪声的环境下计算,在有噪声的环境下仍然不能有效计算。

香农定理是把尼奎斯特定理进一步推广到了信道受到随机噪声干扰的情况,记载有随机噪声干扰的情况下信道的信道容量。

(责任编辑:IT教学网)

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