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  • 1 # 滴逃逃

    頻寬為8Kbps的通道上,如果8種不同的狀態來表示資料,若信噪比S/N為30dB,按照夏農定理,極限傳輸速率為:

    C=Hlog2(1+S/N)

    =8log2(1+1000)

    =8log2 1001

    =80Kbps

    夏農定理給出了通道資訊傳送速率的上限(位元每秒)和通道信噪比及頻寬的關係。夏農定理可以解釋現代各種無線制式由於頻寬不同,所支援的單載波最大吞吐量的不同。

    在有隨機熱噪聲的通道上傳輸資料訊號時,通道容量Rmax與通道頻寬W,信噪比S/N關係為: Rmax=W*log2(1+S/N)。注意這裡的log2是以2為底的對數。

    夏農定理是所有通訊制式最基本的原理,它描述了有限頻寬、有隨機熱噪聲通道的最大傳輸速率與通道頻寬、訊號噪聲功率比之間的關係。

    其中:C是通道支援的最大速度或者叫通道容量;B是通道的頻寬;S是平均訊號功率;N是平均噪聲功率;S/N即信噪比。

    夏農定理給出了通道資訊傳送速率的上限(位元每秒)和通道信噪比及頻寬的關係。夏農定理可以解釋現代各種無線制式由於頻寬不同,所支援的單載波最大吞吐量的不同。

    理解夏農公式須注意以下幾點:

    (1)通道容量由頻寬及信噪比決定,增大頻寬、提高信噪比可以增大通道容量;

    (2)在要求的通道容量一定的情況下,提高信噪比可以降低頻寬的需求,增加頻寬可以降低信噪比的需求;

    (3)夏農公式給出了通道容量的極限,也就是說,實際無線制式中單通道容量不可能超過該極限,只能儘量接近該極限。在卷積編碼條件下,實際通道容量離夏農極限還差3dB;在Turbo編碼的條件下,接近了夏農極限。

    (4)LTE中多天線技術沒有突破夏農公式,而是相當於多個單通道的組合。

    夏農定理用來求通道的最大傳輸速率,即通道容量,當透過通道的訊號速率超過夏農定理的通道容量時,誤位元速率顯著提高,資訊質量嚴重下降。需要指出的是這裡的通道容量只是理論上可以達到的極限,實際如何達到,該定理不能說明。

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