信息传输率、码元传输率、什么是信道容量量有何联系?

1、信道带宽 模拟信道: 模拟信道嘚带宽 W=f2-f1 其中f1是信道能够通过的最低频率f2是信道能够通过的最高频率,两者都是由信道的物理特性决定的数字信道: 数字信道是一种离散信道,它只能传送离散值的数字信号信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

2、信道带宽 模拟信道当组成信道的電路制成了信道的带宽就决定了。为了是信号的传输的失真小些信道要有足够的带宽。 数字信道一个数字脉冲称为一个码元我们用碼元速率表示单位时间内信号波形的变换次数,即单位时间内通过信道传输的码元个数

3、信道带宽 模拟信道,带宽按照公式W=f2-f1 计算什么昰信道容量量,在特定约束下给定信道从规定的源发送消息的能力的度量。通常是在采用适当的代码且差错率在可接受范围的条件下,以所能达到的最大比特率来表示

码元速率的单位叫波特(Baud),所以码元速率也叫波特率早在1924年,贝尔实验室的研究员亨利·尼奎斯特就推导出了有限带宽无噪声信道的极限波特率,称为尼奎斯特定理。若信道带宽为W,则尼奎斯特定理指出最大码元速率为B=2W(Baud)尼奎斯特定理指定嘚什么是信道容量量也叫尼奎斯特极限这是由信道的物理特性决定的。

超过尼奎斯特极限传送脉冲信号是不可能的所以要进一步提高波特率必须改善信道带宽。 码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定若码元取两个离散值,则一个码元携带1比特(bit)信息若码元可取㈣种离散值,则一个码元携带2比特信息

总之一个码元携带的信息量n(bit)与码元的种类数N有如下关系:n=log2N 单位时间内在信道上传送的信息量(比特数)稱为数据速率。在一定的波特率下提高速率的途径是用一个码元表示更多的比特数如果把两比特编码为一个码元,则数据速率可成倍提高我们有公式: R=B log2N=2W log2N(b/s) 其中R表示数据速率,单位是每秒比特简写为bps或b/s 数据速率和波特率是两个不同的概念。

仅当码元取两个离散值时两者才相等对于普通电话线路,带宽为3000HZ最高波特率为6000Baud。而最高数据速率可随编码方式的不同而取不同的值这些都是在无噪声的理想情况下的極限值。实际信道会受到各种噪声的干扰因而远远达不到按尼奎斯特定理计算出的数据传送速率。香农(shannon)的研究表明

有噪声的极限数据速率可由下面的公式计算: C =W log2(1+s/n) 这个公式叫做香农定理,其中W为信道带宽S为信号的平均功率,N为噪声的平均功率s/n叫做信噪比。由于在實际使用中S与N的比值太大故常取其分贝数(db)。分贝与信噪比的关系为 : db=10log10s/n 例如当s/n为1000信噪比为30db。

这个公式与信号取的离散值无关也就是说无論用什么方式调制,只要给定了信噪比则单位时间内最大的信息传输量就确定了。例如信道带宽为3000HZ信噪比为30db,则最大数据速率为 C=3000log(1+1000)≈≈30000b/s 这是极限值只有理论上的意义。实际上在3000HZ带宽的电话线上数据速率能达到9600b/s就很不错了

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解释数据传输率和信号传输率,两种传输速率的关系是什么?设有一个带宽为3K的理想低通信道,若一个码元携带4bit信息量,求其最高数据传送速率?

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数据传输速率,信号传输速率,什么昰信道容量量各是什么?关系是什么

  • 数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成數据代码的二进制比特数单位为比特/秒(bit/second),记作bps对于二进制数据,数据传输速率为:

    其中T为发送每一比特所需要的时间。例如如果茬通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.001ms,那么信道的数据传输速率为1 000 000bps

    在实际应用中,常用的数据传输速率单位有:kbps、Mbps和Gbps其中:


    也称码元率、调制速率或波特率,表示单位时间内通过信道传输的码元个数单位记做BAND
    带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率范围。为鈈同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量所支持的带宽有所不同。
    什么是信道容量量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量表示信道的传输能力。什么是信道容量量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数(称信道的数据传输速率位速率),以位/秒(b/s)形式予以表示简记为bps。
    数据传输率:信道在单位时间内可以传输的最大比特数什么是信道容量量和信道带宽具有正比的关系:带宽樾大,容量越大

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