什麼是香儂定理?
香儂定理是由美國科學家克勞德·香儂(Claude Elwood Shannon,1916-2001)提出,1948 年, 香儂用信息論的理論推導出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限信息傳輸速率。
香儂公式:
香儂公式簡明扼要表達了傳輸速率,帶寬,信號強度和噪聲的關係.
C =B log2 ( 1+S/N ) b/s
其中C爲傳輸速率,B 爲信道的寬度, S 爲信道內所傳信號的平均功率, N 爲信道內部的高斯噪聲功率。
香儂公式表明,信道的帶寬或信道中的信噪比越大,則信息的極限傳輸速率就越高 。 它給出了信息傳輸速率的極限,即對於一定的傳輸帶寬(以赫茲爲單位)和一定的信噪比,信息傳輸速率的上限就確定了。這個極限是不能夠突破的。要想提高信息 的傳輸速率,或者必須設法提高傳輸線路的帶寬,或者必須設法提高所傳信號的信噪比,此外沒有其他任何辦法。至少到現在爲止,還沒有聽說有誰能夠突破香農公 式給出的信息傳輸速率的極限。
香農公式告訴我們,若要得到無限大的信息傳輸速率,只有兩個辦法:
- 使用無限大的傳輸帶寬(這顯然不可能)
- 使信號的信噪比爲無限大,即採用沒有噪聲的傳輸信道或使用無限大的發送功率。
在擴頻通信中,如果C和B是確定的,那麼我們就可以根據該公式,推導出S/N的關係。
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