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  • 信道中传输的最大速率
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    2022-05-04 15:36:10

    A信噪比 B频率带宽 C信道传输速率 D信号的传播速率

    题解:

    A和B是香农公式和奈奎斯特定理中主要影响因素

    C调制速率反映信号波形变换的频繁程度,其定义是每秒传输信号码元(波形)的个数,又称符号速率、码元速率或波特率,单位为波特(baud),码元的个数又能决定传输速率

    D信号的传播速率是信号在信道上的传播的速度,与数据的传输速率无关。

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    信号在信道传输过程中有可能因为信道带宽的限制使得信号失真,也可能因为噪声的存在使得信号失真。那么具有一定带宽的信道可以以多大的速率传输信号,才能保证对方能够可靠地接收呢?
    
    ① 信号的传输速率:我们所碰到的信道有模拟信道和数字信道两种。在模拟信道中传输的是以受调制的正弦波信号为代表的模拟信号。在模拟信道中的数据传输以波特为单位,如果在一秒钟之内,载波调制信号的调制状态改变的数值变化了一个,就称为一个波特(baud),模拟信道中的信号传输的速率称为调制速率,也称为波特率。在数字信道中传输的是数字信号。在数字信道中,每传输一位二进制信号称为传输了一个比特,所以在数字信道中数据传输速率的单位是比特每秒,写成b/s(/second)。
    
    ② 调制速率和数据传输速率的关系:S=B·log2K
    
    式中,S为数据传输速率,单位为b/s;B为调制速率,单位为波特;K为多相调制的相数。
    
    例如,以八相相位键控方式传输数据,调制速率为2400波特。则数据传输速率为:
    
                    S=2400×log2 8
    
                     =2400×3
    
                     =7200 b/s
    
    ③ 最高数据传输速率:根据()准则,在一个理想的(也就是没有噪声的)具有低通矩形特性的信道中,如果信道的带宽是B(单位Hz),则数据的最高传输速率(也就是接收方能够可靠地收到信号的最大速率)如下:
    
    Rmax=2B (b/s)
    
    注意:带宽的单位是(Hz),最高数据传输速率的单位是b/s。
    
    如果条件变为在有噪声的信道中传输,则依据(Shanon)定理,数据的最高传输速率为:
    
    Rmax=B·log2(S/N+1) (b/s)
    
    这里的信号和噪声的比值要用无量纲的功率比。例如,在一个带宽为2000 Hz的信道中,数据的最大传输速率按照没有噪声的条件下使用准则的计算方法,有:
    
    Rmax =2×2000
    
        =4000 b/s
    
    如果信道的信噪比为30 ,则按照在有噪声的条件下使用定理的计算方法,有:
    
    30÷10=3             (把分贝变成贝,即)
    
    103=1000              (求出实际功率比)
    
    Rmax =2000×log2(1000+1)        (因为210=1024,所以log2 1001≈10)
    
            ≈20 000 b/s
    
    同样,如果信道的信噪比提升到45 ,则Rmax =2000×log2(31622+1)≈30 000 b/s
    
    所以,加大信号功率,抑制信道噪声是提高信道数据传输率的有效手段。这当然要受到技术条件的限制


    转载于:https://my.oschina.net/stayStand/blog/616364

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    两个上线中取小的。

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