失真 现实中的信道(带宽受限,有噪声,干扰),导致一些信号发生问题
影响失真的因素:
码元传输速率(越快,失真越严重)
信号传输距离(越远越严重)
噪声干扰
传输媒体质量
失真的一种现象:码间串扰
码间串扰:码元传播速率太快了,接收端收到的波形失去了码元之间清晰界限的形象
为了解决码间串扰,产生了奈氏准则
奈氏准则:在理想低通(无噪声,带宽受限)条件下,为了避免码间串扰,极限码元传输速率为2 W Baud,w是信道带宽,单位是hz
只有在奈氏准则,香农定理中带宽单位采用hz,其他时候都是bit/s
1. 任何信道中,码元传输速率有上限,超过上限,就产生码间干扰。
2.信道的频带越宽,即通过的信号高频分量越多,可以用更高的速率就行码元的有效传输
3. 奈氏准则只是限制码元传输速率,香农定理才真的限制信息传输速率
4. 由于码元的传输速率受奈氏准则制约,所以要提高数据的传输速率,就必须设法使每个码元携带更多的信息量,这就需要采用多元制的调制方法。
理想低通信道下的极限数据传输率=2Wlog2V (b/s) w是带宽,v是几种码元,即码元的离散电平数目
相位就是一个波,一横或一竖,每个相位有四种调制技术,4*4=16
香农定理
噪声是随机产生的,他的瞬时值很大,影响接收端的判决
但噪声的影响是相对的,若信号较强,那么噪声影响相对较小,因此,信噪比就很重要。
信噪比=信号的平均功率/噪声的平均功率,常记作S/N,并用分贝(db)作为度量单位
即:信噪比(db)= 10log10(S/N)数值等价
香农定理:在带宽受限且有噪声的情况下,为了不产生误差,信息的数据传输速率有上限值
信道的极限数据传输速率=Wlog2(1+S/N) b/s
1. 带宽或者信噪比越大,信息的传输速率就越高
2. 只要信息的传输速率低于信息的极限传输速率,就一定有方法来实现无差错传输
3. 香农定理得到的为极限信息传输速率,实际信道能达到的传输速率比他低不少
eg:带宽3000HZ,信噪比30dB,求最大数据传输速率
30dB=10log10(S/N) ->S/N = 1000
3000*log2(1+1000)=30kb/s