訊雜比 夏農公式 如何理解夏農公式?

2021-10-14 01:14:55 字數 749 閱讀 4349

引自:【讀懂通訊】之夏農公式

夏農公式,在我看來,是通訊界最著名的公式,可以與勾股定理、尤拉公式以及愛因斯坦的質能公式相媲美。

夏農公式並不複雜:

式中,c 代表通道也就是傳輸通道可傳送的最大資訊速率,簡稱為通道容量;b 代表通道也就是傳輸通道的頻寬;s/n 代表接收訊號的訊雜比;lb代表以2為底的對數。

夏農公式有其成立條件,基於awgn通道,即加性白高斯雜訊通道。所謂加性白高斯雜訊,是指通道的雜訊在頻譜上均勻分布,幅度上呈正態分佈。

通俗地說,awgn通道意味著不存在干擾,也就是假設網路中只有乙個基站,基站下只有乙個終端,這種理想化的條件將為我們的後續分析帶來很多的便利。當然,實際網路中僅有實驗室以及某些孤立的基站下才具備夏農公式成立的條件,不過我們還是可以推廣夏農公式的適用範圍,也就是將s/n擴充套件為信乾躁比sinr。

夏農公式非常重要,但是理解起來還是有難度的,在《lte教程:原理與實現(第2版)》中介紹了一種簡單的理解思路:

首先,業務速率與符號速率相關,符號速率越高,業務速率越高。而符號速率,根據奈奎斯特定理,就等於通道的頻寬b。因此,將夏農公式中的b,理解成符號速率更好。

那麼單位符號上能傳多少位元的資訊呢?根據位元的定義,位元數等於資訊的種類取以2為底的對數,那麼單位符號上最多能承載多少種資訊呢?在只存在雜訊的通道上(awgn通道),顯然就是訊號功率與雜訊功率比,類似於a/d過程中量化時的階數。

奈氏準則 夏農公式 訊雜比

碼元 在數字通訊中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進位制數字,這樣的時間間隔內的訊號稱為二進位制碼元。而這個間隔被稱為碼元長度。1碼元可以攜帶nbit的資訊量。碼元傳輸速率 又稱為碼元速率或傳位元速率。其定義為每秒鐘傳送碼元的數目,單位為 波特 常用符號 baud 表示,簡寫為 b 奈氏準則 理...

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奈氏準則 夏農公式 訊雜比 通道容量

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