在數字通訊系統中，頻帶利用率被定義為頻寬（每赫）內的傳輸速度，即
\[ η = \dfrac (baud/hz) \tag$$或是$$ η = \dfrac (b/(s*hz)) \tag$$其中$r_b$表示碼元傳輸速率，並且$r_b = \dfrac$，$t_b$為每個碼元的長度（單位s）。$r_b$為位元傳輸速率，b為頻頻寬度。
由式1或式2可知在一定的頻寬下，頻帶利用率是由碼元傳輸速率或位元傳輸速率決定的。通道傳輸速率的最大值又由夏農定理和奈奎斯特定理決定。為避免混淆，在後面的說明中本文統一用位元傳輸速率來表示通道傳輸速率。
##夏農定理
在有隨機熱雜訊的通道上傳輸資料訊號時，通道容量（即通道最大傳輸速率）$c_$的計算公式為
$$c_ = w*log_2(1+\dfrac) \tag$$$c_$的單位為（b/s），在式3中w為頻寬，s為通道內所傳訊號的平均功率，n為通道雜訊功率。也就是說根據式3，頻帶利用率在頻寬一定的情況下由訊雜比（$\dfrac$）決定，並且隨著訊雜比的無限增大頻帶利用率也會無限增大，但是實際上並不會如此，最大傳輸速率還受到了奈奎斯特準則的限定。
##奈奎斯特準則
對於乙個頻寬為w（hz）的無雜訊低通訊道，最高的碼元傳輸速率bmax:$$b_ = 2*w \tag\]
或者如果編碼方式的碼元狀態數為m，得出極限資訊位元傳輸速率（通道容量）cmax：$$c_ = 2wlog_2m\tag$$
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