奈氏准则与香农定理
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《计算机网络与应用》杜煜
2019/9/14
《计算机网络与应用》
主讲人：杜煜 duyu@buu.edu.cn
第3单元 数据通信基础 3.3奈氏准则与香农定理
信道的极限容量
任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带 来多种干扰。
码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波 形的失真就越严重。
理想低通信道的最高码元传输速率= 2W Baud
➢W是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz) ➢Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒传送1个码元
《计算机网络与应用》杜煜
No.3
香农定理
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干 扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。 信道的极限信息传输速率 C 可表达为
C = W log2(1+S/N) b/s
W为信道的带宽（以 Hz 为单位）；
S为信道内所传信号的平均功率；
N为信道内部的高斯噪声功率。
《计算机网络与应用》杜煜
No.4
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有失真，但可识别
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
失真大，无法识别
接收信号波形
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
接收信号波形
《计算机网络与应用》杜煜
No.2
1
《计算机网络与应用》杜煜
2019/9/14
信道能够通过的频率范围
1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏准则。他给出了 在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。
2019/9/14
《计算机网络与应用》
主讲人：杜煜 duyu@buu.edu.cn
第3单元 数据通信基础 3.3奈氏准则与香农定理
信道的极限容量
任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带 来多种干扰。
码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波 形的失真就越严重。
理想低通信道的最高码元传输速率= 2W Baud
➢W是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz) ➢Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒传送1个码元
《计算机网络与应用》杜煜
No.3
香农定理
香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干 扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。 信道的极限信息传输速率 C 可表达为
C = W log2(1+S/N) b/s
W为信道的带宽（以 Hz 为单位）；
S为信道内所传信号的平均功率；
N为信道内部的高斯噪声功率。
《计算机网络与应用》杜煜
No.4
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有失真，但可识别
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
失真大，无法识别
接收信号波形
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
发送信号波形
接收信号波形
《计算机网络与应用》杜煜
No.2
1
《计算机网络与应用》杜煜
2019/9/14
信道能够通过的频率范围
1924 年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏准则。他给出了 在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。