@(計算機網路 )
關於碼元,先複習這個概念:
奈奎斯特定理
在理想低通的條件下–沒有雜訊,頻寬有限的通道,極限碼元速率是2w 波特。
w是通道頻寬,單位是hz.
每個碼元離散狀態的數目用v表示,則:
極限傳輸速率 = 2w
log2
v 重點是夏農定理。
夏農定理
頻寬受限且有高斯白雜訊干擾的通道極限傳輸速率。
通道的極限傳輸速率 = wl
og2(
1+s/
n)
具體來說,夏農定理主要圍繞的是s/n的計算考察。
因為這裡設定了乙個坑,往往代入計算用的s/n是很大的數,題目中給的是較小的表示。
s: 通道傳輸訊號的平均功率。
n:通道內部的高斯白雜訊功率。
如果出現比值這個字眼,才是直接給的s/n,否則用db這個單位,就需要一次換算。這個換算是非常重要的,將給題目帶來兩個不同答案,乙個正確,乙個錯誤。
即:xdb = 10l
og10(
s/n)
db
此外,關於夏農定理還有如下的要點:
此外兩個定理的使用場景這樣概括,無雜訊直接用奈奎斯特。
有雜訊,如果可以計算奈奎斯特,即給的條件有v,那麼也要計算出來,和夏農定理做比較。取最小值。
經典例題是下面這個:
二進位制訊號在訊號在訊雜比為127:1的4khz的通道上傳輸,最大的資料率可以達到:
a. 28000b/s
b.8000b/s
c. 4000b/s
d. 可以無限大
分析:看到訊雜比,馬上上手就可以計算得到:
速率 = 4k
log2
(1+127)=
4k⋅7
=28kb
ps=28000b/
s 先別急著選,要想二進位制訊號就是說直接用的是一位編碼表示2個狀態,就是v = 2時,可以計算奈奎斯特。
速率 = 2⋅
4k⋅l
og22
=8000b/
s 這樣就很有意思了。奈奎斯特得到的比夏農小,二者取較小的。
有了上面的積累,可以看一下下面這個實際很簡單的題:
(2016.34)若連線r2和r3鏈路的頻率頻寬為8hz,訊雜比為30db,該鏈路的實際傳輸速率約為理論最大值的50%,則該鏈路的實際傳輸速率約為:c
a. 8kbps
b. 20kbps
c.40kbps
d. 80kbps
分析:看到db,馬上想到要換算。10l
og10(
s/n)
=30
→s/n
=1000
由此得到通道的極限速率 = 8k
⋅log
21000=80
kbps
,210=
1024
因為實際是這個一半,因此得到的是40kbps.
如果直接代入的是30,得到極限速率是40kbps,再取一半,結果是20kbps,感覺很像,實際上是錯誤的。
這也是本題的最大陷阱,基礎掌握的紮實,則問題就很簡潔了,很快即可算出。
奈奎斯特定理 and 夏農定理
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