取樣一般可以分為三個步驟：取樣，數位化，離散化
在編碼和傳輸的過程中，一般使用離散的訊號。因為只有離散的訊號才可以被很好的編碼，然後附加到載波上傳輸。而由感測器產生的訊號或者由接受端接受到的訊號一般為乙個連續的訊號（電流）。這個時候為了編碼和解碼，就需要對接受到的資訊進行取樣。在取樣時，每一次取樣得到的值都為乙個不變的常數，這就是所謂的sample & hold。被取樣的模擬訊號在取樣時需要保持不變。然而這種方式意味著只取一段連續訊號中的部分作為結果，因此可能丟失掉部分資訊，這是我們在取樣中需要避免的。為了避免丟失資訊的情況，取樣頻率和被取樣的訊號頻率需要滿足一下條件，也就是奈奎斯特-夏農-取樣理論：
取樣的頻率應當大於二倍的被取樣訊號的最大頻率。我們知道，頻率為週期的倒數，即
。頻率越高，代表週期越短。由於訊號是週期信變化的，這意味著在乙個任意乙個週期內，訊號所表示的資訊是不變的。當取樣頻率高的時候，在乙個週期內可以對訊號中同乙個資訊進行
次的取樣，這樣就可以保證訊號中的每乙個資訊都不會被遺漏，從而保障了取樣的準確度。
過取樣指以遠遠高於2倍訊號頻率（頻寬）的頻率進行取樣的過程。但在數碼訊號轉換為模擬訊號的過程中，由於量化失真會產生雜訊。為了避免這種雜訊通常會對 轉化後的模擬訊號進行低通濾波。這種情況下就算取樣頻率滿足奈奎斯特-夏農取樣理論，轉化後還是會遺失資訊。為了避免這種情況，在訊號處理中我們可以使用過取樣的方法來重建更真實的原始訊號。
在通訊系統中，我們希望可以盡量早（低延遲）和準確（高保真）的收發資訊。如果取樣頻率低，那麼就會造成高誤位元速率或者高延遲。通過過取樣，可以避免雜訊對取樣結果的影響。
過取樣可以把較小的失真過濾，但卻會造成一定的延遲。因為每個資料只有在最後一次取樣後才能被讀取。
說道通道容量，就必須重新回顧下位元和位元率的定義：
¶ 位元：位元是計算機以及通訊中資訊的基本單位。乙個位元只能有兩個值，0或者1，在硬體中意味著兩個不同狀態。
¶ 位元率：單位時間內被傳送或者處理的位元數， 單位為bps（bit/s）位元每秒。
在資料傳輸中，我們雖然本質上傳輸的是位元，但實際上有意義的是多個位元的組合。這種組合我們稱之為符號（symbol）。乙個符號由整數個位元組成。
類似於位元率，對於符號來說同樣有符號率（symbol rate），或者說波特率（baud rate）。其表示單位時間內傳輸或者處理的符號數量。單位為波特（bd）。
位元率和波特率可以做如下換算,對於
：通道容量是指在乙個通道中能夠可靠地傳送資訊時可達速率的最小上界。所謂可靠傳輸指的是可以以任意小的錯誤率傳遞資訊。根據有噪通道編碼定理，通道容量是可以誤差概率任意小地達到的給定通道的極限資訊率。通道容量的單位為位元每秒、奈特每秒等等。所以我們可以把通道容量理解為傳輸時的限速，如果你超速了，將會受到高誤位元速率的懲罰。這個上限的定義由夏農提出，因此也叫做夏農容量，計算公式是：
其中 為夏農容量，
為頻寬，
為訊雜比。
為資訊量, 可以是功率或者振幅，
為雜訊量。
¶ 例子：
若 ，
。可知訊雜比為
。若頻寬為
，則通道容量為：
以上就是本章內容了，希望大家在看完這張後，能對取樣，位元率，波特率以及通道容量有乙個初步的認知~
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