[计算机网络] 考研笔记 | CH2-2 奈氏准则和香农定理
[计算机网络] 物理层 | CH2-2 奈氏准则和香农定理
1.失真：失去真实性，主要是指接受到的信号和发送的信号不同，有磨损和衰减。
影响失真程度的因素：1.码元传输速率 2.信号传输距离 3.噪声干扰 4.传输媒体质量
码间串扰：失真的一种现，在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则接收端收到的信号波形失去了码元之间清晰界限的现象，使之对码元的判决（即识别）成为不可能。
2.奈氏准则（奈奎斯特定理）：
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奈氏准则：在理想低通（无噪声，带宽受限）条件下，为了避免码间串扰，极限码元传输速率为2W Baud。
W是信 号带宽，单位是Hz。
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奈氏准则结论：
1、 在任何信道中，码元传输的速率是有上限的。若传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰问题，使接收端对 码元的完全正确识别成为不可能。
2、信道的频带越宽（即能通过的信号高频分量越多），就可以用更高的速率进行码元的有效传输。
3、奈氏准则给出了码元传输速率的限制，但并没有对信息传输速率给出限制
4、由于码元的传输速率受奈氏准则的制约，所以要提高数据的传输速率，就必须设法使每个码元能携带更多个比特的 信拿息量，这就需要采用多元制的调制方法。
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奈氏准则练习题：
3.香农定理：
噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。由于噪声随机产生，它的瞬时值有时会很大，因此噪声会使接收端对码 元的判决产生错误。但是噪声的影响是相对的，若信号较强，那么噪声影响相对较小。因此，信噪比就很重要。
- 信噪比=信号的平均功率/噪声的平均功率，常记为S/N,并用分贝(dB)作为度量单位，即：
（如果题目给的是xxx分贝，还要把S/N的值算出来，才可以用香农定理）
- 香农定理：在带宽受限且有噪声的信道中，为了不产生误差，信息的数据传输速率有上限值。
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香农定理结论：
1.信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
2.对一定的传输带宽和一定的信噪比，信息传输速率的上限就确定了。
3.只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率，就一定能找到某种方法来实现无差错的传输。
4.香农定理得出的为极限信息传输速率，实际信道能达到的传输速率要比它低不少。
5.从香农定理可以看出，若信道带宽W或信噪比S/N没有上限(不可能)，那么信道的极限信息传输速率也就没有上 限。 -
香农定理练习题：
奈氏准则与香农定理的考量：
如果一个题目既符合奈氏准则，也符合香农定理，则要把两个极限值都算出来，然后取比较小的那一个。
奈氏准则与香农定理注意点：
1.在计算机网络中，带宽在香农和奈氏准则中，使用的是Hz为单位，其他地方都是用bit/s，也就是说，考研中出现Hz为单位的带宽，就考虑奈氏准则和香农定理
2.奈氏准则限制的是码元的传输速率有上限。香农定理限制的是信息传输速率。