桂林生活网站,长春网站建设q479185700惠,软件培训网站建设,wordpress uploads奈奎斯特定理——奈氏准则#xff08;理想状态#xff09;
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奈氏准则在理想低通没有噪声、带宽有限的信道中为了避免码间串扰极限码元传输率为2WBaud。其中W是理想低通信道的带宽单位为Hz。若用V表示每个码元离散电平的数目码元的离散电平数目是指有多少种不同的码元比如有16种不同的码元则需要4位二进制位因此数据传输率是码元传输率的4倍则极限数据率为理想低通信道下的极限数据传输率2Wlog2V (单位b/s) 什么是带宽两种不同的意义 一条通信链路的带宽越宽所能传输的“最高数据率”也越高。 1带宽本来是指某种信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占的频率范围。例如电话线信号标准带宽是300Hz到3400Hz即通话的主要成分的频率范围。这种意义的带宽的单位是赫或千赫、兆赫、吉赫等
2在计算机网络中带宽用来表示网络中某信道传送数据的能力因此网络带宽表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”带宽的单位就是数据率的单位即bit/s而信道带宽则是信道能通过的最高频率和最低频率之差。
失真在信号的传输过程中受到带宽、噪声、距离等因素的干扰而导致接收信号的波形发生了扭曲和变化。 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 失真的一种现象——码间串扰 200Hz信道带宽不能通过的原因振动的频率太低在电话线传输的过程中受各个因素的影响很容易收到衰减和损耗导致信号波形发生严重的扭曲信号不能通过。
4000Hz信道带宽不能通过的原因——振动的频率太快导致接收端无法区分波形的差异。码间串扰接收端收到的信号波形失去了码元之间清晰界限的现象
由奈氏准则可以得出以下结论
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是指在接收端收到的信号的波形失去了码元之间的清晰界限使接收端对码元的完全正确识别成为不可能。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。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也就是说没有对一个码元可以对应多少个二进制位作出限制。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息量这就是需要采用多元制的调制方法。 例题1在无噪声的情况下若某通信链路的带宽为3kHz采用4个相位每个相位具有4中振幅的QAM调制技术则该通信链路的最大数据传输率是多少 解答采用4个相位每个相位具有4种振幅的QAM调制技术则有16种不同的组合则1个码元可携带4bit信息量 根据奈氏准则最高信息传输速率2WBaud2✖3kHz6000Baud6000码元/s✖4bit/码元24000b/s 例题2对于某带宽为4000Hz的低通信道采用16种不同的物理状态来表示数据按照奈奎斯特定理信道的最大传输速率是( ) 解答根据奈奎斯特定理理想低通信道下的极限数据传输率2Wlog2V (单位b/s)16种不同的物理状态即V16。所以最大传输速率2✖4000✖log21632000b/s32kb/s 例题3一个信道每1/8s采样一次传输信号共有16种变化状态最大数据传输率是( ) –什么是采样频率– 采样频率也称为采样速度或者采样率定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数它用赫兹Hz来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多少个信号样本。 解答每1/8s采样一次即采样频率是8Hz16种变化状态的信号可携带4bit数据因此最大数据传输率为8*432b/s 例题4采用8种相位每种相位各有两种幅度的QAM调制方法在1200Baud的信号传输速率下能达到的数据传输速率是( ) 解答每个信号可以有8✖216种变化每个码元携带log2164bit的信息则信息的传输速率为1200*44800b/s
