通信信道容量、带宽的理解

1、信道容量与信道带宽

在有噪声的情况下即信道不是理想信道,信道容量是信道能够达到的最大数据速率,此时数字信道的带宽W与信道容量C满足香农公式C=WLog2(1+S/N)    
理想信道时,根据奈奎斯特定理,C=最大的数据传输速率=2WLog2(N)。N:信号的波长有N个,则每个波形可表示Log2(N)个bit。

奈奎斯特定理又称为采样定理,这个定理是连续时间信号(模拟信号)和离散时间信号(数字信号)之间的基本桥梁,是连续信号离散化的基本依据。
综上:信道容量即是指最大的数据传输速率,通常说数字通信系统所说的带宽与数据传输速率相等,注意这个数据传输速率是实际的传输速率,实际与最大的数据传输速率二者之间满足香农公式

2、信道容量也可这样理解:

信道容量C:带宽为B(Hz)的信道所能达到的最大数据速率,单位为比特每秒。

下图中的带宽是指模拟通信系统中的信号频率范围。横轴下的汉字是:信道幅频特性,指的是任何信道,对不同频率的信号有不同的衰减。因此,下图频率在f0附近频率的信号引起的振幅最强,因此该信道在B这个频率范围内的信号传播最快。因此带宽为B。

3、模拟通信与数字通信中带宽

模拟通信系统或传输介质中,所说的“带宽”是指信号频率的通频范围,单位为“赫兹”。
数字通信系统中“带宽”,理论上是指传输信道的信道容量,也即信道中传递信息的最大值,单位为“比特/秒”。由于数字系统中的信道多指逻辑信道,而信道容量又是理论上的最大值(不可能达到),所以平时我们使用的“带宽”一词,是指信道中数据的实际传输速率
 

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