增加信道带宽是否能无限提高信道容量?为什么?

如题所述

香农公式:C=Blog2(1+S/(n0B))
B->无穷时,上述式的极限存在约为1.44S/n0,故不能无限提高信道容量
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第1个回答  2008-12-08
理想答案是肯定的,现实上目前做不到。
你可以把 信道带宽比作水管,把信息比做水。在等长度的不同直径的水管,它们的容量自然是不同的。水管越大(等长度)那么他的容量也就越大。
无限宽带下,现实中也不太可能。提供给它运作的设备的你可以想象嘛?
第2个回答  2008-12-08
如果带宽不受限的话,是的。实际情况中带宽受各种因素限制很大,比如无线方面,全球任何一个国家都管制很严格。有线的不太了解,可能受到媒介材料特点所限吧。
第3个回答  2008-12-08
两者是成正比的,只要可以无限增加带宽,就可以。
数据通信的任务是传输数据信息,希望达到传输速度快、信息量大、可靠性高,涉及的技术指标有数据传输速率、误码率和信道容量。
1. 数据传输速率
数据传输速率是指传输线路上传输信息的速度,有数据传输速率和信号传输速率两种表示方法。
(1) 数据传输速率
数据传输速率又称比特率,指单位时间内所传送的二进制位的个数,单位为比特每秒,表示为bps或b/s。数据传输速率可用如下公式表示:

其中,
S — 表示比特率
T — 表示脉冲宽度
N — 表示一个脉冲所表示的有效状态数,即调制电平数,通常为2的整数倍。
例如,一连续信号f = 1200Hz,每个信号可表示4个不同的状态,则数据传输速率(比特率)为2400bps:

(2) 信号传输速率
信号传输速率又称波特率或调制速率,指单位时间内所传送的信号的个数,单位为baud(波特),可用如下公式表示:

B = 1 / T
其中,B — 波特率,T — 信号周期。
例如,若一连续信号f = 1200Hz,则B = 1/T = 1200(波特)
(3) 比特率与波特率的关系
比特率与波特率都是衡量信息在传输线路上传输快慢的指标,但两者针对的对象有所不同,比特率针对的是二进制位数传输,波特率针对信号波形的传输,两者之间存在如下关系:

其中,N为 一个脉冲所表示的有效状态数,即调制电平数。
比特率与波特率在应用中的相互关系见如图2-1-12所示。

图2-1-12 波特率和比特率之间关系

2. 误码率
误码率表示二进制数据位在传输中出错的概率,可用如下公式表示:
Pe = Ne / N
其中,Pe — 误码率,Ne — 出错的位数,N — 传输的总位数。
例如,若数据传输10000个bit,接收经检查发现有一个bit错了,则误码率
Pe = 10-5
误码率主要用于衡量数据传输的质量,其他衡量数据传输质量的指标还有误字率和误组率等,原理类似,这里不作详细解释。
3. 信道容量
信道容量指信道所能承受的最大数据传输速率,单位为bps或b/s。信道容量受信道的带宽限制,信道带宽越宽,一定时间内信道上传输的信息就越多。
带宽指物理信道的频带宽度,即信道允许的最高频率和最低频率之差。按信道频率范围的不同,通常可将信道分为窄带信道(0~300Hz)、音频信道(300~3400Hz)和宽带信道(3400Hz以上)三类。
信道容量有两种衡量的方法:奈奎斯特公式和香农公式。
(1) 奈奎斯特公式(Nyquist)
对有限带宽无噪声信道,信道容量可用如下公式计算:

其中,
C — 最大数据速率(信道容量)
H — 信道的带宽(Hz)
N — 一个脉冲所表示的有效状态数,即调制电平数
例如,若某信道带宽为4kHz,任何时刻信号可取0、1、2和3四种电平之一,则信道容量为:

奈奎斯特公式表明,对某一有限带宽无噪声信道,带宽固定,则调制速率也固定。通过提高信号能表示的不同的状态数,可提高信道容量。
(2) 香农公式(Shannon)
对有限带宽随机噪声(服从高斯分布)信道,信道容量可用如下公式计算:

其中,
H — 信道的带宽(Hz)
S — 信道内信号的功率
N — 信道内服从高斯分布的噪声的功率
S/N是信噪比,通常用表示,单位dB(分贝)
例如,计算信噪比为30dB,带宽为4kHz的信道最大容量:
由 ,得出 S/N=1000 则,C=4k×log2(1+1000)≈40kbps
表示无论采用何种调制技术,信噪比为30dB,带宽为4kHz的信道最大的数据速率约为40kbps。
4. 三个指标之间的关系
从上面的分析可以看出,数据速率用于衡量信道传输数据的快慢,是信道的实际数据传输速率;信道容量用于衡量信道传输数据的能力,是信道的最大数据传输速率;而误码率用于衡量信道传输数据的可靠性。

参考资料:http://www.llhc.edu.cn/jsjx/kj/network/netpage/html/UNIT2/u21/U21_5.htm

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