一、通信基础的基本概念
每一个信号就是一个“码元”,可以把“信号周期”称为“码元宽度”
如果一个“周期”内可以能出现K中信号,则1码元=log2K bit
二、信道的极限容量
信号:是数据的载体,在信道上传输
噪声:对信道产生干扰,影响信道的数据传输效率
奈奎斯特定理:对于一个理想低通信道(没有声、带宽有限的信道)
极限波特率 = 2W(单位:波特,即码元/秒)
W 是信道的频率带宽(单位:Hz):表示某信道允许通过的信号频带范围。
一个码元可以携带多少比特数据?
如果一个“信号周期”内可能出现 K种信号,则:1码元=log2K bit
极限比特率 = 2Wlog2K b/s
奈奎斯特定理说明:
- 如果波特率太高,会导致“码间串扰”,即接收方无法识别码元
- 带宽越大,信道传输码元的能力越强
奈奎斯特定理并未对一个码元最多可以携带多少比特做出解释
香农定理:对于一个有噪声、带宽有限的信道
极限比特率= W log2(1+S/N) 单位:bps
W:是信道的频率带宽(单位:Hz)
信噪比 = S/N = 信号的功率/噪声的功率 无单位
信噪比越高,噪声对数据传输的影响越小
以“aB(分贝)”为单位表示信噪比:
信噪比=10 lg S/N 单位:dB(分贝)
香农走理说明:
- 提升信道带宽、加强信号功率、降低噪声功率,都可以提高信道的极限比特率
- 结合奈奎斯特定理,可知,在带宽、信噪比确定的信道上,一个码元可以携带的比特数是有上限的
三、编码与调制
归零和非归零:低为0,高为1,看中间,有变化归零,无变化是非归零