包括模拟信道和

日期: 2024-09-19 05:01:50|浏览: 40|编号: 96387

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包括模拟信道和

信道包括模拟信道和数字信道,模拟信道的带宽按照公式W=f2-f1计算;数字信道的带宽是该信道能够达到的最大数据速率,两者可以通过香农定理互相转换。

信道带宽 带宽就是发送无线信号频率的标准,常用的2.4-2.5频段,每个信道的频段带宽为20MHz;前者工作在b/g/n协议下,后者有ac/a/n。频率越高越容易失真。其中20MHz在11n情况下可以达到(怎么算?)带宽,穿透力较好,传输距离较远(100米左右);40MHz在11n情况下可以达到带宽,穿透力稍差,传输距离较短(50米左右)。 信号带宽 信号带宽是指在自由空间(包括空气和真空)中传播的无线电频段的电磁波。电磁波的种类很多,从低频到高频依次排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。无线电波分布在3Hz到40Hz的频率范围内。在这个频谱中,可以分为12个波段。频率越低,传播损耗越小,覆盖距离越远,绕射能力越强。但低频段频率资源紧张,系统容量有限,因此低频段无线电波主要用于广播、电视、寻呼等系统。高频段频率资源丰富,系统容量大。但频率越高,传播损耗越大,覆盖距离越近,绕射能力越弱。另外,频率越高,技术难度越大,系统成本也相应增加。

数字信道是一种离散信道,只能传输数值离散的数字信号。信道的带宽决定了脉冲序列在信道中不失真传输的最大速率。一个数字脉冲称为一个符号。我们用符号率来表示单位时间内信号波形的变化次数,也就是单位时间内通过信道传输的符号个数。设信号符号的宽度为T秒,则符号率B=1/T。符号率的单位称为波特,所以符号率又称波特率。早在1924年,贝尔实验室的研究员亨利·奈奎斯特就推导出了带宽有限的无噪声信道的极限波特率,称为奈奎斯特定理。设信道带宽为W,奈奎斯特定理指出最大符号率为B=2W(Baud)。奈奎斯特定理规定的信道容量又称为奈奎斯特极限,它是由信道的物理特性决定的。超越奈奎斯特极限的脉冲信号是不可能传送的,所以要进一步提高波特率就必须提高信道带宽。一个符号所携带的信息量由该符号取离散值的个数决定,若一个码元取两​​个离散值,则一个码元携带1比特信息。若一个码元能取四个离散值,则一个码元携带2比特信息。即一个码元所携带的信息量n(比特)与码元类型数N有如下关系:n=log2N。单位时间内信道上传输的信息量(比特数)称为数据速率。在一定波特率下提高速率的方式是用一个码元表示更多的比特,若将两个比特编码为一个码元,则数据速率可加倍。

为此,我们有公式:R==(b/s)式中R代表数据速率,单位为比特每秒,简写为bps或b/s。数据速率与波特率是两个不同的概念,只有当码元取两个离散值时,它们才相等。对于普通电话线路,带宽为,最大波特率为。最大数据速率根据编码方式不同可以取不同的值。这些都是无噪声的理想条件下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰,因此远远达不到奈奎斯特定理计算出的数据传输速率。香农()的研究表明,可用下式计算出带有噪声的极限数据速率:C=W log2(1+s/n)此公式称为香农定理,式中W为信道带宽,S为信号平均功率,N为噪声平均功率,s/n称为信噪比。由于实际使用中S与N的比值过大,所以常取其分贝数(db)。分贝与信噪比的关系为:db=10lgs/n。例如当s/n为1000时,信噪比为30db。此公式与信号的离散值无关,也就是说,不管采用何种调制方式,只要给定信噪比,单位时间内传输的最大信息量就是确定的。比如信道带宽为,信噪比为30db,则最大数据速率为C=(1+1000)≈3000×9.97≈/s。这个是极限值,只具有理论意义。实际上,在带宽为10000的电话线上,能达到9600b/s的数据速率就已经很不错了。综上所述,我们有两个带宽的概念,模拟信道中,带宽是按照公式W=f2-f1计算出来的,比如CATV电缆的带宽是600HZ或者;数字信道的带宽就是该信道能达到的最大数据速率,比如以太网的带宽是10MB/S或者100MB/S,两者可以通过香农定理互相转换。

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