Bandlimited Gaussianチャネルのチャネル容量はによって与えられますか?
c =b *log₂(1 + s/n)
どこ:
* c 1秒あたりのビットのチャネル容量(bps)ですか
* b Hertz(Hz)のチャネルの帯域幅です
* s ワットの平均信号電力です
* n ワットの平均ノイズパワーです
* log₂ ベース2の対数です
説明:
* 帯域幅(b): 帯域幅は、チャネルが送信できる周波数の範囲を表します。 より広い帯域幅を使用すると、時間の単位ごとに詳細情報を送信できます。
* 信号対雑音比(S/N): この比率は、ノイズに対する信号の強度を反映しています。 S/N比が高いと、より強い信号が示され、より信頼性の高いコミュニケーションにつながります。
キーポイント:
* 最大達成率: Shannon-Hartley定理は、特定のチャネルで情報を確実に送信できる理論的最大速度を教えてくれます。使用されるエンコードスキームに関係なく、この制限を超えることはできません。
* 実際の制限: 実際のシナリオでは、次のような要因により、完全なチャネル容量を達成することは困難です。
* 非理想的なチャネル: チャンネルは完全に帯域に制限されていないか、他の歪みを持っていない場合があります。
* 不完全なエンコードとデコード: 実用的なエンコードとデコードスキームは、エラーを導入し、効率を低下させる可能性があります。
* 干渉: 他の信号は、目的の伝送を妨げる可能性があります。
例:
帯域幅が10 kHzのチャネルと10 dBの信号対雑音比を考えてみましょう(S/n =10)。
* DBを線形比に変換するには:10 dB =10^(10/10)=10
*チャネル容量は次のとおりです。C=10 kHz * log(1 + 10)≈ 33.22 kbps
これは、理論的には、このチャネルを確実に確実に送信できることを意味します。