信道容量是数据通信中的一个重要指标，信道容量可以用数据速率作为指标。根据奈奎斯特及香农定理，分别讨论以下问题：
1．奈奎斯特定理的内容是什么？
2．根据奈奎斯特定理计算带宽为3kHz信道，有8种不同的物理状态来表示数据，最大限制的数据的速率是多少？
3．香农定理的内容是什么？
按香农定理计算，带宽为4kHz，信噪比为30dB，信道容量是多少？
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答 案：1．奈奎斯特定理的内容： (1) 奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声通信信道的最大数据传输速率。 (2) 对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f1Hz)的关系为：Rmax=2f1(bps)。 对于数据用K个离散的电平值表示的数据信号则最大数据传输速率与信道带宽的关系为：Rmax=2f1×log2k(bps) 2．带宽为3kHz信道有8种不同的物理状态来表示数据最大限制的数据速率： 将k=8f1＝3kHz代入Rmax=2f1×log2k得到Rmax=18kbps。 3．香农定理的内容： (1) 香农定理描述了有限带宽有机热噪声信道的最大传输速率与信道带、信号噪声功率比之间的关系。 (2) 在有随机热噪声的信道上传输数据信号时数据传输速率Rmaxx与信道带宽B(HZ)信号与噪声功率比S/N关系为：Rmax＝B×log2(1+S/N)(bps) 信号与噪声功率比S/N通常以dB(分贝)表示。由于实际使用的信道信噪比都要足够大通常用1010g10(S/N)以及分贝为单位计量。 4．带宽为4kHz信噪比为30dB信道容量： 由信噪比为30dB可知：S/N=1000。将B=4kHz和S/N=1000代入Rmax=B×log2(1+S/N)得到Rmax=40kbps。
1．奈奎斯特定理的内容： (1) 奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声通信信道的最大数据传输速率。 (2) 对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax，与通信信道带宽B(B=f1，Hz)的关系为：Rmax=2f1(bps)。 对于数据用K个离散的电平值表示的数据信号，则最大数据传输速率与信道带宽的关系为：Rmax=2f1×log2k(bps) 2．带宽为3kHz信道，有8种不同的物理状态来表示数据，最大限制的数据速率： 将k=8，f1＝3kHz，代入Rmax=2f1×log2k，得到Rmax=18kbps。 3．香农定理的内容： (1) 香农定理描述了有限带宽，有机热噪声信道的最大传输速率与信道带、信号噪声功率比之间的关系。 (2) 在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmaxx与信道带宽B(HZ)信号与噪声功率比S/N关系为：Rmax＝B×log2(1+S/N)(bps) 信号与噪声功率比S/N通常以dB(分贝)表示。由于实际使用的信道，信噪比都要足够大，通常用1010g10(S/N)以及分贝为单位计量。 4．带宽为4kHz，信噪比为30dB，信道容量： 由信噪比为30dB，可知：S/N=1000。将B=4kHz和S/N=1000代入Rmax=B×log2(1+S/N)，得到Rmax=40kbps。