2023年4月17日发(作者：张克民)
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香农公式理解
对香农公式的理解
1948年，香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的
信道的极限信息传输速率。当清明是哪一天
用此速率进行传输时，可以做到不出差错。用公式表示，则
信道的极限信息传输速率C可表达为
C＝B log2（1+S/N）b/s
其中B为信道的宽度，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
给出了信道信息传送速率的上限（比特每秒）和信道信噪比及带宽的关系。香农定理
可以解释现代各种ps工具
无线制式由于带宽不同，所支持的单载波最大吞吐量的不同。在有随机
热噪声的信道上传输数据信号时，信道容量Rmax与信道带宽B，信自立能力
噪比S/N关系。注意
这里的log2是以2为底的对数。
香农公式表明，信道的带宽或信道中的信噪比越虾皮蒸蛋
大，则信息的极限传输速率就越高。
它给出了信息传输速率的极限，即对于一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定的信噪
比，信息传输速率的上限就确定了。这个极限是不能够突破的。要想提高信息的传输速
率，或者必须设法提高传输线路的带宽，或者必须设法提高所传信号的信噪比，此外没有
其他任何办法。至少到现在为止，还没有听说有谁能够突破香农公式给出的信息传输速率
的极限。
香农定理就好比一个城市道路上的汽车的车速（业务速率）和什么有关系 行车速度
的影响一样，除了和自己车的动力有关之外，主要还受限于道路的宽度（带宽）和车辆多
少、红灯疏密等其他干扰因素（信噪比）。
俗话说：“有线大吃一惊的意思
的资源是无限的，而无线的资源却是有限的。”无线信道并不是可以
任意增加传送信息的速率，它受其固有规律的制约，就像城市道路上的车一样教育论文
不能想开多
快就开多快，还受到道路宽度、其他车辆数量等因素影响。
如果能采取一定的措施，则存信道条件一定的前提下，使信道容量增大，也就是通信
能力增强；或者在保持通信容量一定的前提下，能容忍更大的噪声功率，也就是抗干玥五行
扰能
力增强。信道容餐实际上表明了通信系统的通信能力，而保证一定误码率条件下通信容量
的能力就表明了抗干扰能力。所以，香农公式表明了系统的通信能力和抗干扰能力与传输
信息所用带宽以及信噪比之间的关系。
从香农公式可以看出，在单边噪声功率谱密度为一定的条件下，一个给定的信道
容量可以通过增加带宽w而减小信号功率s的办法实现，也可以通过增加信号功率而减小
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宽的办法实现。这就是说，信道容量可以通过带宽与信号功率或信噪比的互换而保持不
变。也可以说，分别通过增加信号功率s和带宽w都可以提高信道容量C。根据带宽与功
率互换的这一原理，应该尽可能扩展信号的传输带宽，以提高系统的输出信噪比，这就是
扩展频谱通信。比如，跳频通信射频覆盖的带宽比信号的原始带宽大得多，直扩后的信号
带宽比商扩前的信号带宽大得多。
香农公式告诉我们，若要得到无限大的信息传输速率，只有两个办法：要么使用无限
大的传输带宽（这显然不可能），要么使信号的信噪比为无限大，即采用没有噪声的传输
信道可爱卡通图片女孩
或使用无限大的发送功率。
