香农容量公式 | AI生成和翻译
香农容量公式的实际写法是:
C = B log₂(1 + S/N)
其中:
- C 表示信道容量(单位:比特/秒)
- B 表示带宽(单位:赫兹)
- S/N 表示信噪比(功率比)
- log₂ 表示以2为底的对数
该公式揭示了在带宽为B、信噪比为S/N的通信信道上,能够可靠传输的理论最大数据速率。
理解公式正确性的关键点:
-
带宽因子(B):带宽与容量呈直接比例关系——带宽翻倍则容量翻倍
- 对数关系:log₂表明容量随信噪比呈对数增长而非线性增长,这意味着:
- 信噪比翻倍不会使容量翻倍
- 每增加一”比特”容量都需要使信噪比翻倍
- 1 + S/N项:加1运算确保即使信噪比极低时,容量始终保持正值
该公式作为信息论基石的重要意义在于:无论采用何种编码方案,它确立了噪声信道中信息传输量的理论上限。
需要针对这个公式的某个特定方面进行更详细的解释吗?