什么是带宽数据传输率与信道容量的关系 什么是带宽数据传输率与信道容量的区别

什么是带宽数据传输率与信道容量？

带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率范围。为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量，所支持的带宽有所不同。

信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量，表示信道的传输能力。

信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数（称信道的数据传输速率，位速率），以位/秒（b/s）形式予以表示，简记为bps。

数据传输率:信道在单位时间内可以传输的最大比特数。信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大，容量越大。

局域网带宽（传输速率）：10Mbps、100Mbps、1000Mbps；广域网带宽（传输速率）：64Kbps、2Mbps、155Mbps、2.5Gbps等等。

延伸阅读

信道带宽和信道容量的区别是什么？

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

信道容量又译通道容量是指在一个信道中能够可靠地传送信息时可达速率的最小上界。所谓可靠传输指的是可以以任意小的错误率传递信息。根据有噪信道编码定理，信道容量是可以误差概率任意小地达到的给定信道的极限信息率。信道容量的单位为比特每秒、奈特每秒等等。

证明：关于高斯信道的信道容量？

我们知道计算信道容量的公式为:

C=B*log(1+SNR)

其中B为带宽，SNR为信道的信噪比。

现知道B=0.5，只要证SNR=P/N

∵噪声服从正态分布N(0，N)

∴噪声的直流功率P1=0,交流功率P2=N （直流功率等于均值，交流功率等于方差）

∴噪声总功率P=P1+P2=N （总功率=直流功率+交流功率）

又∵题目已给出输入功率为P

∴信噪比SNR=P/N

∴信道容量为 C=0.5log(1+P/N）

10m数据通信系统的主要技术指标？

数据通信系统的主要技术指标有数据传输速率、误码率和信道容量。

数据传输速率是指传输线路上传输信息的速度，有数据传输速率和信号传输速率两种表示方法；误码率表示二进制数据位在传输中出错的概率；信道容量指信道所能承受的最大数据传输速率，信道容量受信道的带宽限制，信道带宽越宽，一定时间内信道上传输的信息就越多。

指标之间的关系：数据速率用于衡量信道传输数据的快慢，是信道的实际数据传输速率；信道容量用于衡量信道传输数据的能力，是信道的最大数据传输速率；而误码率用于衡量信道传输数据的可靠性。

信道带宽和信道容量的关系是什么？

区别:

1、信道带宽 模拟信道： 模拟信道的带宽 W=f2-f1 其中f1是信道能够通过的最低频率，f2是信道能够通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。数字信道： 数字信道是一种离散信道，它只能传送离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

2、信道带宽 模拟信道当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了是信号的传输的失真小些，信道要有足够的带宽。 数字信道一个数字脉冲称为一个码元，我们用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。

3、信道带宽 模拟信道，带宽按照公式W=f2-f1 计算。信道容量，在特定约束下，给定信道从规定的源发送消息的能力的度量。通常是在采用适当的代码，且差错率在可接受范围的条件下，以所能达到的最大比特率来表示。

扩展资料

码元速率的单位叫波特(Baud)，所以码元速率也叫波特率。早在1924年，贝尔实验室的研究员亨利·尼奎斯特就推导出了有限带宽无噪声信道的极限波特率，称为尼奎斯特定理。若信道带宽为W，则尼奎斯特定理指出最大码元速率为B=2W(Baud)尼奎斯特定理指定的信道容量也叫尼奎斯特极限，这是由信道的物理特性决定的。

超过尼奎斯特极限传送脉冲信号是不可能的，所以要进一步提高波特率必须改善信道带宽。 码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定。若码元取两个离散值，则一个码元携带1比特(bit)信息。若码元可取四种离散值，则一个码元携带2比特信息。

总之一个码元携带的信息量n(bit)与码元的种类数N有如下关系:n=log2N 单位时间内在信道上传送的信息量(比特数)称为数据速率。在一定的波特率下提高速率的途径是用一个码元表示更多的比特数。如果把两比特编码为一个码元，则数据速率可成倍提高。我们有公式: R=B log2N=2W log2N(b/s) 其中R表示数据速率，单位是每秒比特，简写为bps或b/s 数据速率和波特率是两个不同的概念。

仅当码元取两个离散值时两者才相等。对于普通电话线路，带宽为3000HZ，最高波特率为6000Baud。而最高数据速率可随编码方式的不同而取不同的值。这些都是在无噪声的理想情况下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰，因而远远达不到按尼奎斯特定理计算出的数据传送速率。香农(shannon)的研究表明。

有噪声的极限数据速率可由下面的公式计算： C =W log2（1+s/n） 这个公式叫做香农定理，其中W为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声的平均功率，s/n叫做信噪比。由于在实际使用中S与N的比值太大，故常取其分贝数(db)。分贝与信噪比的关系为 : db=10log10s/n 例如当s/n为1000，信噪比为30db。

这个公式与信号取的离散值无关，也就是说无论用什么方式调制，只要给定了信噪比，则单位时间内最大的信息传输量就确定了。例如信道带宽为3000HZ，信噪比为30db，则最大数据速率为 C=3000log（1+1000）≈3000×9.97≈30000b/s 这是极限值，只有理论上的意义。实际上在3000HZ带宽的电话线上数据速率能达到9600b/s就很不错了。

信道容量和吞吐量 传输速率公式？

1. 其理论解释为Shannon定理：c=B.log2(1+S/N)，C为信道容量，单位为bps，B为带宽(吞吐量)，单位为Hz,S/N为信噪比。

2.传输速率为每秒传输量GT/s，而不是每秒位数Gbps，因为传输量包括不提供额外吞吐量的开销位； 比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案，导致占用了20% （2/10）的原始信道带宽。

GT/s： Giga transation per second （千兆传输/秒），即每一秒内传输的次数。

Gbps ： Giga Bits Per Second （千兆位/秒）。GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。

3.PCIe 吞吐量（可用带宽）计算方法：

吞吐量 = 传输速率 * 编码方案

例如：PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s，即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit；但这并不意味着 PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率，因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。 即每传输8个Bit，需要发送10个Bit；这多出的2个Bit并不是对上层有意义的信息。

那么， PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率，PCIe 2.0 x8的通道为例，x8的可用带宽为 4 * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s。

什么是信道容量？

信道容量是信道的一个参数，反映了信道所能传输的最大信息量，其大小与信源无关。对不同的输入概率分布，互信息一定存在最大值。我们将这个最大值定义为信道的容量。一但转移概率矩阵确定以后，信道容量也完全确定了。尽管信道容量的定义涉及到输入概率分布，但信道容量的数值与输入概率分布无关。

我们将不同的输入概率分布称为试验信源，对不同的试验信源，互信息也不同。其中必有一个试验信源使互信息达到最大。这个最大值就是信道容量。

6简述数据通信中的宽带，传输速率与信道容量的含义？

信道容量就是C=B*log2(1+S/N) （ log2表示以2为底的对数）。该式通常称为香农公式。B是信道带宽（赫），S是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）。信息传输速率=n*（log2）M，n是码元速率，M是码元的进制

不等概信道容量求法？

根据已知条件确定所需要的公式：

我们可以用来的求信道容量的公式有两个

香农公式：C=B×㏒2(1+S/N)

尼奎斯特定理：C=2Blog2 M

其中C表示我们需要求得信道容量，单位为b/s,即bps

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根据香农公式求信道容量：

B表示带宽，通常单位为赫兹

S表示信号平均功率，通常单位为瓦特

N表示噪声功率，通常单位为瓦特

一般情况下，题目中不会直接告诉S和N，而是告诉你信噪比

信噪比和S/N的关系如下：

10×lg(S/N)=信噪比

其中信噪比的表示形式一般为***dB。将所有条件求出带入香农公式即可求出信道容量

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根据尼奎斯特定理求信道容量：

B表示带宽，单位一般为赫兹

M表示码元的种类数，或者可以表示为信号单元编码为一个M位的字

将已知条件带入即可求得信道容量

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例题1：

带宽为300Hz，且信噪比为3dB的电传打字机信道的信道容量是多少？

解：由香农公式：C=B×㏒2(1+S/N)

其中B=300Hz. 10×lg(S/N)=3 得S/N=2

所以，信道容量为C=300×㏒2(1+2)=450bps

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例题2：

一个采取频移和相移的网络，共有四种相位，每个相位共有8种幅值，信道频率为2400Hz，求该信道最大传输效率？

M=4*8=32

C=2*2400*㏒2(32）=24000bps

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例题3：

如果一个信号单元编码为一个4位的字，那么所需要的最小信道带宽是:2400hz，求传输系统工作在多少bps？

C=2*2400*㏒2(4）=9600b/s

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总结：

一般情况下，要求信道容量，必须知道带宽。当知道信噪比的时候，用香农公式求信道容量，而知道的是码元种类数的时候，则用尼奎斯特定理求信道容量。

香农定理和尼奎斯特定理的区别与关系：

尼奎斯特定理：码元传输的速率都是有上限的，并推导出一个计算公式用来推算无噪声的、有限带宽信道的信道容量。这个定理只局限在无噪声的环境下计算，在有噪声的环境下仍然不能有效计算。

香农定理是把尼奎斯特定理进一步推广到了信道受到随机噪声干扰的情况，记载有随机噪声干扰的情况下信道的信道容量。