Основы передачи данных. Теоремы Найквиста и Шеннона
В общем случае, если в системе передачи используется k возможных значений напряжения вместо двух, как в RS-232, то согласно теореме Найквиста-Котельникова:
Однако теорема Найквиста определяет абсолютный максимум, который не может быть достигнут на практике, так как реальная система связи подвержена воздействиям небольших уровней фоновых помех, называемых шумом. Именно шум исключает возможность достижения теоретической максимальной скорости передачи. В 1948 году Клод-Шеннон дополнил результаты, полученные Найквистом, в целях определения максимальной скорости передачи данных, которая может быть достигнута в системе передачи, подвергающейся воздействию шумов. В результате была предложена теорема Шеннона, выражаемая формулой:
где С – действительный предел пропускной способности канала в битах/сек., B – номинальная пропускная способность аппаратуры, S – средняя мощность сигнала, N – средняя мощность шума.
Обычно, соотношение S/N, которое принято называть соотношением сигнал/шум, не определяется непосредственно, а применяется величина
|
, которая измеряется в децибелах (дБ). Например, S/N = 100 => 20 дБ.
