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人机交互模型与理论/奈奎斯特-香农采样定理

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奈奎斯特-香农采样定理(CheeKang Tan)

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奈奎斯特定理也称为采样定理。它被用于信号处理和电子电路中,采样允许 ADC(模拟到数字转换)生成良好的模拟波形频率。采样率频率是指每秒的采样次数。奈奎斯特公式:C = 2B log2 V (比特/秒),B 代表带宽(以赫兹 (Hz) 为单位),V 代表信号电平。信号的带宽由正弦波中最高的信号速率决定。频率越高,带宽越大。根据奈奎斯特,如果传输速率小于带宽的 2 倍,那么频率不足以承载信号。


香农-韦弗通信模型被称为“所有模型之母”。它总结了信号、信道、噪声、信息源、消息、错误概率、编码、解码、信道容量、信息速率等概念。信道容量是指通信信道可靠的信息信号。它有助于在充分了解纠错方法、噪声干扰水平和数据损坏的情况下,通过噪声信道传输信号。SNR(以 dB 为单位)= 10 log10 (S/N),C = B log2(1+SNR);它们分别代表信道容量 C(比特/秒)、信号功率谱 S(f)、噪声功率谱 N(f)、信噪比(以分贝为单位)SNR 和信道带宽 B。这些公式可用于计算小、大或恒定信噪比的近似值。总之,信道容量与带宽和 SNR 成正比,这意味着信道容量和带宽可以随着固定 SNR 要求的增加而线性增加。这样,我们可以用更少的功率和噪声来传输连续信号。


参考:https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/iandm/part8/page1.html https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem

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