人机交互中的模型和理论/奈奎斯特-香农采样定理

奈奎斯特-香农采样定理

奈奎斯特定理也被称为采样定理。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 指的是以赫兹 (Hz) 为单位的带宽，V 指的是信号电平。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。根据奈奎斯特定理，如果传输速率小于带宽的 2 倍，则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中可靠的信息信号。它有助于通过噪声信道传输信号，并深入了解纠错方法、噪声干扰水平和数据损坏。SNR（以 dB 为单位）= 10 log10 (S/N)，C = B log2(1+SNR)；它们分别指信道容量 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信号噪声比的小、大或恒定近似值。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 需求线性增加。这样，我们就可以以更少的功率和噪声传输连续信号。

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