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信道容量

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信道容量Channel capacity,又譯通道容量)的单位为比特每秒、奈特每秒等等。[1] [2]電機領域、電腦科學領域、消息理論中,信道容量是指在一個通信信道中能夠可靠地傳送資訊时可达的速率上限。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,在信息传送速率小于信道的信道容量时,可以通过合适的信道编码实现可靠的信息传输。

定義[编辑]

香农第二次世界大战期间发展出信息论,為信道容量提了定义,並且提供了计算信道容量的数学模型香农指出,信道容量是信道的输入与输出的互信息量的最大值,这一最大取值由输入信号的概率分布符号率决定。

Comm Channel.svg

X代表已傳送信號的隨機變數Y代表已收到信號的隨機變數

\ p_{Y|X}(y|x)

代表已知X的情況下Y條件機率。我們先把通道的統計特性當作已知,p_{Y|X}(y|x)就是通道的統計特性。而XY的分布性质: 联合分布:

\ p_{X,Y}(x,y)=p_{Y|X}(y|x)\,p_X(x)
\ p_{X,Y}(x,y)

边缘分布:

\ p_X(x) = \int_yp_{X,Y}(x,y)\,dy

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Saleem Bhatti. Channel capacity. Lecture notes for M.Sc. Data Communication Networks and Distributed Systems D51 -- Basic Communications and Networks. 
  2. ^ Jim Lesurf. Signals look like noise!. Information and Measurement, 2nd ed.