1948年,香农用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道
的极限、无差错的信息传输速率(香农公式)。
从香农公式可看出,信道的带宽或信道中的信噪比(S/N)越大,则信息的极限
传输速率就越高。
在信道带宽一定的情况下,要想提高信息的传输速率就必须采用多元制和努力提高信道中的信噪比。
C = W log 2 (1+S/N) b/s
– W 为信道的带宽(以 Hz 为单位);
– S 为信道内所传信号的平均功率;
– N 为信道内部的高斯噪声功率。
显然,信道容量与信道带宽成正比,同时还取决于系统信噪比以及编码技术种类。
香农定理指出,如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C,那么,在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。
该定理还指出:如果R>C,则没有任何办法传递这样的信息,或者说传递这样的二进制信息的差错率为1/2。