justify"> Таблиця 3.2 - Розрахунок за формулою Шеннона відносини сигнал / шум
Пропускна здатність каналу C, (Мбіт / с) Ширина смуги каналу B, (МГц) Відношення сигнал / шум SNR, (дБ) 21531841125115611871218124912710130
Графік 3.2 - Залежність пропускної здатності від ставлення сигнал / шум при ширині смуги рівної 1 МГц
Досліджуємо формулу при відношенні сигнал / шум SNR=24 дБ, змінюючи значення пропускної здатності каналу від 2 Мбіт / с до 10 Мбіт / с. Отримаємо:
Таблиця 3.3 - Розрахунок за формулою Шеннона ширини смуги каналу
Пропускна здатність каналу C, (Мбіт / с) Ширина смуги каналу B, (МГц) Відношення сигнал / шум SNR, (дБ) 20,252440,52460,75248124101,2524
Графік 3.3 - Залежність пропускної здатності від ширини смуги каналу при відношенні сигнал / шум рівному 24дБ
Формула Шеннона показує, що найбільш ефективний спосіб збільшення максимальної швидкості передачі полягає в збільшенні смуги пропускання лінії передачі. Логарифмічна залежність максимальної швидкості передачі від ставлення сигнал / шум робить цей шлях підвищення набагато менш перспективним і більш трудомістким.
З розрахунку пропускної здатності за формулою Шеннона можна зробити висновок, що треба використовувати кабель з більшою шириною смуги пропускання або співвідношення сигналу до шуму зробити в рази більше (або збільшити наш сигнал, або зменшити зовнішні шуми).
3.3 Дослідження формули Найквіста
Близькому по суті до формули Шеннона є наступне співвідношення, отримане Найквистом, яке також визначає максимально можливу пропускну здатність лінії зв'язку, але без урахування шуму на лінії:
Досліджуємо формулу при пропускній спроможності C=8 Мбіт / с, змінюючи значення ширини смуги каналу від 0,8 МГц до 4 МГц. Отримаємо:
Таблиця 3.4 - Розрахунок за формулою Найквіста рівнів сигналу
Пропускна здатність каналу C, (Мбіт / с) Ширина смуги каналу B, (МГц) Рівні сигналу M80, 83280,852680,92280,9518811681,21081,56824842
Графік 3.4 - Залежність ширини смуги каналу від рівня сигналу при пропускній здатності рівний 8 Мбіт / с
Досліджуємо формулу при ширині смуги каналу B=1 МГц, змінюючи значення пропускної здатності каналу від 2 Мбіт / с до 10 Мбіт / с.
Отримаємо:
Таблиця 3.5 - Розрахунок за формулою Найквіста рівнів сигналу
Пропускна здатність каналу C, (Мбіт / с) Ширина смуги каналу B, (МГц) Рівні сигналу M212414618811610132
Графік 3.5 - Залежність пропускної здатності від рівня сигналу при ширині смуги рівної 1 МГц
Досліджуємо формулу при рівні сигналу 16, змінюючи значення ширини смуги каналу від 0,8 МГц до 4 МГц. Отримаємо:
Таблиця 3.6 - Розрахунок за формулою Найквіста рівнів сигналу
Пропускна здатність каналу C, (Мбіт / с) Ширина смуги каналу B, (МГц) Рівні сигналу M6, 40,8166,80,85167,20,9167,60,951681169,61,216121, 5161621632416
Графік 3.6 - ...
