Головна Теорія інформації та Кодування Пропускна здатність каналу: теорема Шеннона-Хартлі

📡 Пропускна здатність каналу: теорема Шеннона-Хартлі

Налаштуйте смугу пропускання та відношення сигнал/шум, щоб спостерігати живе оновлення пропускної здатності каналу Шеннона-Хартлі C = B·log2(1+SNR), і побачте, чому перевищення її робить надійне декодування неможливим, незалежно від схеми кодування.

Теорія інформації та Кодування2DСередній60 FPS
channel-capacity ↗ Відкрити окремо
DRAG · SCROLL · CLICK — керуйте прямо у вікні симуляції.

Про цю симуляцію

Ця симуляція реально обчислює пропускну здатність каналу за теоремою Шеннона-Хартлі: C = B·log₂(1+SNR), де B — смуга пропускання каналу в герцах, а SNR — відношення потужності сигналу до потужності шуму. Ця формула встановлює абсолютну верхню межу швидкості передачі даних без помилок через зашумлений канал — межу, яку не можна перевищити жодною схемою кодування, якою б розумною вона не була.

🔬 Що показано

Живий графік пропускної здатності каналу C у бітах за секунду, що оновлюється в реальному часі, коли ви змінюєте смугу пропускання та відношення сигнал/шум, разом із наочним представленням того, як швидкість передачі даних, що наближається до цієї межі чи перевищує її, впливає на надійність декодування.

🎮 Як користуватись

Пересувайте повзунки смуги пропускання B та відношення сигнал/шум SNR, щоб побачити, як пропускна здатність C = B·log₂(1+SNR) реагує живо. Зверніть увагу, що подвоєння смуги пропускання подвоює пропускну здатність лінійно, тоді як SNR впливає на неї логарифмічно — тож потрібне набагато більше підсилення SNR для того самого приросту пропускної здатності.

💡 Чи знали ви?

Оскільки залежність від SNR логарифмічна, а від смуги пропускання лінійна, інженерам зв’язку часто вигідніше додати більше смуги пропускання, ніж намагатися покращити відношення сигнал/шум — саме тому сучасні системи зв’язку (5G, Wi-Fi 6) агресивно розширюють використовувану смугу частот.

Схожі симуляції