¿Cómo se puede derivar el teorema de Nyquist para la tasa de bits máxima de un canal sin ruido?

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Me han dado la fórmula: $$ I = 2 * H * log_2 (L) $$ donde:

\ $ I \ $ = Velocidad de datos máxima en bits por segundo para un canal sin ruido

\ $ H \ $ = Ancho de banda que llevará el canal (es decir, el rango de frecuencias, no la tasa de bits)

\ $ L \ $ = Número de niveles discretos en la señal

¿Podría explicarme de dónde viene esta fórmula? ¿Cómo modela el canal sin ruido y cómo se deriva la fórmula?

Entiendo cómo se necesita \ $ log_2 (x) \ $ bits para distinguir entre \ $ x \ $ número de cosas.

(Editado a fórmula corregida)

    
pregunta user85543

1 respuesta

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Tenga en cuenta que la fórmula correcta tiene un 2 delante del H. Un argumento heurístico para la fórmula es que el término 2H representa la tasa de muestreo necesaria para recuperar toda la información en el canal de ancho de banda H. El otro término representa La información contenida en cada muestra, es decir, cada muestra puede ser uno de los L niveles. Así, el producto es la información total en el canal. En esta fórmula, no hay límite para el número de niveles, ya que se supone que el canal no hace ruido, por lo que el valor de cualquier nivel de tamaño, no importa cuán pequeño sea, se puede determinar en el receptor. Así se permite una tasa de datos infinita. Si hay ruido, este no es el caso. Luego se debe usar la fórmula de Shannon, que incluye la relación señal-ruido en el canal. Esa fórmula no permite velocidades de datos infinitas a menos que la relación señal / ruido también sea infinita, es decir, sin ruido.

    
respondido por el Barry

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