Basis van draadloze communicatie
Een kanaal heeft een bandbreedte van 20 MHz en een S/N (signaal-ruisverhouding) van 30 dB. Welke waarde ligt het dichtst bij de kanaalcapaciteit (de theoretische bovengrens van de foutloze transmissiesnelheid) volgens de stelling van Shannon?
- A100 Mbit/s
- B200 Mbit/s
- C600 Mbit/s
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. 200 Mbit/s
Volgens de stelling van Shannon is de kanaalcapaciteit C = B·log₂(1 + S/N), waarbij S/N als lineaire waarde (vermogensverhouding) wordt ingevuld. 30 dB is een vermogensverhouding van 10³ = 1000, dus C = 20×10⁶ × log₂(1001) ≈ 20×10⁶ × 9,97 ≈ 200 Mbit/s. Een twee keer zo grote bandbreedte bij dezelfde S/N verdubbelt de capaciteit, maar als de S/N al groot is, levert een verdubbeling van de S/N (ongeveer +3 dB) slechts ongeveer 1 bit/s per Hz extra op. Praktische systemen combineren foutcorrigerende codes en meerwaardige modulatie om deze grens te benaderen.