無線通訊基礎
頻寬20 MHz、S/N(訊雜比)30 dB的通道,依夏農定理求得的通道容量(可無誤傳送之傳輸速率的理論上限)最接近下列何者?
- A100 Mbit/s
- B200 Mbit/s
- C600 Mbit/s
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正確答案:B. 200 Mbit/s
依夏農定理,通道容量為 C = B·log₂(1 + S/N),S/N要使用真值(功率比)。30 dB的功率比為10³ = 1000,因此 C = 20×10⁶ × log₂(1001) ≈ 20×10⁶ × 9.97 ≈ 200 Mbit/s。在S/N不變下把頻寬變為2倍,容量也變為2倍;但S/N很大時,即使把S/N變為2倍(約增加3 dB),容量每1 Hz也只增加約1 bit/s。實際的通訊方式結合錯誤更正碼與多階調變,努力接近這個上限。
- A. 這是把30 dB當成功率比30的值,20×10⁶ × log₂(31) ≈ 99 Mbit/s。dB要先換算成真值再代入公式。
- B. 正確。20×10⁶ × log₂(1001) ≈ 199 Mbit/s。
- C. 這是把頻寬直接乘以dB值(20 MHz × 30)的值。容量與S/N的對數成正比。