联想到所熟悉的通信技术,很容易对香农公式进行定性地验证,首先来看看因特网的接入方式。最早使用的拨号上网方式都离不开调制解调器,这是一种在模拟链路(音频电话线)上传输数据的设备,并且没有太高的错误率。但细心的人一定会发现调制解调器的标称速度为56kbps了,但实际网络传输的速度都远低于56kbps。究其原因就会发现瓶颈在电话线上。
可以用香农公式来计算电话线的数据传输速率。
通常音频电话连接支持的带宽B=3kHz,而一般链路典型的信噪比是30dB,即S/N=1000,因此有C=3000×log2(1+1000),近似等于30kbps,因此如果电话网的信噪比没有改善或不使用压缩方法,“猫”将达不到更高的速率。
综合业务数字网(ISDN)出现后,用户线的数字化技术有了巨大发展:取消了音频带宽3 kHz的限制,使双绞线带宽得到充分利用,传输数据速率达到144 kbps(2B+D)。
但ISDN的速率对宽带业务而言还远远不够,更高速度的数字用户环路技术应运而生,其中目前使用较多的就是ADSL(非对称数字用户线环路)。ADSL采用频分复用技术,在保留了传统电话带宽(0~4kHz)的同时,另外开辟了10~130 kHz和130~1100 kHz两个频带分别用于上下行数据传输,此外ADSL还采用了全新的数字调制解调技术,传输带宽的扩展和调制技术的革命,使其上行可达1Mb/s速率,下行速率更可高达8Mb/s。
虽然香农公式源于对数字通信的研究,但其分析方法对模拟通信一样适用。
例如:中波调幅广播不论是在音质上,还是在抗干扰性、抗衰落性等方面都远不及调频广播,原因在于两者所传输得信号本身是一样的(可以理解为信源信息速率C一样),但调频广播所占用的信号带宽却远大于调幅广播(即BFM>>BAM)因此调频广播信噪比要明显优于调幅广播。同样的,单边带调幅和双边带调幅之间的差异也可以用这一方法来分析理解。
看到你像是在b列里采用下拉菜单选取的方法获得数值,你可以通过定义函数公式的方法,让b单元格自动根据a单元格的值自动获取。