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人機互動模型與理論/奈奎斯特-夏農取樣定理

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奈奎斯特-夏農取樣定理(CheeKang Tan)

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奈奎斯特定理也稱為取樣定理。它被用於訊號處理和電子電路中,取樣允許 ADC(模擬到數字轉換)生成良好的模擬波形頻率。取樣率頻率是指每秒的取樣次數。奈奎斯特公式:C = 2B log2 V (位元/秒),B 代表頻寬(以赫茲 (Hz) 為單位),V 代表訊號電平。訊號的頻寬由正弦波中最高的訊號速率決定。頻率越高,頻寬越大。根據奈奎斯特,如果傳輸速率小於頻寬的 2 倍,那麼頻率不足以承載訊號。


夏農-韋弗通訊模型被稱為“所有模型之母”。它總結了訊號、通道、噪聲、資訊源、訊息、錯誤機率、編碼、解碼、通道容量、資訊速率等概念。通道容量是指通訊通道可靠的資訊訊號。它有助於在充分了解糾錯方法、噪聲干擾水平和資料損壞的情況下,透過噪聲通道傳輸訊號。SNR(以 dB 為單位)= 10 log10 (S/N),C = B log2(1+SNR);它們分別代表通道容量 C(位元/秒)、訊號功率譜 S(f)、噪聲功率譜 N(f)、信噪比(以分貝為單位)SNR 和通道頻寬 B。這些公式可用於計算小、大或恆定信噪比的近似值。總之,通道容量與頻寬和 SNR 成正比,這意味著通道容量和頻寬可以隨著固定 SNR 要求的增加而線性增加。這樣,我們可以用更少的功率和噪聲來傳輸連續訊號。


參考:https://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/iandm/part8/page1.html https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem

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