( 10分 ) 用香农公式计算一下,假定信道带宽为3000Hz,最大信息传送速率为35kbit/s那么若想使最大信息传送速率增加60%,问信噪比S/N应增加到多少倍?(lg2=0.3)。
时间: 2024-02-23 15:56:16 浏览: 135
根据香农公式,最大信息传送速率C = W * log2(1 + S/N),其中W为信道带宽,S/N为信噪比。
将给定的数据代入公式中,得到:
35kbit/s = 3000Hz * log2(1 + S/N)
移项得到:
log2(1 + S/N) = 35kbit/s / 3000Hz
解出log2(1 + S/N) ≈ 3.50
根据题意,若要使最大信息传送速率增加60%,即从35kbit/s增加到56kbit/s,则最大信息传送速率C应该是原来的1.6倍,即:
56kbit/s = 1.6 * 35kbit/s
将上式代入香农公式中,得到:
56kbit/s = 3000Hz * log2(1 + S'/N)
其中S'/N为新的信噪比。
将上式变形,得到:
log2(1 + S'/N) = 56kbit/s / 3000Hz
解出log2(1 + S'/N) ≈ 4.13
将原来的log2(1 + S/N) ≈ 3.50代入,得到:
log2(1 + S'/N) - log2(1 + S/N) = 0.63
根据对数运算法则,上式等价于:
log2((1 + S'/N) / (1 + S/N)) = 0.63
解出(1 + S'/N) / (1 + S/N) ≈ 1.50
将上式变形,得到:
S'/N = (1.50 - 1) * S/N = 0.5 * S/N
因此,信噪比S/N应该增加到原来的2倍,即S'/N ≈ 2S/N,才能使最大信息传送速率增加60%。
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用香农公式计算一下,假定信道带宽为3000Hz,最大信息传送速率为35kbit/s那么若想使最大信息传送速率增加60%,问信噪比S/N应增加到多少倍?(lg2=0.3)。
### 回答1:
根据香农公式:最大信息传输速率 = 带宽 x lg(1 + S/N),将已知条件代入得到35kbit/s = 3000Hz x lg(1 + S)
解出 S/N 为S/N = 10^(35kbit/s /3000Hz x lg2 - 1 ≈ 34.5
要使大信息传送速率增加60%,即变为 56kbit/s,带宽不变,代入香农公式得:
56kbit/s = 3000Hz x lg(1 + (34.5 x n))
其中n为 S/N 倍数增加的倍数。整理得到:
n = ((10^(56kbit/s / (3000Hz x lg2)) - 1) / 34.5) - 1 ≈ 0.61
因此,信噪比 S/N 应增加到原来的 0.61 倍,也就是约为 1.61 倍。
### 回答2:
根据香农公式,信息传送速率R与信噪比S/N之间的关系为:R = B * lg2(1 + S/N)。
已知信道带宽B = 3000Hz,最大信息传送速率R = 35kbit/s。
将已知数据代入公式得:35kbit/s = 3000Hz * lg2(1 + S/N)。
要使最大信息传送速率增加60%,即R' = R * (1 + 60%)。代入已知数据得:R' = 35kbit/s * (1 + 0.6) = 56kbit/s。
将R'代入公式得:56kbit/s = 3000Hz * lg2(1 + S'/N'),其中S'/N'为新的信噪比。
对比两个公式,可以得到:lg2(1 + S'/N') = 56kbit/s / (3000Hz) = 0.0187。
根据对数性质lg2(1 + S'/N') = 0.0187,可得1 + S'/N' = 2^0.0187,即S'/N' = 2^0.0187 - 1。
计算得:S'/N' ≈ 0.0188。
所以,要使最大信息传送速率增加60%,信噪比S/N应增加到约0.0188倍。
### 回答3:
根据香农公式,最大信息传送速率可以表示为R = B * log2(1 + S/N),其中R为最大信息传送速率,B为信道带宽,S为信号功率,N为噪声功率。
已知信道带宽B为3000Hz,最大信息传送速率R为35kbit/s。代入公式得到35kbit/s = 3000 * log2(1 + S/N)。
若要使最大信息传送速率增加60%,即新的最大信息传送速率R'为 1.6 * 35kbit/s。
代入公式得到1.6 * 35kbit/s = 3000 * log2(1 + S'/N')。
将两个公式相除,得到(1.6 * 35kbit/s)/(35kbit/s) = (3000 * log2(1 + S'/N'))/(3000 * log2(1 + S/N)),简化得到1.6 = log2(1 + S'/N')/ log2(1 + S/N)。
根据对数性质,将等式两边的底数取2的指数得到2^1.6 = 1 + S'/N' / (1 + S/N)。
解方程得到S'/N' = ((2^1.6 - 1) * (1 + S/N)) / (1 + S/N')。
已知lg2 = 0.3,代入计算得到S'/N' = ((2^(1.6*0.3) - 1) * (1 + S/N)) / (1 + S/N')。
计算得到S'/N' ≈ 3.49倍。
因此,信噪比S/N应增加到大约3.49倍,才能使最大信息传送速率增加60%。
用香农公式计算一下:假定信道带宽为3100Hz,最大信息传输速率为35kb/s,那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍,问最大信息传输速率能否再增加20%?
根据香农公式:
最大信息传输速率 = 带宽 x log2(1 + S/N)
将给定的信息代入公式,有:
35kb/s = 3100Hz x log2(1 + S/N)
解出信噪比 S/N:
S/N = (2^(35kb/3100Hz) - 1) ≈ 128.62
若想使最大信息传输速率增加60%,则公式变为:
35kb/s x 1.6 = 3100Hz x log2(1 + S'/N)
解出新的信噪比 S'/N:
S'/N = (2^(35kb/3100Hz x 1.6) - 1) ≈ 205.79
因此,信噪比 S/N 应增大到 205.79 / 128.62 ≈ 1.6 倍。
如果将信噪比 S/N 再增大到 10 倍,则公式变为:
最大信息传输速率 x 1.2 = 3100Hz x log2(1 + S''/N)
解出新的最大信息传输速率:
最大信息传输速率 = 3100Hz x log2(1 + S''/N) / 1.2
将 S/N 增大到 10 倍,则 S''/N = 10 x S/N ≈ 1286.2。
代入公式,有:
最大信息传输速率 = 3100Hz x log2(1 + 1286.2) / 1.2 ≈ 89.8kb/s
因此,最大信息传输速率能再增加 20%。
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