奈氏准则B=2W怎么理解

有人说B=2W中的W是指带宽,带宽W=信道允许通过的最高频率f2-最低频率f1,B是最高码元速率,没想通这种说法下B和W有什么联系。
也有人说其中的W指的是信道允许通过的最高频率,并非带宽,那可以理解B=2W为一个信号可以可以承载两个码元,这是奈奎斯特极限,没搜到相关原理,也难以理解。
我想应该搞清楚,模拟信号是怎么在信道里传输的是个前提,但也没搜到什么资料,我理解一根信号线应该只能一个信号,类似于光纤中的单模光纤,而不能像多模光纤那样依据不同的光线频率和不同的入射角度同时传输多个信号,所以在模拟信道中的这个信道允许的最高频率以及最低频率,只是说明信道拥有这个传送能力,真正传输室应该是通过某个设备将不同频率的信号合成为一个固定频率的信号,在模拟信道中传输,到了目标端再通过某个设备分解信号。

困惑很长时间了。各位同仁帮忙解惑。模拟信号的最高频率和最低频率和码元传输速率有什么关系,模拟信道的带宽除了说明信道的能力,能代表传输速率吗,可以以固定电话为例进行说明一下,还有奈氏准则为什么是2倍的带宽,或者为什么是2倍的最高频率。

谢谢!

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当1/Ts≥2W时,可以无码间串扰传输

频率范围,也就是信号的最高频率分量与最低频率分量之差,单位:HZ.
譬如,一个由数个正弦波叠加成的方波信号,其最低频率分量是其基频,假定为f =2kHz,其最高频率分量是其7次谐波频率,即7f =7×2=14kHz,因此该信号带宽为7f - f =14-2=12kHz。信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率,也就是限定了一个频率通带。

引用GPT:
在数字通信中,B=2W中的W通常指的是信道的带宽。信道的带宽定义为信道中可以传输的最高频率和最低频率之间的频率范围,即W=f2-f1。在数字通信中,信号的码元速率B应该小于等于信道的带宽W,否则会出现码间串扰等问题。

奈奎斯特准则指出,在理想采样的情况下,一个信号的最高码元速率等于信道带宽的一半,即B=2W。这个公式是为了避免码间串扰等问题而提出的。实际情况下,信道带宽不会恰好等于信号的最高频率,因此该公式只是一个近似值,并非精确值。同时,码元速率和信道带宽之间的关系还受到信噪比、码型等因素的影响,因此需要根据具体情况对码元速率和信道带宽进行合理设计。

针对你的问题,模拟信号的最高频率和最低频率和码元传输速率之间没有直接的关系,但是信道的带宽可以影响到数字信号的传输速率和质量。同时,信道的带宽除了说明信道的能力之外,也可以代表信道传输的速率,但是其速率也受到其他因素的影响。

以固定电话为例,固定电话的通信是基于模拟信号的传输,其带宽通常是3.1kHz左右,因此其最高码元速率也应该在3.1kHz以下,否则就会出现码间串扰等问题。在数字通信时代,固定电话也可以通过数字化转换将模拟信号转换为数字信号进行传输,此时奈奎斯特准则仍然适用。

最后,奈氏准则之所以是2倍的带宽,或者为什么是2倍的最高频率,是因为在理想采样的情况下,信号的采样间隔应该是信号周期的一半,也就是2倍的最高频率对应的周期。这样才能保证采样结果能够准确地表示原始信号,避免码间串扰等问题。

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