| 本节介绍香农定理、奈奎斯特定理、数据传输速率与波特率的计算等基础知识。
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| 任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。根据奈氏（Nyquist）准则（奈奎斯特定理），理想码元传输速率N=2W（Baud），其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹（Hz），Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。
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| 实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显地低于奈氏准则给出的上限数值。波特（Baud）和比特（bit）是两个不同的概念。波特是码元传输的速率单位（每秒传输多少个码元）。码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率；比特是信息量的单位。比特速率为单位时间内传送数据量的多少，也称为数据传输速率。信息的传输速率bps（比特／秒）与码元的传输速率Baud在数量上有一定的关系。若1个码元只携带1bit的信息量，则bps和Baud在数值上相等。若1个码元携带nbit的信息量，则NBaud的码元传输速率所对应的信息传输速率为（N×n）bps。
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| 香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率C可表达为：
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| 其中W为信道带宽（以Hz为单位），S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
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| 香农公式表明：信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。
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| 码元是一个数据信号的基本单位，码元有多少个不同种类取决于其使用的调制技术。调制技术与码元、比特位间的关系如下表所示。
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| 码元种类数N与其携带的比特位数n之间的关系为：比特位数n=log2N。
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| 香农定理、奈奎斯特定理、数据传输速率与波特率的计算公式如下图所示。
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