Πίνακας περιεχομένων:
Ορισμός - Τι σημαίνει ο νόμος του Shannon;
Ο νόμος του Shannon είναι μια μαθηματική θεωρία για την κωδικοποίηση πληροφοριών, εφαρμόζοντας μια τιμή (0 ή 1) σε αυτήν. Αυτή η διατύπωση θεωρείται η βάση για τις ψηφιακές επικοινωνίες. Ο νόμος του Shannon σχεδιάστηκε από τον μαθηματικό Claude Shannon, ο οποίος απέδειξε ότι τα μαθηματικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό του θεωρητικά υψηλότερου όγκου πληροφοριών που μεταδίδονται από ένα σύστημα επικοινωνιών βασισμένο στους φυσικούς νόμους της θερμοδυναμικής. Ο νόμος του Shannon δηλώνει ότι η μέγιστη εφικτή ταχύτητα δεδομένων χωρίς σφάλματα, σε bits ανά δευτερόλεπτο (bps), είναι συνάρτηση του λόγου σήματος προς θόρυβο και του εύρους ζώνης.Η Techopedia εξηγεί το νόμο του Shannon
Ο νόμος του Shannon δηλώνεται όπως φαίνεται παρακάτω: C = B log2 <(1 + S / N) όπου: C είναι η υψηλότερη δυνατή ταχύτητα δεδομένων χωρίς σφάλματα σε bps που μπορεί να χειριστεί κανάλι επικοινωνίας. Β είναι το εύρος ζώνης του καναλιού σε hertz. S είναι η μέση ισχύς σήματος που λαμβάνεται για το εύρος ζώνης που υπολογίζεται σε βατ (ή σε τετραγωνικά βολτ). N είναι η μέση ισχύς παρεμβολής ή θόρυβος πάνω από το εύρος ζώνης που υπολογίζεται σε βατ (ή volt squared) S / N είναι ο λόγος σήματος προς θόρυβο (SNR) του σήματος επικοινωνίας με την παρεμβολή θορύβου Gauss που απεικονίζεται ως γραμμική αναλογία ισχύος. Το log2 συνάρτησης σηματοδοτεί τον λογάριθμο βάσης-2. Όλοι οι λογάριθμοι είναι εκθέτες. Υποθέτοντας ότι τα x και y είναι δύο αριθμοί, ο λογάριθμος βάσης-2 του x είναι y, υπό τον όρο ότι 2y = x. Η εξήγηση των πληροφοριών Shannon για τα δίκτυα επικοινωνιών βοηθά στην αναγνώριση των σημαντικών σχέσεων μεταξύ διαφόρων στοιχείων του δικτύου. Οι εξισώσεις του Shannon βοηθούν τους μηχανικούς να καθορίσουν την ποσότητα πληροφοριών που μπορούν να μεταφερθούν στα κανάλια που σχετίζονται με ένα ιδανικό σύστημα. Το Shannon εξακολουθεί να αποτελεί τη βάση για τους μηχανικούς και τους επιστήμονες της επικοινωνίας στην ατέρμονη προσπάθειά τους για ταχύτερα, πιο ισχυρά και πιο ενεργειακά αποδοτικά συστήματα επικοινωνίας. Έδειξε μαθηματικά τις αρχές συμπίεσης δεδομένων και επίσης έδειξε πως μπορούν να χρησιμοποιηθούν ελεγχόμενα ποσοστά σφάλματος για να εξασφαλιστεί η ακεραιότητα όταν μεταφέρονται πληροφορίες μέσω θορυβώδους καναλιού. Τα πρακτικά συστήματα επικοινωνιών που μπορούν να λειτουργούν κοντά στο θεωρητικό όριο ταχύτητας που περιγράφεται από τον νόμο Shannon δεν έχουν ακόμη επινοηθεί. Ορισμένα συστήματα που χρησιμοποιούν προηγμένη κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση είναι σε θέση να επιτύχουν το 50% του ορίου που καθορίζεται από το Shannon για ένα κανάλι με σταθερό λόγο σήματος προς θόρυβο και εύρος ζώνης.
