A capacidade do canal de um canal gaussiano de banda é dada pelo teorema
Shannon-Hartley :
c =b * log₂ (1 + s/n) Onde:
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c é a capacidade do canal em bits por segundo (BPS)
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b é a largura de banda do canal em Hertz (Hz)
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s é a potência média do sinal em watts
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n é a potência média de ruído em watts
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log₂ é o logaritmo para base 2
Explicação: *
Largura de banda (b): A largura de banda representa a faixa de frequências que o canal pode transmitir. Uma largura de banda mais ampla permite que mais informações sejam transmitidas por unidade de tempo.
* Razão
sinal-ruído (s/n): Essa proporção reflete a força do sinal em relação ao ruído. Uma relação S/N mais alta indica um sinal mais forte, levando a uma comunicação mais confiável.
Pontos de chave: *
Taxa máxima alcançável: O teorema de Shannon-Hartley nos diz a taxa máxima teórica na qual as informações podem ser transmitidas de maneira confiável sobre um determinado canal. Esse limite não pode ser excedido, independentemente do esquema de codificação usado.
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Limitações práticas: Em cenários do mundo real, alcançar a capacidade de canal completo é desafiador devido a fatores como:
* canal não ideal: O canal pode não ser perfeitamente limitado ou ter outras distorções.
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codificação e decodificação imperfeitas: Os esquemas práticos de codificação e decodificação podem introduzir erros e reduzir a eficiência.
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Interferência: Outros sinais podem interferir na transmissão desejada.
Exemplo: Considere um canal com uma largura de banda de 10 kHz e uma relação sinal/ruído de 10 dB (s/n =10).
* Para converter db para uma proporção linear:10 dB =10^(10/10) =10
* A capacidade do canal é:c =10 kHz * log₂ (1 + 10) ≈
33,22 kbps Isso significa que, em teoria, poderíamos transmitir até 33,22 kilobits por segundo de maneira confiável sobre esse canal.
