IT и интернет

Шеннон — Хартли: ёмкость канала AWGN

Оценивает теоретическую предельную скорость передачи для полосы канала с аддитивным белым гауссовым шумом.

</>быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Теоретическая ёмкость канала3,459432Мбит/с
Предельная спектральная эффективность3,4594 бит/(с·Гц)
Линейное отношение мощностей10
Формула

Как считается результат

Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность.
Пример с тестовыми данными

Ширина полосы B: 1 МГц; Отношение мощности сигнала к шуму: 10 дБ

Теоретическая ёмкость канала: 3,459431619 Мбит/с; Предельная спектральная эффективность: 3,459431619 бит/(с·Гц); Линейное отношение мощностей: 10
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Оценивает теоретическую предельную скорость передачи для полосы канала с аддитивным белым гауссовым шумом.

Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ширина полосы b в МГц; отношение мощности сигнала к шуму в дБ.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Линейный канал с белым гауссовым шумом и заданным отношением мощностей в той же полосе. Замирание, помехи, ограничения модуляции, задержка, конечные блоки, пилоты и протокольные расходы не включены. Формула не подтверждает фактическую скорость сети.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

02

Когда модель применима

Линейный канал с белым гауссовым шумом и заданным отношением мощностей в той же полосе. Замирание, помехи, ограничения модуляции, задержка, конечные блоки, пилоты и протокольные расходы не включены. Формула не подтверждает фактическую скорость сети.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Ширина полосы B: 1 МГц; Отношение мощности сигнала к шуму: 10 дБ
Вычисление
Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность. Теоретическая ёмкость канала: (1) × lnplus(10^((10) ÷ 10)) ÷ ln(2) = 3,459431619 Мбит/с. Предельная спектральная эффективность: lnplus(10^((10) ÷ 10)) ÷ ln(2) = 3,459431619 бит/(с·Гц). Линейное отношение мощностей: 10^((10) ÷ 10) = 10.
Результат
Теоретическая ёмкость канала: 3,459431619 Мбит/с; Предельная спектральная эффективность: 3,459431619 бит/(с·Гц); Линейное отношение мощностей: 10

При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

Пример 2
Исходные данные
Ширина полосы B: 1 МГц; Отношение мощности сигнала к шуму: 0 дБ
Вычисление
Теоретическая ёмкость канала: (1) × lnplus(10^((0) ÷ 10)) ÷ ln(2) = 1 Мбит/с. Предельная спектральная эффективность: lnplus(10^((0) ÷ 10)) ÷ ln(2) = 1 бит/(с·Гц). Линейное отношение мощностей: 10^((0) ÷ 10) = 1.
Результат
Теоретическая ёмкость канала: 1 Мбит/с; Предельная спектральная эффективность: 1 бит/(с·Гц); Линейное отношение мощностей: 1

Этот вариант использует другие исходные данные: Отношение мощности сигнала к шуму — 0. При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

Формула и обозначения

Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность.

bandwidth — ширина полосы b, единица: МГц.

snr — отношение мощности сигнала к шуму, единица: дБ.

Практическое применение

Оценивает теоретическую предельную скорость передачи для полосы канала с аддитивным белым гауссовым шумом. Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность.

При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ширина полосы b в МГц; отношение мощности сигнала к шуму в дБ.

Линейный канал с белым гауссовым шумом и заданным отношением мощностей в той же полосе. Замирание, помехи, ограничения модуляции, задержка, конечные блоки, пилоты и протокольные расходы не включены. Формула не подтверждает фактическую скорость сети.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

MIT: информационная ёмкость, включая гауссов канал ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «теоретическая ёмкость канала»?+

При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Ширина полосы B: 1 МГц; Отношение мощности сигнала к шуму: 10 дБ. Теоретическая ёмкость канала: 3,459431619 Мбит/с; Предельная спектральная эффективность: 3,459431619 бит/(с·Гц); Линейное отношение мощностей: 10. Для полосы B и отношения мощностей S/N формула C=B log2(1+S/N). Из децибелов S/N=10^(SNRдБ/10), не 20-я степень для амплитуд. Полоса в МГц даёт C в Мбит/с; C/B характеризует теоретическую спектральную эффективность.

Какие ограничения есть у метода?+

Линейный канал с белым гауссовым шумом и заданным отношением мощностей в той же полосе. Замирание, помехи, ограничения модуляции, задержка, конечные блоки, пилоты и протокольные расходы не включены. Формула не подтверждает фактическую скорость сети.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При SNR=0 дБ сигнал и шум равны, а не отсутствуют: эффективность равна одному биту на секунду на герц. Полученная ёмкость — асимптотический предел кодирования, не скорость выбранного модема или полезный throughput приложения. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Линейный канал с белым гауссовым шумом и заданным отношением мощностей в той же полосе. Замирание, помехи, ограничения модуляции, задержка, конечные блоки, пилоты и протокольные расходы не включены. Формула не подтверждает фактическую скорость сети.