噪聲存在于所有的電子設(shè)備和通信信道中。 IRFD9110PBF由于噪聲是隨機(jī)產(chǎn)生的，它的瞬時(shí)值有時(shí)會很大。因此噪聲會使接收端對碼元的判決產(chǎn)生錯(cuò)誤（1誤判為0或O誤判為1）。但噪聲的影響是相對的。如果信號相對較強(qiáng)，那么噪聲的影響就相對較小。因此，信噪比就很重要。所謂信噪比就是信號的平均功率和噪聲的平均功率之比，常記為S/N，并用分貝(dB)作為度量單位。即：

   信噪比(dB)=10 10910(S/N) (dB)    (2-1)

   例如，當(dāng)S/N= 10時(shí)，信噪比為10 dB，而當(dāng)S/N=1 000時(shí)，信噪比為30 dB。

   在1948年，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)(Shannon)推導(dǎo)出了著名的香農(nóng)公式。香農(nóng)公式指出：信道的極限信息傳輸速率C是

   C=形lOg2(1+S/N)   (b/s)    (2-2)

   式中，∥為信道的帶寬（以Hz為單位）；S為信道內(nèi)所傳信號的平均功率；Ⅳ為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率。香農(nóng)公式的推導(dǎo)可在通信原理教科書中找到，這里只給出結(jié)果。

   香農(nóng)公式表明，信道的帶寬或信道中的信噪比越大，信息的極限傳輸速率就越高。香農(nóng)公式指出了信息傳輸速率的上限。香農(nóng)公式的意義在于：只要信息傳輸速率低于信道的極限信息傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的傳輸。不過，香農(nóng)沒有告訴我們具體的實(shí)現(xiàn)方法。這要由研究通信的專家去尋找。

   從以上所講的不難看出，對于頻帶寬度已確定的信道，如果信噪比也不能再提高了，并且碼元傳輸速率也達(dá)到了上限值，那么還有什么辦法提高信息的傳輸速率呢？這就是用編碼的方法讓每一個(gè)碼元攜帶更多比特的信息量。我們可以用個(gè)簡單的例子來說明這個(gè)問題。

   假定我們的基帶信號足：

   101011000110111010- -

   如果直接傳送，則每一個(gè)碼元所攜帶的信息量是1bit�，F(xiàn)將信號中的每3個(gè)比特編為一個(gè)組，即101，011，000，110，111，010…，。3個(gè)比特共有8種不同的排列。我們可以用不同的調(diào)制方法來表示這樣的信號。例如，用8種不同的振幅，或8種不同的頻率，或8種不同的相位進(jìn)行調(diào)制。假定我們采用相位調(diào)制，用相位cPo表示000，（p1表示001，cP2表示010，（p7表示111。這樣，原來的18個(gè)碼元的信號就轉(zhuǎn)換為由6個(gè)新的碼元（即每三個(gè)bit構(gòu)成一個(gè)新的碼元）組成的信號：

   101011000110111010--=cPs(p3cPo (p6 (p7 cP2"'

   也就是說，若以同樣的速率發(fā)送碼元，則同樣時(shí)間所傳送的信息量就提高到了3倍。

   自從香農(nóng)公式發(fā)表后，各種新的信號處理和調(diào)制方法不斷出現(xiàn)，其目的都是為了盡可能地接近香農(nóng)公式給出的傳輸速率極限。在實(shí)際信道上能夠達(dá)到的信息傳輸速率要比香農(nóng)的極限傳輸速率低不少。這是因?yàn)樵趯?shí)際信道中，信號還要受到其他一些損傷，如各種脈沖干擾和在傳輸中產(chǎn)生的失真等等。這些因素在香農(nóng)公式的推導(dǎo)過程中并未考慮。