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2024年5月第5题
#计算机网络
#网络工程
#第二版教材
#凯恩建议必须掌握

信道容量是指在信道上进行无差错传输的最大传输速率。若一个信道带宽为2MHz,信噪比为30dB,则信道容量C约为(__)。

问题(1)
正确答案C
凯恩解析

本题考察的是通信原理中香农定理的计算应用。
香农公式:C=Blog2(1+SNR)C=B⋅log_2​(1+SNR)
其中:C:信道容量(bps),B:带宽(Hz)SNR:信噪比(功率比值,非 dB)
已知 B=2MHz=2×106HzB=2\,\text{MHz} = 2 \times 10^6\,\text{Hz}
SNRdB=30dBSNRdB​=30dB
将信噪比从 dB 转换为功率比值:
SNR=10SNRdB10=103=1000\text{SNR} = 10^{\frac{\text{SNR}_{\mathrm{dB}}}{10}} = 10^3 = 1000
代入香农公式:
C=2×106log2(1+1000)=2×106log2(1001)C = 2 \times 10^6 \cdot \log_2(1 + 1000) = 2 \times 10^6 \cdot \log_2(1001)
换底公式计算:
log2(1001)=log10(1001)log10(2)3.00040.30109.97\log_2(1001) = \frac{\log_{10}(1001)}{\log_{10}(2)} \approx \frac{3.0004}{0.3010} \approx 9.97
C2×1069.97=19.94×106=19.94MbpsC \approx 2 \times 10^6 \cdot 9.97 = 19.94 \times 10^6 = 19.94\,\mathrm{Mbps}
约为 20Mbps20\,\mathrm{Mbps},因此选择 C 正确。

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