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信息、数据与信号，数据通信
交换信息
是通信的目的。
信息的
载体
是数据，数据的形式可以是数字，文字，语音，图形或图象。
计算机产生的信息一般是字母、数字、符号以及多媒体信息的
组合
，为传送这些信息，首先要将这些信息用
二进制代码
表示。
数据通信
就是指在不同计算机之间传送这些二进制代码
0、1比特序列
的过程。
多媒体信息
在数据通信系统中的传输。其特点是：要求数据通信系统具有
高速率
、
低延时
的特性。
信号
是数据在传输过程中的电信号的表示形式。分为
模拟的
和
数字的
。
傅立叶分析
任何一个周期为T的有理周期性函数
g(t)
可分解为若干项（可能无限多项）正弦和余弦函数之和：
有限带宽信号 (Bandwidth Limited Signals)
信号在信道上传输时的特性
信道有
截止频率fc
，信号在其上传输时，0 ~ fc的振幅不衰减， fc以上的振幅衰减厉害，这主要由信道的物理特性决定， 0 ~ fc称为信道的
有效带宽
。
信道对不同傅立叶分量信号的衰减不同，因此引起
输出失真
。
实际使用时，可以接入
滤波器
，限制用户的带宽——
有限带宽信号
。
通过信道的谐波次数
越
多，信号
越
逼真。
波特率（baud）和比特率（bit）
波特率
信号每秒钟变化的
次数
，也称调制速率、码元速率。
比特率
每秒钟传送的
二进制位数
。
波特率与比特率的关系取决于信号值与比特位的关系。
比特率 = 波特率 * log2(N)（
N
表示信号每秒钟变化的次数）
信道的最大数据传输速率（理想信道）
奈奎斯特采样定理
当
采样频率
达到或大于
信号中最高频率的2倍
时，则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。
采样定理是信息量化的
基础
，是将连续的模拟量表示成离散的二进制比特的
理论依据
。
奈氏准则
无噪声有限带宽信道的最大码元传输速率公式：
最大码元传输速率＝2W Baud
其中
W
是无噪声有限带宽信道的
带宽
，单位为赫兹；Baud是波特，即码元传输速率的单位。
最大比特数据传输率公式
最大比特数据传输率 = 2W log2V (bps)
Ｖ
是信号电平级数。
（简单来说就是信号每秒钟变化的次数）
信道的最大数据传输速率（有噪声信道）
香农
（C. Shannon）把奈魁斯特的工作扩大到信道受到随机（热）噪声干扰的情况。
热噪声出现的大小用
信噪比S/N
（信号功率与噪声功率之比）来衡量。一般给出
10 lg S/N（ db ）
香农的主要结论是：
带宽为 W 赫兹，信噪比为S/N的任意信道的
最大数据传输率为：
最大数据传输率 = W log2(1 + S/N) (bps)
电话系统的典型信噪比为
30db。
此式是利用信息论得出的，具有普遍意义。
与信号电平级数、采样速度无关。
此式是理论极限，难以达到。