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标题: 既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？ [打印本页]

作者: icihdlfgxf 时间: 2018-5-11 19:00
标题: 既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？
既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？

作者: everloses 时间: 2018-5-11 19:00
通俗而粗糙的表述是：电磁环境一定的情况下，信号强则信噪比高，信噪比高则误码率低，误码率低则有效传输速率高，有效传输速率高则下载速度快。

更精密的表述就是香农定理。

作者: gooobooo 时间: 2018-5-11 19:00
信道容量跟噪声有关。假设发出的信号为X其概率分布为p(x)而接受到的信号为Y概率分布为p(y)的话（因为噪声的缘故，p(x)不一定等于p(y)）
XY的互信息被定义为

既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？-1.jpg

那么这个信道德容量就由XY的互信息决定：

既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？-2.jpg

比如，用这个两个公式就可以推出一个带宽为B的信道中，接收到的信号为S，噪声为N，那它的信道容量为：

既然电磁波能容纳的信息量是由频率决定了的，那么为什么下载速度和wifi信号强度有关系？-3.jpg

所以即使B一定，S/N即信噪比仍然会极大影响信道的总容量。

作者: inmyhome 时间: 2018-5-11 19:00
可以简单地理解为：信号弱了容易被噪声影响，所以收到的很多数据都是损坏的，相比收到的有效数据就少了，看起来就像是网速慢一些一样

作者: 给我闪 时间: 2018-5-11 19:00
这很简单。
以2.4G和5G为例。
比方说你分别和两个人说话，一个一秒钟说2.4个字和另一个一秒钟说5个字。
假设都说要跟你说60个字，都离你挺近的，每个字儿都能听清楚。
2.4的那个需要跟你说25秒，5的那个只要12秒。
对你来说，频率越高，网速越快。

要是你离的远，听不清，那就得让他们重新说一下你没听清的。（误码重传）
原来一秒2.4个字的，现在平均下来一秒1个字。说完60个字就得用1分钟。
原来一秒5个字的，现在平均下来一秒2个字。说完60个字就得用半分钟。
对你来说，离的越远，信号越差，网速越慢。

作者: chaojiwantong 时间: 2018-5-11 19:00
两人隔河喊话，安静时一遍交流就够了。如果周边有人在放鞭炮，往往得重复好几遍。

作者: bdlove 时间: 2018-5-11 19:00
信号强度低，发过来的数据容易在半道上丢失（磨灭）。

信号源没有接到通知，（内容：我已经收到了消息）就会知道，信号跑偏了。这时，信号源也就只能重发一遍讯息了，耗时，当然速度就会下降。

作者: levin2008 时间: 2018-5-11 19:00
补充一下@Breaker的回答。
如果你要别人尽快听完你的一篇文章，你读的速度的确与你声音大小无关。然而你若是声音太小别人听不清，你那句话又要再读一遍，这样别人听完你的文章所需时间就长了。

作者: darny 时间: 2018-5-11 19:00
香农定理：香农定理描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系。在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，信道容量Rmax与信道带宽W，信噪比S/N关系为：Rmax=W*log2(1+S/N)。注意这里的log2是以2为底的对数。来源百度百科。里面Rmax可以换算出下载速度。手机不方便，直接复制粘贴了

作者: zhaobai 时间: 2018-5-11 19:00
提干不对啊，信道容量跟频率有关是个伪命题。
根据香农定理，信道容量与带宽成正比，与信噪比的对数成正比:

通常情况下，有限固定带宽里的噪声功率总是稳定的，比如说室温下的热噪声总是-174dBm/Hz，这种情况下要提高信道容量必然需要提高信号功率，这就是为什么WiFi信号强时速率更快。
信道容量与频率在理论上是不相关的，但实际工程上高带宽与高频率是一对好基友，这是因为射频器件(天线，声表滤波器等)的尺寸总是与波长相关，同样带宽在低频波长差异很大，在高频差异很小，这就是为什么说高频容易得到高带宽，带宽大信道容量也大。

作者: BIGBON 时间: 2018-5-11 19:00
信号强度低的话误码率高啊，很多数据接收有问题需要重传，重传数据多了之后单位时间内收到的有效数据就少了啊，下载速度当然就慢了

作者: 飞翔de希望 时间: 2018-5-11 19:00
周围物体发出的电磁过大是不是收不到了

作者: qinger0912 时间: 2018-5-11 19:00
举个糙点的例子，高速公路上一堆骑自行车的就不信你能跑的快起来⊙▽⊙

作者: bdlove 时间: 2018-5-11 19:00
玩过无线电对讲，你就知道信号强，信噪比高是多么重要。想象一下十句话对面只能听懂一句的尴尬，映射到你的问题里就是疯狂丢包，有效数据传输率低。

作者: tcbxh2008 时间: 2018-5-11 19:00
就和离得远听别人说话很费劲道理是一样的

作者: cdixeji 时间: 2018-5-11 19:00
因为题目前半句的描述不准确啊……

电磁波能容纳的信息量上限是由频率决定了的。
理论上的最大值不一定能达到嘛。

信号越弱，接收端就越难把目标电磁波从周围的电磁波海洋中区分出来，而且得到的信息误码率也就越高。
误码被接收端收到以后会被纠错码算出来，打回重发，所以速度就上不去了。

通俗的解释大概就这样子。深入一点看看通信原理相关教材，香农公式附近章节，讲得比较完整，并不晦涩。

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