一、数字信号最大不失真传输速率

数字信号在信道中的传输有速率限制，超过这个限制最终得到的信号可能就会失真。“奈奎斯特准则”（简称“奈氏准则”）和“香农公式”这两个定律对此做出了分析

  1. 奈奎斯特第一准则

    1924年，美国著名物理学家奈奎斯特（Nyquist），经过多次试验证明，为了确保数字信号不失真传输，在理想低通信道（基带传输时）下，最大数据传输速率与信道带宽的关系：MaxRB=2W

    MaxRB（最大码元传输速率）的单位为Raud（波特），W（信道带宽）的单位为赫兹（Hz）

    即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。若码元的传输速率超过了这一准则所给出的数值则将出现码间干扰，以至在接收端无法正确判定码元是1还是0

    在理想带通矩形信道（频带传输时）下的最高码元传输速率与信道带宽是具有相等值关系的，即每赫兹宽带的带通信道的最高码元传输速率为每秒1个码元

    MaxRB=1W

  2. 香农公式

    香农公式描述了有限信道带宽、有随机热噪声信道（更接近真实环境）的最大传输速率与信道带宽、信噪比（信号平均功率与噪声功率之比）之间的关系

    Rmax=Bxlog2（1+S/N）

    Rmax（最大传输速率）的单位为bps，B（信道带宽）的单位为Hz，S/N（信噪比）的单位为dB（分贝），可用10xlog10（S/N）公式来计算信噪比的分贝数

二、模拟信号最小不失真采样频率

模拟线号要在数字线路中传输时需要进行模/数转换，涉及到一个“采样频率”的问题

采样定理描述了两个过程：一是采样，将连续时间信号转换为离散时间信号；二是信号重建，将离散信号还原成连续信号。连续信号在时间（或空间）上以某种方式变化着，而采样过程则是在时间（或空间）上，以t为单位时间间隔来测量连续信号的值

采样定理又分为“时域采样定理”（时间参数无限，频带参数有限时）和“频域采样定理”（时间参数有限，频带宽度变化时），在计算机网络的数据通信中主要用到“时域采样定理”

在采样定理的整个发展过程中，出现了多个采样定理，1928年由美国物理学家奈奎斯特提出的“奈奎斯特采样定理”，后来1933年由苏联工程师科捷利尼科夫提出了“科捷利尼科夫采样定理”，1948年信息论的创始人香农提出了“香浓采样定理”，并得到了广泛的采用。

香浓采样公式：fs.max>=2fmax

fs.max为采样频率，fmax为信号最高频率

即当采样频率fs.max大于或等于信号中最高频率fmax的2倍时（fs.max>=2fmax）,采样之后的数字信号完整的保留了原始信号中的信息，原来的连续信号才可以从采样样本中完全重建出来，否则采样信号后的频率将会混叠