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一定空间内通过无线技术能传送的信息量有极限吗?

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匿名用户用户来自于: 北京市
2026-01-12 07:47
好问题! 这是一个基础性的问题。简单来说,信息的传输是需要代价的,从纯信息论角度来看,这个代价就是能量。在无线通信领域,信息的传输主要受到能量、带宽的限制。从目前人类对无线通信的理解上来看,无线通信中最为重要的资源就是频谱和能量。 这个问题若要深入解释,需要从信息是什么、信息如何传输、无线通信如何传输等几个方面来展开。这是一个漫长的课题,本答案的编辑也需要循序渐进的完善。
  • 信息是什么?——自信息

小王比小李长的高。

从这句话中我们可以获得信息。具体来说,在不知道这句话之前,我们不知道到底是小王高还是小李高,换言之,从身高这个角度来说,在我们不知道这句话之前,小王高还是小李高是一个随机事件。——信息的获取,消除了随机性。

今天,天朝向米国宣战了。

我们说,这句话包含的信息量很大。这是因为,在我们通常的认知中,天朝几乎不可能就这样随随便便向米国宣战,一方面,我们目前打不过米国,另一方面,战争对天朝自己损害很大,所以,从正常的认知出发,我们说天朝几乎不可能主动向米国宣战,换言之,天朝今天向米国宣战这是一个小概率事件,如果这件事发生了,那么其中一定蕴含了非常深刻原因。——概率越小的事件发生时,我们获得的信息量越大。香农的信息论,对以上信息的获取过程进行了精确的数学建模。具体来说,信息论中对信息定义了信息熵,类似于热力学中的熵。具体而言,一个事件在发生时所蕴含的信息量,用其概率来表征,即:其中,表示事件的发生概率,表示事件自信息,对数的底数可以有不同的取值,当时,所获得的自信息的单位定义为”比特(bit)“,当为自然底数时,自信息的单位定义为"奈特(nat)"。概率的取值范围是0到1,因此上述自信息的取值范围是0到正无穷,并且概率值越小,自信息越大。
  • 信息是什么?——互信息
——等待下次编辑。

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发布时间
2026-01-12 09:31
更新时间
2026-01-12 09:31
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