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从信息论的观点来看，各种信道可以概括为两大类，即离散信道和连续信道。所谓离散信道就是输入信号与输出信号都是取值离散的时间函数，而连续信道是指输入信号和输出信号都是取值连续的时间函数。
假设信道的带宽为 B （Hz），信道输出的信号功率为 S （W）及输出加性高斯白噪声功率为 N （W），则可以证明该信道的容量（单位为bit/s）为
式（2-23）就是信息论中具有重要意义的香农公式，它给出当信号与作用在信道上的起伏噪声的平均功率给定时，在具有一定频带 B 的信道上，理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值。该式还是扩展频谱技术的理论基础。
由于噪声功率 N 与信道带宽 B 有关，故若噪声单边功率谱密度为 n 0 ，则噪声功率 N 将等于 n 0 B 。因此，香农公式的另一形式为
由式（2-24）可知，一个连续信道的信道容量受“三要素”—— B 、 n 0 、 S 的限制，只要这三要素确定，信道容量也就随之确定。
现在来讨论信道容量 C 与“三要素”之间的关系。从式（2-24）中容易看出，当 n 0 =0或 S →∞时，信道容量 C →∞。这是因为 n 0 =0意味着信道无噪声，而 S →∞意味着发送功率达到无穷大，对应信道容量无穷大，显然是无法实现的。若要使信道容量加大，则通过减小 n 0 或增大 S 在理论上是可行的。
能否通过增大带宽 B ，使 C →∞呢？可以证明，这是不可能的。因为式（2-24）可以改写为
于是，当 B →∞时，则式（2-25）变为
式（2-26）表明，保持
一定，即使信道带宽
B
→∞，信道容量
C
也是有限的。这是因为信道带宽
B
→∞时，噪声功率
N
也趋于无穷大。
通常，把实现了上述极限信息速率的通信系统称为理想通信系统。但是，香农公式只证明了理想系统的“存在性”，却没有指出这种通信系统的实现方法。因此，理想系统通常只能作为实际系统的理论极限。另外，上述讨论都是在信道噪声为高斯白噪声的前提下进行的，对于其他类型的噪声，香农公式需要加以修正。