奈奎斯特大神

我們這個時代是最好的時代，也是最壞的時代。互聯網使我們獲得信息如此便利，以至於熱點一直推送到你眼前，XX明星出軌，XX明星整容……

除了扼腕斷網，我們的頭腦，我們的眼睛似乎很難逃離，不過幸虧我們還能思考，還能夠選擇。所以我想寫一下通信領域的大神，讓大家洗洗眼睛，凈化心靈。並且作為通信專業的學生，回家你把這些大神和你爸媽侃侃，父母會欣慰地覺著沒白供你上學。

不多廢話，我們請出今天的大神—奈奎斯特！

奈奎斯特， (Nyquist 1889-1976)，出生於瑞典，1907年移民到美國並於1912年進入北達塔克大學學習，1917年獲得耶魯大學物理學博士學位。1917年～1934年在 AT&T公司工作，1934年～1954年後轉入貝爾電話實驗室工作。

奈奎斯特發明了138份專利和12篇技術文章，內容包含熱雜訊、反饋系統、信號傳輸等多領域。有人說文章數也不多啊，現在隨便灌灌水都比這多。沒錯，不過貢獻不在數量而在質量啊！

主要貢獻：

（1）奈奎斯特採樣定理

當採樣頻率fs大於信號中最高頻率fmax的2倍時，即：fs>=2fmax，則採樣之後的數字信號完整地保留了原始信號中的信息；採樣定理是信息量化的基礎，使離散的2琎制比特表示連續的模擬量的理論依據。

（非常的簡潔，優美！現在有很多論文研究稀疏演算法，聲稱可以做到低於奈奎斯特採樣定理，我只能呵呵了，就好比有人說帶通採樣定理駁倒了奈奎斯特採樣定理一樣可笑！）

（2）奈氏準則

1924年，奈奎斯特（Nyquist）推導出在理想基帶信道下，無碼間干擾最大頻帶利用率是2Baud/Hz；理想頻帶信道下，無碼間干擾最大頻帶利用是1Baud/Hz。

奈氏準則的另一種表達方法是：每赫茲帶寬的理想基帶信道的最高碼元傳輸速率是每秒2個碼元。若碼元的傳輸速率超過了奈氏準則所給出的數值，則將出現碼元之間的互相干擾。

利用奈氏準則可以做一些簡單的估算例如：WCDMA的碼片速率為3.84Mchip/s如果採用16QAM調製方式最大可以得到的極限信息傳輸速率為3.84*4=15.36Mb/s，如果想得到更高的速率就要採用高階的調製方式。

遺憾的是，奈奎斯特沒有考慮雜訊，不過，他的研究為後面仙農的資訊理論奠定了堅實的基礎。

（3）奈奎斯特穩定判據

奈奎斯特穩定判據是根據閉環控制系統的開環頻率響應判斷閉環系統穩定性的準則。奈奎斯特穩定判據本質上是一種圖解分析方法，且開環頻率響應容易通過計算或實驗途徑定出，所以它在應用上非常方便和直觀。

（4）約翰遜—奈奎斯特雜訊

約翰遜—奈奎斯特雜訊也稱為熱雜訊。它是由於熱攪動導致導體內部的電荷載體（通常是電子）達到平衡狀態時的電子雜訊，與所施加電壓無關。

一個理想電阻器的熱雜訊接近白雜訊，也就是功率譜密度在整個頻譜範圍內幾乎是不間斷的（然而在極高頻時並不如此）。當限定為有限帶寬時，約翰遜—奈奎斯特雜訊近似高斯分布。

奈奎斯特光閃閃的工作當然會有很多的獎勵，不完全列舉：

NationalAcademy of Engineers Founders Medal

IREMedal

StuartBallantine Medal of the Franklin Institute

MervinJ. Kelly award

羨慕嫉妒恨吧，告訴你一個好消息，現在通信領域剛好到了一個急需大神出現的階段，所以……