La capacità del canale è il massimo numero di bit al secondo che si possono trasmettere sul canale.
Sia T la minima durata di bit che corrisponde al segnale di massima frequenza che può essere inviato sul canale. Il valore è il numero di bit al secondo che si possono inviare, cioè è la velocità di trasmissione delle informazioni che si esprime in bit al secondo [bps].
Il segnale di più elevata frequenza si presenta sul canale quando si trasmettono livelli "1", "0" alternati.
Questa onda quadra ha frequenza: f = e si misura in Hertz [Hz].
Tra la velocità di trasferimento delle informazioni e la banda passante del canale esiste quindi la relazione:
Un segnale multilivello può codificare gruppi di bit per ogni livello, ad esempio per codificare gruppi di 2 bit occorrono quattro livelli di segnale.
Se un segnale può assumere M livelli, allora con ogni livello si possono codificare:
Quindi con un segnale multilivello la capacità del canale diventa:
La potenza media del segnale sia S, quindi l'ampiezza del segnale è proporzionale a
La potenza media del rumore sia N, quindi l'ampiezza del rumore è proporzionale a
L'intervallo completo di variazione del segnale sul canale sia . Questo intervallo può essere suddiviso in livelli aventi distanza non inferiore a .
Quindi l'intervallo può essere suddiviso in al massimo:
Di conseguenza la capacità del canale in presenza di rumore è:
Il rapporto è detto rapporto Segnale Rumore (Signal to Noise Ratio) e si misura in dB.
Si vede che per aumentare la capacità del canale si deve aumentare la banda passante del canale o il rapporto S/N