項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論-資料下載頁
2025-05-14 21:58本頁面
【正文】 聯(lián)系，也有區(qū)別。它們之間的關(guān)系如下： （ bit/s） （ 16） 或 （ B） （ 17） 式中， N代表碼元的進(jìn)制數(shù)。從表達(dá)式中可以看出，當(dāng) N等于 2時， Rb = RB 。 NRR bB 2l o g/?NRR Bb 2l o g? 對于二進(jìn)制數(shù)字信號： M = 2，碼元速率和信息速率在數(shù)量上相等。對于多進(jìn)制，例如在八進(jìn)制（ M = 8）中，若碼元速率為 1200 B，則信息速率為 3600 b/s ? 2．可靠性 差錯率 衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)是差錯率，常用誤碼率和誤信率表示。是指通信終端接收到的數(shù)字信號發(fā)生錯誤的概率。 （ 1）誤碼率 Pe 誤碼率 Pe又稱為碼元差錯率，是指發(fā)生差錯的碼元在傳輸碼元總數(shù)之中所占的比率，即碼元在通信系統(tǒng)中被傳錯的概率。 （ 110） （ 2）誤信率 Pb 誤信率又稱為信息差錯率，是指接收的錯誤信息量與傳輸信息總量之間的比值。 （ 111） 碼元總數(shù)單位時間內(nèi)系統(tǒng)傳輸?shù)?碼元數(shù)單位時間內(nèi)接收的錯誤?eP總比特?cái)?shù)單位時間內(nèi)系統(tǒng)傳輸?shù)?比特?cái)?shù)單位時間內(nèi)接收的錯誤?bP 顯然，誤碼率和誤信率越低，數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性就越高，質(zhì)量越好，在二進(jìn)制系統(tǒng)中 Pe = Pb。 ? 3. 系統(tǒng)頻帶利用率 在比較不同數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性時，某些情況下單純看信息傳輸速率是不夠的，兩個信息傳輸速率相同的系統(tǒng)所占用的信道頻帶寬度可能不同，這時，所占頻帶窄的系統(tǒng)傳輸信息的能力更強(qiáng)。所以系統(tǒng)頻帶利用率（）是全面評價(jià)數(shù)字通信系統(tǒng)有效性的指標(biāo)。 = （ B/Hz） (18) 對于采用二進(jìn)制傳輸時的系統(tǒng)頻帶利用率可以表示為： = （ bps/Hz） (19) 頻帶寬度碼元速率頻帶寬度信息速率?? 信道容量與香農(nóng)公式 ? 單位時間內(nèi)信道上所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘糠Q為信道容量。它可用信道的最大信息傳輸速率來表示。 ? 以無限小的差錯率和無限大的速率傳輸信息是人們對通信系統(tǒng)的理想要求?？墒切诺纻鬏斝盘柕墓β屎托诺赖膸捑怯邢薜?，信號在信道中傳輸要受到干擾的影響，在實(shí)際的工程應(yīng)用中往往采用折衷方案，即在滿足可靠性的前提下盡可能地提高信息速率。那么，在怎樣的情況下，信道可以不失真地將信息以盡量高的速率傳輸呢？香農(nóng)定理為我們解決了這個問題。 ? 香農(nóng)定理的內(nèi)容是，若信息源發(fā)出的信息速率小于或等于信道容量，則信息可以在信道中無失真地傳輸；反之，則無法正確傳輸信息。 對于給定的有擾信道，香農(nóng)公式給出了信道容量、信道帶寬和高斯白噪聲干擾信號（或信道輸出信噪比）之間的關(guān)系： (bit/s) （ 15） 式中， C為信道容量（單位 bit/s）， B為信道帶寬（ Hz），S為信號功率（ W）， n0為輸入端加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度（ W/Hz）， N=n0B為噪聲功率（ W）。 ???????? ???????? ??BnSBNSBC022 1l og1l og? 根據(jù)香農(nóng)公式，我們可以得出以下結(jié)論： （ 1）當(dāng)信道的帶寬 B和信噪比 S/N一定時，信道的極限傳輸能力（信道容量） C確定。當(dāng)信道的實(shí)際傳輸速率小于 C時，可以做到無差錯傳輸。也就是說，信道的實(shí)際傳輸速率不能大于 C，除非允許存在一定的差錯率。 （ 2）提高信噪比可以提高信道容量。 （ 3）當(dāng)信道容量 C一定時，帶寬 B和信噪比 S/N之間可以互換。也就是說可以通過調(diào)整帶寬 B和信噪比 S/N之間的關(guān)系來保持一定的信道容量。 （ 4）增加帶寬 B并不能無限制地增大信道容量。當(dāng)B→ ∞時， C→ 。這是因?yàn)榇藭r的噪聲功率 n0B也趨向于無窮大。 理論上把以極限速率傳輸信息（達(dá)到信道容量值）且能達(dá)到任意小差錯率的通信系統(tǒng)稱為理想通信系統(tǒng)。香農(nóng)證明了理想通信系統(tǒng)的 “ 存在性 ” ，卻沒有指出具體的實(shí)現(xiàn)方法。所以，理想通信系統(tǒng)只能作為實(shí)際通信系統(tǒng)的理論界限。 小結(jié) ? 1. 通信的分類 1)按傳輸媒質(zhì)分 2)按信道中所傳信號的不同分 3)按工作頻段分 4) ? 2. 通信的方式 1)按消息傳送的方向與時間分 2)按數(shù)字信號排序分 3)按通信網(wǎng)絡(luò)形式分 ? 3. 通信系統(tǒng)的模型 1）模擬通信系統(tǒng) 2）數(shù)字通信系統(tǒng) ? 4. ? 5. 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 1）模擬通信系統(tǒng)的性能評價(jià) 2）數(shù)字通信系統(tǒng)的性能評價(jià) ? 6. 信道容量與香農(nóng)公式
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