Вч каналы связи реферат

Обновлено: 05.07.2024

Канал связи как система технических средств и среда распространения сигналов между удаленными устройствами (не только данных) от источника к получателю (и наоборот) и особенности его классификации, характеристики (параметров) и условия передачи.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	26.08.2014
Размер файла	196,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Т.е. это (канал) -- техническое устройство (техника+среда).

2. Классификация

Классификаций будет приведено ровно три типа. Выбирайте на вкус и цвет:

Классификация №1:

Существует множество видов каналов связи, среди которых наиболее часто выделяют каналы проводной связи (воздушные, кабельные, световодные и др.) и каналы радиосвязи (тропосферные, спутниковые и др.). Такие каналы в свою очередь принято квалифицировать на основе характеристик входного и выходного сигналов, а также по изменению характеристик сигналов в зависимости от таких явлений, происходящих в канале, как замирания и затухание сигналов.

По типу среды распространения каналы связи делятся на:

Каналы связи также классифицируют на:

· непрерывные (на входе и выходе канала - непрерывные сигналы),

· дискретные или цифровые (на входе и выходе канала - дискретные сигналы),

· непрерывно-дискретные (на входе канала-непрерывные сигналы, а на выходе-дискретные сигналы),

· дискретно-непрерывные (на входе канала-дискретные сигналы, а на выходе-непрерывные сигналы).

Каналы могут быть как линейными и нелинейными, временными и пространственно-временными.

Возможна классификация каналов связи по диапазону частот.

Системы передачи информации бывают одноканальные и многоканальные. Тип системы определяется каналом связи. Если система связи построена на однотипных каналах связи, то ее название определяется типовым названием каналов. В противном случае используется детализация классификационных признаков.

Классификация №2 (более подробная):

1. Классификация по диапазону используемых частот

Ш Километровые (ДВ) 1-10 км, 30-300 кГц;

Ш Гектометровые (СВ) 100-1000 м, 300-3000 кГц;

Ш Декаметровые (КВ) 10-100 м, 3-30 МГц;

Ш Метровые (МВ) 1-10 м, 30-300 МГц;

Ш Дециметровые (ДМВ) 10-100 см, 300-3000 МГц;

Ш Сантиметровые (СМВ) 1-10 см, 3-30 ГГц;

Ш Миллиметровые (ММВ) 1-10 мм, 30-300 ГГц;

Ш Децимилимитровые (ДММВ) 0,1-1 мм, 300-3000 ГГц.

2. По направленности линий связи

- направленные (используются различные проводники):

Ш витые пары на основе медных проводников,

- ненаправленные (радиолинии);

Ш прямой видимости;

Ш радиорелейные (ретрансляция на дециметровых и более коротких радиоволнах).

Ш передачи данных;

4. По виду сигналов:

5. По виду модуляции (манипуляции)

- В аналоговых системах связи:

Ш с амплитудной модуляцией;

Ш с однополосной модуляцией;

Ш с частотной модуляцией.

- В цифровых системах связи:

Ш с амплитудной манипуляцией;

Ш с частотной манипуляцией;

Ш с фазовой манипуляцией;

Ш с относительной фазовой манипуляцией;

Ш с тональной манипуляцией (единичные элементы манипулируют поднесущим колебанием (тоном), после чего осуществляется манипуляция на более высокой частоте).

6. По значению базы радиосигнала

Ш широкополосные (B>> 1);

Ш многоканальные (частотное, временное, кодовое разделение каналов);

Ш симплексная связь -- двусторонняя радиосвязь, при которой передача и прием каждой радиостанции осуществляется поочередно;

Ш дуплексная связь -- передача и прием осуществляется одновременно (наиболее оперативная);

Ш полудуплексная связь -- относится к симплексной, в которой предусматривается автоматический переход с передачи на прием и возможность переспроса корреспондента.

10. По способам защиты передаваемой информации

Ш открытая связь;

Ш закрытая связь (засекреченная).

11. По степени автоматизации обмена информацией

Ш автоматизированные -- вручную осуществляется только ввод информации;

Классификация №3 (что-то может повторяться):

1. По назначению

2. По направлению передачи

- симплексные (передача только в одном направлении)

- полудуплексные (передача поочередно в обоих направлениях)

- дуплексные (передача одновременно в обоих направлениях)

3. По характеру линии связи

4. По характеру сигналов на входе и выходе канала связи

- дискретные по времени

- дискретные по уровню сигнала

- цифровые (дискретные и по времени и по уровню)

5. По числу каналов на одну линию связи

И еще рисунок сюда:

Рис.3. Классификация линий связи.

3. Характеристики (параметры) каналов связи

1. Передаточная функция канала: представляется в виде амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и показывает, как затухает амплитуда синусоиды на выходе канала связи по сравнению с амплитудой на ее входе для всех возможных частот передаваемого сигнала. Нормированная амплитудно-частотная характеристика канала показана на рис.4. Знание амплитудно-частотной характеристики реального канала позволяет определить форму выходного сигнала практически для любого входного сигнала. Для этого необходимо найти спектр входного сигнала, преобразовать амплитуду составляющих его гармоник в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой, а затем найти форму выходного сигнала, сложив преобразованные гармоники. Для экспериментальной проверки амплитудно-частотной характеристики нужно провести тестирование канала эталонными (равными по амплитуде) синусоидами по всему диапазону частот от нуля до некоторого максимального значения, которое может встретиться во входных сигналах. Причем менять частоту входных синусоид нужно с небольшим шагом, а значит количество экспериментов должно быть большим.

-- полоса пропускания

Рис.4 Нормированная амплитудно-частотная характеристика канала

2. Полоса пропускания: является производной характеристикой от АЧХ. Она представляет собой непрерывный диапазон частот, для которых отношение амплитуды выходного сигнала к входному превышает некоторый заранее заданный предел, то есть полоса пропускания определяет диапазон частот сигнала, при которых этот сигнал передается по каналу связи без значительных искажений. Обычно полоса пропускания отсчитывается на уровне 0,7 от максимального значения АЧХ. Ширина полосы пропускания в наибольшей степени влияет на максимально возможную скорость передачи информации по каналу связи.

3. Затухание: определяется как относительное уменьшение амплитуды или мощности сигнала при передаче по каналу сигнала определенной частоты. Часто при эксплуатации канала заранее известна основная частота передаваемого сигнала, то есть та частота, гармоника которой имеет наибольшую амплитуду и мощность. Поэтому достаточно знать затухание на этой частоте, чтобы приблизительно оценить искажения передаваемых по каналу сигналов. Более точные оценки возможны при знании затухания на нескольких частотах, соответствующих нескольким основным гармоникам передаваемого сигнала.

Затухание обычно измеряется в децибелах (дБ) и вычисляется по следующей формуле:

где -- мощность сигнала на выходе канала,

-- мощность сигнала на входе канала.

Затухание всегда рассчитывается для определенной частоты и соотносится с длиной канала. На практике всегда пользуются понятием "погонное затухание", т.е. затухание сигнала на единицу длины канала, например, затухание 0.1 дБ/метр.

4. Скорость передачи: характеризует количество бит, передаваемых по каналу в единицу времени. Она измеряется в битах в секунду -- бит/с, а также производных единицах: Кбит/c, Мбит/c, Гбит/с. Скорость передачи зависит от ширины полосы пропускания канала, уровня шумов, вида кодирования и модуляции.

5. Помехоустойчивость канала: характеризует его способность обеспечивать передачу сигналов в условиях помех. Помехи принято делить на внутренние (представляет собой тепловые шумы аппаратуры) и внешние (они многообразны и зависят от среды передачи). Помехоустойчивость канала зависит от аппаратных и алгоритмических решений по обработке принятого сигнала, которые заложены в приемо-передающее устройство. Помехоустойчивость передачи сигналов через канал может быть повышена за счет кодирования и специальной обработки сигнала.

6. Динамический диапазон: логарифм отношения максимальной мощности сигналов, пропускаемых каналом, к минимальной.

7. Помехозащищенность: это помехозащищенность, т.е. помехозащищенность.

Канал, по сути, это фильтр. Чтобы сигнал прошел через него без искажений, объем этого канала должен быть больше сигнала или равен ему (см. рис).

Математически условие можно записать так: , где

В приведенных формулах

* - полоса пропускания канала, или полоса частот, которую канал может пропустить при нормированном затухании сигнала;

* - динамический диапазон, равный отношению максимально допустимого уровня сигнала в канале к уровню помех, нормированных для этого типов каналов;

* - время, в течение которого канал используется для передачи данных;

* - ширину спектра частот сигнала, т. е. интервал по шкале частотного спектра, занимаемый сигналом;

* - динамический диапазон, равный отношению средней мощности сигнала к средней мощности помехи в канале;

* - длительность сигнала, или время его существования.

Другая форма записи условия (развернутая):

Литература

Подобные документы

Предназначение канала связи для передачи сигналов между удаленными устройствами. Способы защиты передаваемой информации. Нормированная амплитудно-частотная характеристика канала. Технические устройства усилителей электрических сигналов и кодирования.

контрольная работа [337,1 K], добавлен 05.04.2017

Сведения о характеристиках и параметрах сигналов и каналов связи, методы их расчета. Структура цифрового канала связи. Анализ технологии пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS в качестве примера цифровой системы связи. Определение разрядности кода.

курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.02.2013

Характеристики и параметры сигналов и каналов связи. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму и требования к аналогово-цифровому преобразователю. Квантование случайного сигнала. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи.

курсовая работа [692,0 K], добавлен 06.12.2015

Изучение истории телеграфной и телефонной связи, телевидения и радио. Характеристики каналов передачи информации, включающих технические устройства и физическую среду передачи сигналов от передатчика к приемнику. Канал связи как математическая система.

реферат [383,5 K], добавлен 08.03.2012

Требования, предъявляемые к системе служебной связи. Система связи ФСИН. Характеристики радиопередающих, радиоприемных и антенно-фидерных устройств. Расчет параметров и меры повышения устойчивости работы радиорелейной связи в пределах прямой видимости.

Возможность использования каналов ВЧ связи для передачи того или иного вида информации определяется его характеристиками. Эти характеристики можно разделить на четыре основные категории, связанные: с искажениями передаваемых сигналов, с дальностью действия канала связи, с электромагнитной совместимостью с другими системами связи и с надежностью канала связи.[1]

Характеристики, связанные с искажениями передаваемых сигналов.

Полоса эффективно передаваемых частот- ширина спектра низких частот, в пределах которого обеспечивается передача первичных сигналов.

Частотная характеристика - зависимость напряжения на выходе приемника от частоты передаваемого сигнала при неизменном напряжении этого сигнала на входе аппаратуры уплотнения. Частотная характеристика главным образом определяется характеристиками фильтров аппаратуры уплотнения и частично – характеристиками аппаратуры обработки и присоединения, а также линейного тракта.

Расхождение частот в канале – разность частот сигналов на входе и выходе канала связи. Этот вид искажений характерен для систем ОБП.

Амплитудная характеристика – зависимость напряжения на выходе канала от напряжения на его входе. От линейности амплитудной характеристики зависит степень нелинейных искажений.

Коэффициент нелинейных искажений– это отношение действующего напряжения всех гармоник сигнала на выходе канала связи к действующему значению суммарного сигналав тех же точках при подаче на вход канала напряжения первичного сигнала синусоидальной формы.

Уровень собственных шумов аппаратуры – уровень помех на выходе приемника, когда на вход передатчика канала не подается напряжение первичного сигнала и нет помех, обусловленных линейным трактом. [1]

Характеоистики, связанные с дальностью действия канала связи. Минимально допустимое отношение сигнал / помеха на входе ВЧ приемника - в полосе частот, занимаемой данным каналом в линейном тракте. Перекрываемое затухание – максимально допустимое затухание линейного тракта, при котором на выходе канала связи ( на выходе приемника ) обеспечивается необходимое для данного назначения канала связи отношение сигнал/помеха. Определяется как:

Аперекр = Рпер – Рпр,min (1.1)

где Рпер – уровень передачи ВЧ сигнала данного канала ;

Рпр,min – минимально допустимый уровень приема, определяемый уровнем линейных помех, помехоустойчивостью приемника и отношением с/п на входе приемника, необходимым для передачи данного вида информации с требуемым качеством.

Чувствительность приемника – минимальное значение уровняпринимаемого сигнала, при котором на выходе приемника обеспечивается нормальная мощность низкочастотного сигнала.

Электромагнитная совместимость с другими каналами ВЧ связи по ВЛ определяется защищенностью от влияния со стороны других каналов связи и уровень влияния данного канала на другие каналы связи. [1]

1.4.1 Технические характеристики каналов аппаратуры команд автоматики АКА-16 ПРМ

АКА-16 ПРМ, в зависимости от исполнения, предназначен для приема сигналов автоматики, переданных:

- по ВЧ-каналу высоковольтных линий (ВЛ) электропередач;

- по опто-волоконной линии;

- по телефонному каналу;

- по каналу расширения (с другого АКА-16 ПРМ).

Первые три канала являются магистральными. АКА-16 ПРМ, работающие по каналу расширения не имеют в своем составе блоков, обеспечивающих работу по магистральным каналам.

Кроме того АКА-16 ПРМ имеет 6 модификаций по диапазонам рабочих частот. Нижнее значение базовой (начальной) частоты диапазона определяется потребителем.

В зависимости от диапазона, АКА-16 ПРМ различаются между собой только исполнением блока ЛФ и значением частоты первого гетеродина блока ГЕН, которая устанавливается программно.[3]

Характеристики ВЧ – канала [3] :

1) АКА-16 ПРМ работает в диапазоне частот (24-1000) кГц.

2) Шаг изменения базовой (начальной) частоты диапазона АКА-16 ПРМ составляет 1 кГц.

3) Чувствительность АКА-16 ПРМ (номинальный уровень входного сигнала, при котором гарантируется надежный прием команд) равна (22±1) дБ. Обеспечиваться возможность дополнительного снижения чувствительности на (15±2) дБ и (30±2) дБ и плавная регулировка в диапазоне 15 дБ.

4) Номинальное значение входного сопротивления АКА-16 ПРМ (75±15) Ом.

5) Затухание несогласованности в номинальной полосе канала не менее 10 дБ.

6) Затухание, вносимое АКА-16 ПРМ в 75-омный ВЧ тракт при параллельном соединении на частотах, отстоящих от краев номинальной полосы частот приема более чем на 10%, но не менее 12 кГц, не более 1 дБ.

7) Избирательность АКА-16 ПРМ не менее 80 дБ при отстройке от ближнего края номинальной полосы частот на 1.5 кГц и более.

8) Избирательность по зеркальному каналу не менее 80 дБ.

9) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на ВЧ-вход АКА-16 ПРМ до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 16 мс. [3] Характеристики телефонного – канала:

1) Чувствительность АКА-16 ПРМ (номинальный уровень входного сигнала, при котором гарантируется надежный прием команд) равна (26±1) дБ. Обеспечиваться возможность дополнительного снижения чувствительности на 20 дБ ступенями по 5 дБ.

2) Номинальное значение входного сопротивления АКА-16 ПРМ (600±30) Ом.

3) Затухание несогласованности в номинальной полосе канала не менее 14 дБ.

4) Цепи входа уравновешены относительно земли.

5) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на НЧ-вход АКА-16 ПРМ до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 15 мс.[3]

Характеристики оптоволоконной линии:

2) Приемный оптический модуль АКА-16 ПРМ, построенный на основе PIN фотодиода, имеет следующие параметры:

- максимальная детектируемая мощность (при l = 1310 нм) + 3 дБм;

- чувствительность при вероятности ошибки 10 -9 (в условиях 2 Мбод, 1310 нм) –41 дБм; тип оптического разъема FC.

3) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на вход приемника до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 2 мс.[3]

Характеристики канала расширения/ретрансляции команд:

1) Скоростной канал расширения/ретрансляции предназначен для:

- приема команд от другого АКА-16 ПРМ при работе по каналу расширения (канал расширения не является магистральным каналом);

- ретрансляции команд на передатчик АКА-16 ПРД.

2) Физические параметры канала расширения/ретрансляции соответствуют стандарту интерфейса RS-485. Задержка передачи информации по каналу не более 1 мс. [3]

Характеристики НЧ-канала ретрансляции команд:

1) НЧ-канал ретрансляции предназначен для ретрансляции команд на передатчики аппаратуры каналов автоматики.

2) Контрольные частоты (соответствуют значениям КЧ для НЧ-канала) имеют следующие значения :

- контрольная частота 1 (КЧ1) 3060 Гц;

- контрольная частота 2 (КЧ2) 3180 Гц.

3) Уровеннь передачи НЧ-сигнала составляет:

- (0 +- 1.0) дБ во всём диапазоне частот и при нормальных климатических условиях,

- ( 0 +- 2.0) дБ при воздействии предельных температур окружающей среды ( от 1 до 45° С) и изменении напряжения электропитания от +10% до -20% номинального значения.

4) Предусмотрена возможность снижения уровня передачи на 15 дБ ступенями по 3 дБ.

5) Номинальное значение выходного сопротивления приёмника 600 Ом.

6) Затухание несогласованности в номинальной полосе частот канала должно быть не менее 14 дБ.

7) Цепи выхода уравновешены относительно земли.

8) Задержка установления частоты в канале не более 0,3 мс.

Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 118994
Количество таблиц: 12
Количество изображений: 11

Для анализа информационных процессов в канале связи можно использовать его обобщенную схему, приведенную на рис. 1.

Существуют различные типы каналов, которые можно классифицировать по различным признакам:

1.По типу линий связи: проводные; кабельные; оптико-волоконные;

линии электропередачи; радиоканалы и т.д.

2. По характеру сигналов: непрерывные; дискретные; дискретно-непрерывные (сигналы на входе системы дискретные, а на выходе непрерывные, и наоборот).

3. По помехозащищенности: каналы без помех; с помехами.

Каналы связи характеризуются:

1. Емкость канала определяется как произведениевремени использования канала T_к, ширины спектра частот, пропускаемых каналом F_к и динамического диапазона D_к _. , который характеризует способность канала передавать различные уровни сигналов

Условие согласования сигнала с каналом:

V_c £ V_k ; T _c £ T_k ; F _c £ F_k ; V_c £ V_k ; D_c £ D_k .

2.Скорость передачи информации – среднее количество информации, передаваемое в единицу времени.

3.Пропускная способность канала связи – наибольшая теоретически достижимая скорость передачи информации при условии, что погрешность не превосходит заданной величины.

4. Избыточность – обеспечивает достоверность передаваемой информации (R = 0¸1).

Одной из задач теории информации является определение зависимости скорости передачи информации и пропускной способности канала связи от параметров канала и характеристик сигналов и помех.

Скорость передачи данных в значительной мере зависит от передающей среды в каналах связи, в качестве которых используются различные типы линий связи.

Проводные:

1. Проводные – витая пара (что частично подавляет электромагнитное излучение других источников). Скорость передачи до 1 Мбит/с. Используется в телефонных сетях и для передачи данных.

2. Коаксиальный кабель. Скорость передачи 10–100 Мбит/с – используется в локальных сетях, кабельном телевидении и т.д.

3. Оптико-волоконная. Скорость передачи 1 Гбит/с.

В средах 1–3 затухание в дБ линейно зависит от расстояния, т.е. мощность падает по экспоненте. Поэтому через определенное расстояние необходимо ставить регенераторы (усилители).

Радиолинии:

1.Радиоканал. Скорость передачи 100–400 Кбит/с. Использует радиочастоты до 1000 МГц. До 30 МГц за счет отражения от ионосферы возможно распространение электромагнитных волн за пределы прямой видимости. Но этот диапазон сильно зашумлен (например, любительской радиосвязью). От 30 до 1000 МГц – ионосфера прозрачна и необходима прямая видимость. Антенны устанавливаются на высоте (иногда устанавливаются регенераторы). Используются в радио и телевидении.

2.Микроволновые линии. Скорости передачи до 1 Гбит/с. Используют радиочастоты выше 1000 МГц. При этом необходима прямая видимость и остронаправленные параболические антенны. Расстояние между регенераторами 10–200 км. Используются для телефонной связи, телевидения и передачи данных.

3. Спутниковая связь . Используются микроволновые частоты, а спутник служит регенератором (причем для многих станций). Характеристики те же, что у микроволновых линий.

Существуют различные типы каналов, которые можно классифицировать по различным признакам:

По типу линий связи: проводные; кабельные; оптико-волоконные;

линии электропередачи; радиоканалы и т.д.

3. По помехозащищенности: каналы без помех; с помехами.

Каналы связи характеризуются:

1. Емкость канала определяется как произведение времени использования канала T_к_, ширины спектра частот, пропускаемых каналом F_к и динамического диапазона D_к_., который характеризует способность канала передавать различные уровни сигналов

V_к = T_к F_к D_к. (1)

Условие согласования сигнала с каналом:

V_c V_k; T_c T_k; F_c F_k; V_c V_k; D_c D_k.

2. Скорость передачи информации - среднее количество информации, передаваемое в единицу времени.

Пропускная способность канала связи - наибольшая теоретически достижимая скорость передачи информации при условии, что погрешность не превосходит заданной величины.

4. Избыточность - обеспечивает достоверность передаваемой информации (R = 01).

Проводные:

1. Проводные - витая пара (что частично подавляет электромагнитное излучение других источников). Скорость передачи до 1 Мбит/с. Используется в телефонных сетях и для передачи данных.

2. Коаксиальный кабель. Скорость передачи 10-100 Мбит/с - используется в локальных сетях, кабельном телевидении и т.д.

3. Оптико-волоконная. Скорость передачи 1 Гбит/с.

В средах 1-3 затухание в дБ линейно зависит от расстояния, т.е. мощность падает по экспоненте. Поэтому через определенное расстояние необходимо ставить регенераторы (усилители).

Радиолинии:

Радиоканал. Скорость передачи 100-400 Кбит/с. Использует радиочастоты до 1000 МГц. До 30 МГц за счет отражения от ионосферы возможно распространение электромагнитных волн за пределы прямой видимости. Но этот диапазон сильно зашумлен (например, любительской радиосвязью). От 30 до 1000 МГц - ионосфера прозрачна и необходима прямая видимость. Антенны устанавливаются на высоте (иногда устанавливаются регенераторы). Используются в радио и телевидении.

Микроволновые линии. Скорости передачи до 1 Гбит/с. Используют радиочастоты выше 1000 МГц. При этом необходима прямая видимость и остронаправленные параболические антенны. Расстояние между регенераторами 10-200 км. Используются для телефонной связи, телевидения и передачи данных.

3. Спутниковая связь. Используются микроволновые частоты, а спутник служит регенератором (причем для многих станций). Характеристики те же, что у микроволновых линий.

2. Пропускная способность дискретного канала связи

Дискретный канал представляет собой совокупность средств, предназначенных для передачи дискретных сигналов [5].

Пропускная способность канала связи - наибольшая теоретически достижимая скорость передачи информации при условии, что погрешность не превосходит заданной величины. Скорость передачи информации - среднее количество информации, передаваемое в единицу времени. Определим выражения для расчета скорости передачи информации и пропускной способности дискретного канала связи.

При передаче каждого символа в среднем по каналу связи проходит количество информации, определяемое по формуле

I (Y, X) = I (X, Y) = H(X) - H (X/Y) = H(Y) - H (Y/X), (2)

I(Y_T, X_T) = H(X_T) - H(X_T/Y_T) = H(Y_T) - H(Y_T/X_T) = n [H(X) - H (X/Y), (3)

Для символов равной длительности = , в случае неравновероятных символов неравной длительности

При этом скорость передачи информации

Скорость передачи информации зависит от статистических свойств источника, метода кодирования и свойств канала.

Пропускная способность дискретного канала связи

Максимально-возможное значение, т.е. максимум функционала ищется на всем множестве функций распределения вероятности p(x).

Пропускная способность зависит от технических характеристик канала (быстродействия аппаратуры, вида модуляции, уровня помех и искажений и т.д.). Единицами измерения пропускной способности канала являются: [bit/s], [Kbit/s], [Mbit/s], [Gbit/s].

2.1 Дискретный канал связи без помех

Если помехи в канале связи отсутствуют, то входные и выходные сигналы канала связаны однозначной, функциональной зависимостью.

При этом условная энтропия равна нулю, а безусловные энтропии источника и приемника равны, т.е. среднее количество информации в принятом символе относительно переданного равно

I (X, Y) = H(X) = H(Y); H (X/Y) = 0.

Если Х_Т - количество символов за время T, то скорость передачи информации для дискретного канала связи без помех равна

где V = 1/ - средняя скорость передачи одного символа.

Пропускная способность для дискретного канала связи без помех

Т.к. максимальная энтропия соответствует для равновероятных символов, то пропускная способность для равномерного распределения и статистической независимости передаваемых символов равна:

Первая теорема Шеннона для канала: Если поток информации, вырабатываемый источником, достаточно близок к пропускной способности канала связи, т.е.

, где - сколь угодно малая величина,

Теорема не отвечает на вопрос, каким образом осуществлять кодирование.

p₁ = 0,1; p₂ = 0,2 и p₃ = 0,7.

Решение: Энтропия источника равна

Средняя скорость передачи сигнала

V =1/2 = 500 [1/c].

Скорость передачи информации

C = vH = 500 1,16 = 580 [бит/с].

2.2 Дискретный канал связи с помехами

Мы будем рассматривать дискретные каналы связи без памяти.

I(Y_T, X_T) = H(X_T) - H(X_T/Y_T) = H(Y_T) - H(Y_T/X_T) = n [H(Y) - H (Y/X). (9)

Скорость передачи информации по дискретному каналу с помехами

Как видно из формулы, наличие помех уменьшает пропускную способность канала связи.

Читайте также: