7. Розрахунок ефективності системи передачі

Під ефективністю системи в широкому значенні розуміють степінь використання нею її основних ресурсів. У системах зв'язку основними ресурсами можна вважати пропускну здатність каналу С_к, ширину смуги частот каналу F_к, потужність сигналу Р_s.

Найбільш загальною оцінкою ефективності систем зв'язку є коефіцієнт використання пропускної здатності каналу

_к= R_к/С_к, (7.1)

шо дістав назву інформаційної ефективності. У реальних каналах зв'язку швидкість передавання інформації завжди менша за пропускну здатність, тому 0  _к  1. У даному випадку R_к = 1,7110⁵ біт/с, С_к = 4,93 10⁵ біт/с. Тому _к= R_к/С_к = 1,7110⁵/4,93 10⁵ = 0,35. Це невисоке значення інформаційної ефективності. Передаючі можливості каналу використовуються неповністю.

У системах зв'язку з обмеженою смугою частот важливою характеристикою є коефіцієнт використання ширини смуги частот каналу що дістав назву частотної ефективності:

_к = R_к/F_к. (7.2)

Для проектованої системи маємо F_кАМ = 3,4210⁵ Гц, тому величина коефіцієнту _к становить _к = R_к/F_к = 1,7110⁴/3,4210⁵ = 0,5, що є близьким до оптимуму, тобто система практично повністю використовує свою смугу частот.

Для ряду практичних випадків потрібною оцінкою є коефіцієнт використання потужності сигналу Р_s при спектральній густині потужності завади N₀:

_к = R_к/(Р_s/N₀), (7.3)

що дістав назву енергетичної ефективності. Зважаючи, що Р_s = 17,62 В², N₀= 310^-5 В²/Гц, отримуємо _к = R_к/(Р_s/N₀) = 1,7110⁵/(17,62/310^-5) = 0,29. Потужність сигналу системою використовується помірно, тобто можна вважати, що в системі є деякий запас за енергетикою.

8. Висновки

В проектованій ЦСП з ІКМ, застосованій з метою підвищення якості передачі, як і в інших завадостійких системах модуляції, відбувається "заміна" відношення сигнал – завада на смугу частот. Проте, оскільки смуга частот розширюється за логарифмічним законом, а відношення сигнал – шум квантування зростає за показниковим законом, у системі з ІКМ ця "заміна" здійснюється значно ефективніше, ніж у системах з аналоговою модуляцією. За цим показником нині не існує модуляції, кращої за ІКМ.

Імовірність помилки Р_пом= 0,388, отримувана при початковому рівні сигналу 1,5 В є небажаною. Вона виходить через перевищення сигналу шумом – оскільки h² є меншим 1. Для можливості нормальної роботи системи необхідно збільшити рівень сигналу принаймі до 5,94 В.

В даному випадку, щоб забезпечити достатню завадостійкість необхідні відносно невеликі енергетичні затрати (11,9 дБ), як це характерно для цифрових систем передачі, у яких енергія сигналу вигідно обмінюється на безпомилковість функціонування.

Використання завадостійкого коду приводить до зменшення тривалості символу і збільшення внаслідок цього співвідношення сигнал/шум. В даному випадку імовірність помилки символів зростає від 0,1 до 0,16 а імовірність однократної помилки декодування Р_пд кодової комбінації при цьому зменшується від 0,387 до 0,333. Отже, використання коректуючого коду буде технічно доцільним.

В системі блок демодулятора сигналів із АМ-2 виконаний за схемою для оптимального когерентного прийому за критерієм ідеального спостерігача – мінімальної імовірності помилки.

У даному випадку для системи отримуємо значення _к = 0,35. Це невисоке значення інформаційної ефективності. Воно обумовлене вигідним співвідношенням сигна/шум і вказує на те, що передаючі можливості каналу використовуються неповністю. Величина коефіцієнту _к становить _к = 0,5, що є близьким до оптимуму, тобто система практично повністю використовує свою смугу частот. Енергетична ефективність _к = 0,29, тобто потужність сигналу системою використовується помірно. В сумі можна стверджувати, що в розрахованій ЦСП маємо деякі запаси за швидкістю передачі і енергетикою. Запас за смугою частот відсутній.

Список літератури

1. Теория передачи сигналов. Учебник для вузов . Зюко А.Г., Кловский Д.Д. Назаров М.В., Финк Л.М. – М.: Радио и связь, 1986

2. Теорія електричного зв'язку. Підручник для ВНЗ. Панфілов І.П., Дирда В.Ю., Капацін А.В. – К.: Техніка, 1998.

3. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие для вузов / Д.В.Васильев, М.Р.Витоль и др.: Под ред. К.А.Самойло: – М.: Радио и связь, 1982

4. Методичні вказівки для виконання курсової роботи з навчальної дисципліни "Теорія електричного зв'язку" для спеціальностей за напрямком підготовки 0924 – телекомунікації. / В. К. Стеклов, Л. Н. Беркман і ін. – К.:КІЗ, 2001.

5. Навчальний посібник для виконання курсової роботи з дисципліни "Теорія електричного зв'язку" для студентів спеціальностей за напрямком підготовки 0924 – телекомунікації. / І. Р. Хархаліс. – Львів.:ДУІКТ, 2002.