Балтийский федеральный университет имени И. Канта

Физико-технический факультет

Утверждаю

Заведующий кафедры

к.т.н., доцент

А. Шпилевой

«___»_________ 200__ г.

Л Е К Ц И Я № 4

Тема: «Основные характеристики систем передачи информации»

Текст лекции по дисциплине: «Теория электрической связи»

Обсуждена и одобрена на заседании кафедры

протокол №___ от «___»___________200__г.

Г. Калининград 2012 г.

Текст лекции № 4

по дисциплине: «Теория электрической связи»

«Основные характеристики систем передачи информации»

Введение

Жизнь современного общества немыслима без обмена информацией. Передача информации осуществляется с помощью систем связи. Составным элементом любой системы связи является канал связи.

В реальных каналах связи наблюдаются помехи, искажения, шумы, которые приводят к ошибкам на приеме.

В зависимости от характера ошибок различают дискретные каналы: симметричный (все ошибки равновероятны), асимметричный (некоторые ошибки обладают большей вероятностью), без памяти (искажение символа не зависит от искажения другого), с памятью – если такая зависимость есть.

Любой канал обладает конечной пропускной способностью, характеризующей максимально возможное значение скорости передачи информации по каналу. Этот параметр канала связи необходимо знать.

Пропускная способность, помехоустойчивость и скорость передачи информации – это самые основные показатели, характеризующие любую систему связи.

В лекции будут подробно рассмотрены эти показатели. Знания характеристик систем связи помогут ВАМ в изучении всех специальных дисциплин.

1. Помехоустойчивость спи.

При оценке работы систем связи необходимо в первую очередь учитывать:

1. Точность передачи сообщений.

2. Скорость передачи информации.

Первое определяет качество передачи, второе – количество. В реальной системе связи качество передачи зависит от степени искажений принятого сообщения. Эти искажения зависят от свойств и технического состояния системы, а также от интенсивности и характера помех.

В правильно спроектированной и технически исправной системе связи необратимые искажения сообщений обусловлены лишь воздействием помех. В этом случае качество передачи полностью определяется лишь помехоустойчивостью системы.

ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ – способность системы противостоять вредному влиянию помех на передачу сообщений.

Так как действие помех проявляется в том, что принятое сообщение отличается от переданного, то количественно помехоустойчивость при заданной помехе можно характеризовать степенью соответствия принятого сообщения переданному. Назовём эту величину общим термином – верность.

Количественную меру верности выбирают по – разному, в зависимости от характера сообщения и требований получателя.

Пусть сообщение представляет собой дискретную последовательность элементов из некоторого конечного множества (текст).

Влияние помехи на передачу такого сообщения проявляется в том, что вместо фактически переданного элемента может быть принят какой-либо другой. Такое событие называется ошибкой.

В качестве количественной меры верности можно взять вероятность ошибки –

				(1.1)
где		–	ошибочный элемент сообщения;
		–	общее число элементов сообщения.

Если сообщение – непрерывная функция времени, то количественной мерой верности приёма такого сообщения будет среднеквадратичное отклонение принятого сообщения от переданного:

				(1.2)
где		–	принятое сообщение;
		–	переданное сообщение.

Черта вверху – усреднение по ансамблю случайных величин.

Как будет показано, позже верность передачи зависит:

1. От отношения средних Р_с / Р_п.

2. От степени отличия друг от друга сигналов, соответствующим разным сообщениям (т.е. задача состоит в том чтобы выбрать сигналы с большим различием).

3. От способа приёма (т.е. необходимо выбрать такой способ приёма, который наилучшим образом реализует различие между сигналами при данном отношении сигнала к помехе).

Следует обратить внимание на существенное отличие между аналоговыми и дискретными СПИ.

В аналоговых системах всякое, даже сколь угодно малое мешающее воздействие на сигнал, вызывающее искажение модулируемого параметра, всегда влечёт за собой погрешность в сообщении. Поэтому абсолютно точное восстановление переданного сообщения невозможно.

В дискретных СПИ ошибка при передаче сообщений возникает только тогда, когда сигнал опознаётся неправильно, но это происходит лишь при искажениях, превышающих некоторый порог.