2. Скорость передачи информации.

Наряду с помехоустойчивостью важнейшим показателем работы системы связи является скорость передачи (скорость телеграфирования). В системах передачи дискретных сообщений скорость передачи измеряется числом передаваемых символов в единицу времени (секунду) ν (ню), БОД (1 БОД – это 1 элементарная посылка в секунду).

Как будет показано в следующих лекциях по теории информации максимальное количество информации, которое можно передать одним символом при использовании двоичного кода, равно 1 Биту. Если используются m – ичные коды, то (Бит).

Поэтому в общем случае дискретный источник может обеспечить максимальную скорость выдачи информации :

				(1.7)
где	Т	–	длительность посылки;
	m	–	основание кода.

В общем случае где – техническая скорость, = 1/T (Бит/с).

Однако при m = 2 в частном случае возможно равенство: Тогда максимальную скорость выдачи информации можно записать с помощью следующего выражения:

(1.8)

Это равенство возможно, если соблюдены одновременно три условия:

1. ИДС – двоичный.

2. Символы 0 и 1 выдаются равновероятно.

3. Символы 0 и 1 на выходе ИДС появляются независимо друг от друга.

Только в этом случае 1 Бод численно равен 1 Бит / с. При m > 2 возможно, что скорость передачи информации Т.е. если проанализировать выражения (1.7) и (1.8), то с увеличением m (основания кода) скорость передачи информации должна возрастать. На самом деле это не всегда так. Нередко Это происходит потому, что не все посылки используются для передачи информации, например часть из них служит для синхронизации или для обнаружения и исправления ошибок.

Выводы

1. Скорость передачи информации определяет количественную сторону работы системы связи.

3. Пропускная способность спи.

Пропускная способность системы связи – это максимально-возможная (предельная) скорость передачи информации (при условии, что канал не вносит ошибок и искажений) –

Пропускную способность системы передачи аналоговых сообщений оценивают количеством одновременно передаваемых телефонных разговоров, радиовещательных или ТВ программ и т. п.

Пропускную способность системы не следует путать с пропускной способностью канала связи Она характеризует максимальное количество информации, которое может быть передано по данному каналу в единицу времени. В реальных системах скорость передачи всегда меньше пропускной способности канала

В теории информации доказывается, что при существуют такие способы передачи и соответствующие способы приёма, при которых верность передачи может быть сделана сколь угодно большой. Пропускная способность системы связи – понятие техническое, характеризующее используемую аппаратуру, тогда как пропускная способность канала является фундаментальным теоретическим понятием, определяющим потенциальные возможности системы связи, использующей данный канал.

Работа любой технической системы оценивается эффективностью. В свою очередь эффективность любой технической системы определяется количеством и качеством выдаваемой продукции. В системах связи такой продукцией является передаваемая информация, количество которой определяется: средней скоростью передачи, а качество – величиной ошибки.

Важнейшими показателями эффективности систем связи являются:

1. Информационная эффективность – определяет степень использования системой связи пропускной способности канала.

2. Степень использования канала по мощности

3. Степень использования канала по частоте

						(1.9)
где		–	мощности шума;
	F	–	ширина полосы пропускания;
		–	мощность сигнала.

Шеннон показал, что пропускная способность канала с аддитивным белым гауссовским шумом является функцией средней мощности принятого сигнала S, средней мощности шума N и ширины полосы пропускания F. Выражение для пропускной способности канала связи (теорема Шеннона- Хартли) можно записать следующим образом:

(1.10)

Если F измеряется в герцах, а логарифм берётся по основанию 2, то пропускная способность будет иметь размерность бит / c. Теоретически информацию можно по каналу передавать со сколь угодно малой вероятности ошибки с любой скоростью В работе Шеннона показано, что величины S, N, F устанавливают пределы скорости передачи, а не вероятности появления ошибок.

В современных цифровых системах связи используется термин: скорость передачи данных – это величина (бит/с) определяется с помощью формулы (1.7).

Важной характеристикой системы является своевременность, которая определяется допустимой задержкой, обусловленной преобразованием сообщений и сигналов, а также конечным временем распространения сигнала по каналу связи. Она зависит, во-первых, от характера и протяжённости канала, во-вторых, от длительности обработки сигнала в приёмном и передающем устройствах. Скорость передачи и задержка являются независимыми характеристиками, практически не связанными друг с другом.

Существуют и многие другие параметры характеризующие с различных точек зрения качества системы связи. К ним относятся скрытность связи, надёжность системы, габаритные размеры и масса аппаратуры и т.д., которые не рассматриваются в курсе ТЭС. Им посвящены отдельные разделы других специальных курсов.

Выводы:

1. Пропускная способность СПИ – это максимально-возможная (предельная) скорость передачи информации (при условии, что канал не вносит ошибок и искажений) –

2. В реальных системах скорость передачи всегда меньше пропускной способности канала

Заключение:

1. Важнейшими характеристиками системы связи являются верность и скорость передачи сообщений. Первая определяет качество передачи, а второе – количество. При передаче дискретных сообщений верность (помехоустойчивость) определяется вероятностью ошибки, а при передаче непрерывных сообщений – среднеквадратической ошибкой. Скорость измеряется чаще всего числом передаваемых двоичных единиц информации в единицу времени (бит/с).

Литература

Основная:

1. Теория электрической связи: Учеб. Для вузов / А.Г. Зюко, Д. Д. Кловский, В.И. Коржик, М. В. Назаров; Под ред. Д. Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998. – 433 с.

 

Дополнительная:

1. Прокис Дж. Цифровая связь: Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 2000. – 800 с.

2. Бернард Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.

3. Сухоруков А.С. Теория электрической связи: Конспект лекций. Часть 1. – М.:МТУСИ, ЦЕНТР ДО, 2002. – 65 с.

4. Сухоруков А.С. Теория цифровой связи: Учебное пособие. Часть 2. – М.:МТУСИ, 2008. – 53 с.

Разработал:

кандидат технических наук

О.Р. Кивчун

«___»__________ 2012 года

10