69634

Обчислення пропускної здатності каналу зв’язку

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Якщо вважати що канал зв’язку це сукупність засобів призначених для передачі інформації від джерела повідомлень до адресата то під пропускною здатністю каналу зв’язку можна вважати його максимальну швидкість передачі інформації.

Украинкский

2014-10-08

126 KB

4 чел.

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра ЕОМ

Реферат

На тему "Обчислення пропускної здатності каналу зв'язку"

З дисципліни «Теоретичні основи цифрових комунікацій»

Виконав:

Студент гр. КІ-21

Громов А. С.

Прийняв:

Парамуд Я.С.

Львів 2011

Пропускна здатність каналу зв’язку

Якщо вважати що канал зв’язку це сукупність засобів призначених для передачі інформації від джерела повідомлень до адресата то під пропускною здатністю каналу зв’язку можна вважати його максимальну швидкість передачі інформації. Максимальну швидкість передачі інформації і відповідну пропускну здатність каналу зв’язку Cn можна визначити за формулою: Cn = Cmax =   біт/сек.  (7)

Для двійкового коду пропускна здатність каналу зв’язку визначається за формулою (7a)

Cn2 = Cmax2 =  =   біт/сек.   (7а)

При наявності завад у каналі зв’язку при визначенні відповідних ентропій у джерела повідомлень та адресата пропускна здатність каналу зв’язку визначається виразом (8)

Cn = n[H(A) – H(A/B)] = n[H(B) – H(B/A)] = n[H(A) + H(B) – H(A,B)]  біт/сек.  (8)                   в переважній більшості пропускна здатність реальних каналів зв’язку обчислюється на основі ймовірностей неправильного прийому інформації Рн або правильного прийому інформації Рп або правильного прийому при дії каналу завад ці ймовірності взаємозв’язані співвідношенням: Рп = 1 – Рн  (9)

Канал зв’язку в якому ймовірності помилкових переходів однакові, та ймовірності правильного прийому одного символу дорівнюють ймовірності прийому іншого символу називають симетричним. Канал не може бути симетричним на короткому інтервалі передачі одного слова. Канал вважається симетричним на досить тривалому, а в ідеалі нескінченному часі передачі повідомлень. На практиці симетричними каналами вважають такі які мають близькі значення ймовірностей передачі якісних ознак. Багато каналів з достатньою мірою точності описуються моделлю симетричного каналу і такий канал має наступні основні властивості:

  1.  Ентропії джерела повідомлення та адресата однакові Н(А) = Н(В)
  2.  Умовні ентропії джерела повідомлення та адресата симетричні Н(А/В) = Н(В/А)
  3.  Середня кількість інформації в прийнятому повідомленні відносно до переданого симетрична кількості інформації переданої відносно до прийнятої і може бути визначена за одним із наведених співвідношень: I(A,B) – I(B,A) = H(A) – H(B/A) =

     = H(A) – H(A/B) = H(B) – H(A/B) = H(B) – H(B/A) = H(A) + H(B) – H(A,B) = H(A) +               + H(B) – H(B,A)

  1.  Канальна матриця зі сторони джерела повідомлень і зі сторони адресата описується однаковими параметрами (співвідношеннями)
  2.  В канальних матрицях сума ймовірностей у кожному рядку та у кожному стовпці рівна одиниці
  3.  Пропускна здатність від джерела до приймача дорівнює пропускній здатності від приймача до джерела

Для двійкового коду з властивостей симетричних каналів зв’язку випливає що максимальна швидкість передачі інформації буде для джерел й яких ймовірності передачі 0 та 1 рівні, тобто ймовірність для логічної одиниці дорівнює ймовірності для логічного нуля  0,5, тоді ентропія для джерела повідомлень  і ентропія для адресата визначається: H(A) = H(B) = -  -1   біт/символ.


Задача
 1

Обчислення пропускної здатності каналу зв'язку, що описується:

0

0.1

0

0.1

0.3

0

0

0.1

0.4

, якщо відомо, що  на виході джерела повідомлення символи виробляються зі швидкістю 50 знаків за 1мс.

Розв'язок:

Канальна матриця має вигляд:

В1

В2

В3

А1

0

0.1

0

А2

0.1

0.3

0

А3

0

0.1

0.4

1) Знаходимо безумовні імовірності типу  та :

:

:

2) Знаходимо ентропії джерела та приймача повідомлень:

3) Знаходимо eнтропію об’єднання (з матриці):

4) Знаходимо пропускну здатність каналу зв’язку:

, де  n – кількість символів, що виробляється джерелом повідомлень за одиницю часу;

Сп = 50*103 *(1,692+1,692-2,015) = 50000*1,369 = 68450 біт/сек

Відповідь: Пропускна здатність заданого каналу зв'язку 68450 біт/сек.


Задача 2

Визначити пропускну здатність каналу зв'язку 2-х систем А і В, якщо імовірність появи сигналів на виході системи А:

Р(а1) = 0.1

Р(а2) = 0.4

Р(а3) = 0.5

Канальна матриця р(В/А)

1

0

0

0.25

0.75

0.8

0

0.25

0.8

Відомо, що кожен символ повідомлень, що отримується виробляється за 0.1мс.

Розв'язок:

Канальна матриця р(В/А) має вигляд:

В1

В2

В3

А1

1

0

0

А2

0.25

0.75

0.8

А3

0

0.25

0.8

1) Знаходимо безумовні імовірності типу :

J=1 ->  = 0.26

J=2 ->  = 0.47

J=3 ->  = 0.27

:

2) Знаходимо ентропії приймача повідомлень:

3) Знаходимо загальну умовну ентропію (з матриці):

= -((0.46+0.27)*0.25log0.25 + 0.46*0.75log0.75 + (0.46+0.27)*0.8log0.8) =

= 0.365+0.143+0.186 = 0.694 біт/символ

4) Знаходимо пропускну здатність каналу зв’язку:

, де  n – кількість символів, що виробляється джерелом повідомлень за одиницю часу;

Сп = 104 *(1,562-0,694) = 10000*0,868 = 8680 біт/сек

Відповідь: Пропускна здатність заданого каналу зв'язку 8680 біт/сек.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42799. Метод Флетчера-Ривса 3.14 MB
  Все описываемые градиентные методы основаны на итерационной процедуре реализуемой в соответствии с формулой Где текущее приближение к решению ; параметр характеризующий длину шага; направление поиска управляемых переменных x. Первый называется методом градиентного спуска с постоянным шагом. Где направление движения на каждом шаге совпадает с антиградиентом функции. А длина шага задается пользователем и остается постоянной до тех пор пока функция убывает в точках последовательности .
42800. Анализ информационных потребностей пользователей предметной области «Народное образование области» 684.5 KB
  Вместе с тем информационные потребности пользователей меняются со временем, что должно быть учтено в методике проектирования КИМПО: она должна быть ориентирована не столько на первоначальное создание модели, сколько на интеграцию новой информационной потребности с текущей моделью.
42801. Разработка специализированного цифрового функционального узла 6.35 MB
  Генератор чисел на базе счетчика Джонсона. Варианты построения счетчика Джонсона и выбор оптимального в соответствии с критерием оптимизации. Сигнал (R) имеет отрицательную полярность и длительность более Т и менее 1.5Т. В результате воздействия сигнала (R) генератор чисел должен установиться в исходное состояние и сформировать на своих выходах первое число из заданной последовательности.
42802. Расчетная АСР 258.49 KB
  При автоматизации технологических объектов управления ТОУ широко применяют одноконтурные системы регулирования АСР обеспечивающие стабилизацию выходных координат объектов. Проектирование таких АСР предполагает знание статических и динамических характеристик ТОУ позволяющих произвести расчет системы регулирования определить структуру регулятора и найти параметры его настройки. Тогда по аналогии с критерием Найквиста можно сформулировать следующее условие: если разомкнутая АСР имеет степень колебательности...
42803. Электроиндуцированные упругие деформации в кристаллах ниобата лития 329.46 KB
  Точечная группа симметрии: 3m. Приложено электрическое поле В см под углом 600 к главной оси симметрии. Область науки в задачу которой входит описание и объяснение структуры кристаллов на основе законов симметрии и пространственных соотношений расстояний между атомами называется кристаллографией. Поскольку в данном кристалле имеется ось симметрии третьего порядка то использование метода прямой проверки в декартовых координатах невозможно.
42804. Разработка программного обеспечения, ведение базы данных “Прокат видеокассет” 2.21 MB
  Видеотека Имя поля Тип данных Названиеописание Длина поля Код кассеты Numeric Указывается код видеокассеты. 5 Жанр Numeric Указывается жанр фильма. 10 Наименование Chrcter Указывается название кассеты. 18 Режиссер Chrcter Указывается режиссер данной видеокассеты.
42805. Сравнительная характеристика автоматической двухшпиндельной вакуум-закаточной машины 2.16 MB
  1 СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЬЕКТЕ ОБРАБОТКИ Для производства жестяных банок необходима жесть уплотняющие материалы. При производстве цельно штамповочных банок требуется жесть уплотняющие материалы и материал для смазки жести перед штамповкой банок. Кроме того для производства консервных банок используют белую лакированную жесть электролитического лужения она более экономична так как толщина оловянного покрытия составляет 061мКр. Жесть черная рулонная лакированная применяют для...
42806. Использование переходных металлов и их соединений в технологии сенсорных микро-наносистем 313.59 KB
  Настоятельная необходимость отслеживать все аспекты состояния окружающей среды в реальном времени постоянно растет, и это вызвано возрастающими связями загрязнения окружающей среды с нашим здоровьем и безопасностью. Необходимо также иметь возможность определять содержание основных компонентов и примесей в различных средах.
42807. Анализ конструкции мобильного телефона Samsung i8910 HD с использованием методик FMEA и FTA 7.54 MB
  Попытки научного подхода к оценке качества предпринимались давно. Так, еще в 1930 г. немецкий доктор-инженер К. Комментц установил для кораблей, предназначенных для мелководья, что всякое уменьшение осадки судов на 1 % приводит к повышению цены на 0,6%. Несколько более сложным у него оказалось влияние вместимости судна и других параметров качества.