69638

Обчислення швидкості передачі інформації і пропускної здатності каналів зв’язку

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Обчислення швидкості передачі інформації і пропускної здатності каналів звязку В умовах відсутності завад швидкість передачі інформації визначається кількістю інформації що переноситься символом повідомлення за одиницю часу і рівна де...

Украинкский

2014-10-08

63 KB

4 чел.

PAGE  2

Лекція 10. Обчислення швидкості передачі інформації і

пропускної здатності каналів зв’язку

В умовах відсутності завад швидкість передачі інформації визначається кількістю інформації, що переноситься символом повідомлення за одиницю часу, і рівна

  ,

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

 H – ентропія (невизначеність), яка усувається при отриманні одного символу повідомлень, що виробляються даним джерелом.

Швидкість передачі інформації також може обчислюватись як

  ,     де – час передачі одного символу.

Швидкість передачі інформації завжди визначається відносно первинного алфавіту і залежить від його ентропії. А швидкість передачі сигналів обчислюється відносно вторинного алфавіту, якщо апаратура забезпечує передачу усіх якісних його ознак. Швидкість передачі сигналів обчислюється за формулою.

,     де – час передачі одного символу вторинного алфавіту.

Таким чином, швидкість передачі інформації залежить від інформаційних характеристик джерела повідомлень, а швидкість передачі сигналів – від швидкодії апаратури. Ці величини не слід плутати, оскільки вони обчислюються за різними формулами і мають різну розмірність.

Для повідомлень, складених з рівноімовірних взаємонезалежних символів однакової тривалості, швидкість передачі інформації обчислюється так:

  .

У випадку нерівноімовірних символів однакової тривалості

  .

У випадку нерівноімовірних і взаємозалежних символів різної тривалості

  

Пропускна здатність (або ємність) каналу зв’язку – це максимальна швидкість передачі інформації по даному каналу зв’язку. Нагадаємо, що під каналом зв’язку розуміється сукупність засобів, призначених для передачі інформації від заданого джерела повідомлень до адресата. Отже, .

Для двійкового коду .

При наявності завад пропускна здатність каналу зв’язку обчислюється так:

 

Пропускна здатність реальних каналів зв’язку обчислюється за допомогою імовірностей помилкового (неправильного) прийому , які враховують дію завад. При цьому імовірність правильного прийому . Канал, в якому імовірності помилкових переходів однакові та імовірності правильного прийому одного символу дорівнює правильному прийому іншого символу, називаються симетричними.

В дійсності не існує абсолютно симетричних каналів зв’язку на інтервалі слова. Канали можуть бути симетричними на нескінченному участку. Практично симетричними каналами вважаються канали з близькими імовірностями прийому якісних ознак. Ряд каналів принципово несиметричні: це кабельні канали з цифровим зв’язком, канали з пасивною паузою. Однак, багато каналів з достатньою точністю описуються моделлю симетричного каналу.

Властивості симетричного каналу зв’язку:

  1.  Ентропії джерела та приймача рівні: .
  2.  Умовна ентропія симетрична: .
  3.  Середня кількість інформації в прийнятому ансамблі відносно переданого:

.

  1.  Канальна матриця зі сторони джерела і з боку приймача має однаковий вигляд.
  2.  В канальних матрицях сума імовірностей в кожному рядку і в кожному стовпці рівна одиниці.
  3.  Пропускна здатність від джерела до приймача дорівнює пропускній здатності від приймача до джерела.

Розглянемо швидкість передачі інформації симетричного бінарного каналу. Бінарним називається канал зв’язку, в якому повідомлення передаються за допомогою двох якісних ознак.

Оскільки в симетричному бінарному каналі  і , тоді

.

Пропускна здатність .

Пояснення 1+. З симетрії випливає, що максимальна швидкість передачі інформації буде для джерел, в яких імовірність передачі 0 і 1 рівні, тобто , а


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25326. Первая и вторая сигнальные системы 44 KB
  И у человека вырабатываются условные рефлексы на различные сигналы внешнего мира или внутреннего состояния организма если только различные раздражения экстеро или интерорецепторов сочетаются с какимилибо раздражениями вызывающими безусловные или условные рефлексы. И у человека при соответствующих условиях возникает внешнее безусловное или внутреннее условное торможение. И у человека наблюдается иррадиация и концентрация возбуждения и торможения индукция динамическая стереотипия и другие характерные проявления условнорефлекторной...
25327. Типы высшей нервной деятельности 36.5 KB
  Современное представление об анализаторах как сложных многоуровневых системах передающих информацию от рецепторов к коре и включающих регулирующие влияния коры на рецепторы и нижележащие центры привело к появлению более общего понятия сенсорные системы. 0036 Рецепторы и их свойства Рецепторами называются специальные образования преобразующие энергию внешнего раздражения в специфическую энергию нервного импульса. Все рецепторы по воспринимаемой среде делятся на экстерорецепторы принимающие раздражения из внешней среды рецепторы органов...
25328. Кожная рецепция 24 KB
  Ее рецепторы представляют собой свободные нервные окончания и сложные образования тельца Мейснера тельца Пачини в которых нервные окончания заключены в специальную капсулу. Это механорецепторы реагирующие на растяжение давление и вибрацию. При температуре кожи 3137С эти рецепторы почти неактивны. Ниже этой границы холодовые рецепторы активизируются пропорционально падению температуры затем их активность падает и совсем прекращается при 12 С.
25329. Интеро- и проприорецепция 30.5 KB
  Все эти рецепторы представляют собой механорецепторы специфическим раздражителем которых является их растяжение. Сухожильные рецепторы оплетают тонкие сухожильные волокна окруженные капсулой. Таким образом в отличие от мышечных веретен сухожильные рецепторы информируют нервные центры о степени напряжения мышц и скорости его развития.
25330. Двигательный анализатор 39.5 KB
  Интрафузалъные волокна подразделяются на два типа: 1 длинные толстые с ядрами в ядерной сумке которые связанны с наиболее толстыми и быстропроводящими афферентными нервными волокнами они информируют о динамическом компоненте движения скорости изменения длины мышцы и 2 короткие тонкие с ядрами вытянутыми в цепочку информирующие о статическом компоненте удерживаемой в данный момент длине мышцы. Другие суставные рецепторы возбуждаются только в момент движения в суставе т. посылают информацию о скорости движения.
25331. РЕГУЛЯЦИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ 37 KB
  Им был разработан новый метод изучения желудочной секреции. Парасимпатические влияния приводят к усилению кровотока и повышенной секреции слюны. В секреции желудочных желез выделено три фазы: сложнорефлекторная желудочная и кишечная. Возбуждение секреции во вторую фазу желудочного пищеварения обусловлено импульсами из механорецепторов передаваемыми в пищеварительный центр по центростремительным ветвям блуждающего нерва.
25332. Функции печени в связи с всасыванием 45.5 KB
  В процессах пищеварения она принимает весьма многообразное участие которое проявляется в следующем: желчь активирует ферменты выделяемые поджелудочной и кишечными железами наиболее сильно выражена активация липазы которая расщепляет примерно в 20 раз больше жира после прибавления желчи к раствору; желчь эмульгирует жиры чем способствует их расщеплению и всасыванию; желчь усиливает движения кишок и возбуждает при поступлении в кишечник секрецию поджелудочной железы. Все изложенное свидетельствует о важной роли желчи в пищеварении в...
25333. Обмен веществ, энергии и информации 27 KB
  В процессе обмена веществами энергией и информацией с внешней средой происходит формирование структур живого тела восстановление их снашивающихся элементов а также освобождение энергии для поддержания жизнедеятельности организма. Обмен энергии обеспечивает поддержание жизнедеятельностисохранение устойчивого неравновесного негэнтропийного состояния живого тела. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА Способность организма человека поддерживать постоянную температуру обусловлена сложными биологическими и физикохимическими...
25334. ОБМЕН БЕЛКОВ 24.5 KB
  В состав белков входят различные аминокислоты к вторые подразделяются на заменимые и незаменимые. Из печени такие аминокислоты поступают в ткани и используются для синтеза тканеспецифичных белков. При избыточном поступлении белков с пищей после отщепления от них аминогрупп они превращаются в организме в углеводы и жиры.