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 зв’язку 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

3 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

50878. Создание программного продукта линейной структуры в среде Delphi 258.5 KB
  Одни типы уже определены в языке другие программисту приходится задавать самому. Типы данных определяемые пользователем обычно задаются в разделе описания типов программы или модуля unit однако тип можно делать и внутри процедур и функций. Внутри же они заменяют все внешние типы с тем же именем. Простые типы данных Порядковые типы Целые типы Символьные типы Булевы типы Перечисляемые типы Поддиапазонные типы Любой реально существующий тип данных каким бы сложным он не казался на первый взгляд представляет собой простые...
50879. Парольная защита. Исследование программных аспектов парольной защиты 148 KB
  Исследовать зависимость длины пароля при фиксированных значениях от вероятности подбора пароля для заданных значений. Результаты работы предоставить в виде отчета: а краткое содержание последовательного порядка выполненных работ б по результатам решения задач построить график зависимостей S = fP проанализировать полученные зависимости и сформулировать выводы о том каким образом величина вероятности угадывания подбора пароля влияет на параметры: 1 длину пароля; 2 время жизни пароля при заданных значениях длины пароля и времени...
50880. Интерактивные элементы. Action Script 365 KB
  Кнопки Основное отличие кнопок состоит в том что они предназначены для реагирования на действия пользователя например нажатия на саму кнопку ее клавишный аналог или активную область в фильме. Timeline кнопки содержит всего четыре кадра: Up – обычное состояние кнопки. Over– изменение кнопки при нахождении над ней мыши. Если у вас будет несколько одинаковых кнопок достаточно создать только один образец кнопки накладывая на него необходимые надписи меняя цвет или размер экземпляров.
50881. Программирование в Delphi. Разработка программ с ветвлением 796.5 KB
  Например: Величина сопротивления равна нулю Ответ правильный Сумма покупки больше 300 рублей В программе условие это выражение логического типа Boolen которое может принимать одно из двух значений: True истина или Flse ложь. Операторы сравнения Оператор Описание Результат сравнения Больше True если первый операнд больше второго иначе Flse Меньше True если первый операнд меньше второго иначе Flse = Равно True если первый операнд равен второму иначе Flse Не равно True если первый операнд не равен второму иначе Flse =...
50882. Анимация во Flash mx 2004 9.29 MB
  Практическая часть Задание: Ознакомьтесь с ключевыми принципами работы с анимацией во FLSH MX 2004. Анимация и интерактивные мультимедийные приложения вот то что привлекает к Flsh MX 2004 большинство пользователей. Если его нет когда вы только запустили программу либо закрыли проект Timeline Временная шкала не будет отображена в рабочем окне Flsh.
50883. Временные характеристики линейных систем управления. Определение реакции системы на произвольное входное воздействие 237.5 KB
  Определение свободного и вынужденного движения системы. при ненулевых начальных условиях Cхема моделирования системы с использованием пакета Simulink Осциллограмма системы. Определить с использованием пакета Simulink реакцию системы с передаточной функцией при подаче на вход сигнала: 1. Определение реакции системы на сигнал сложной формы.
50884. Программирование в Delphi. Разработка программ со сложным ветвлением 737 KB
  Даны три стороны а в с. Если все стороны равны то Равносторонний если две стороны равны Равнобедренный если стороны не равны Разносторонний Даны три числа найти сумму отрицательных из них Даны три числа возвести в квадрат те из них значения которых не отрицательны а затем сложить. Даны три числа найти произведение тех чисел значение которых положительны Составить программу определяющую уровень облученности студента низкий средний достаточный высокий по его среднему балу Даны три числа вычислите корень...
50885. Анимация движения во FLASH MX 2004. Движение по маршруту. Программная анимация 4.82 MB
  Анимация трансформации формы (морфинг). Этот вид анимации следует реализовывать тогда, когда один графический объект мультфильма должен плавно видоизмениться в другой. Вы задаете только начальную и конечную формы, а промежуточные кадры будут заполнены автоматически.
50886. Программирование в Delphi. Разработка циклических программ. Цикл с пошаговой сменой аргумента 5.46 MB
  Научиться составлять и реализовывать программы решения задач с использованием оператора цикла с пошаговой сменой аргумента FOR. Эта последовательность действий образует тело цикла. В теле цикла используется переменная которая при каждом повторении тела цикла меняется и определяет число повторений цикла. Такая переменная называется параметром цикла.