Передача информации по дискретным и непрерывным каналам связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Передача информации по дискретным и непрерывным каналам связи
Принципы определения производительности источника дискретных сообщений. Анализ пропускной способности двоичного симметричного канала связи с помехами, а также непрерывных каналов связи с нормальным белым шумом и при произвольных спектрах сигналов и помех.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Передача информации по дискретным и непрерывным каналам связи
Производительность источника дискретных сообщений
Для такого источника можем определить среднее количество информации в сообщениях (энтропию).
Источник работает на интервале T и генерирует за это время количество информации .
скорость выдачи информации источником, если процесс эргодический.
Если источник выдал n элементарных сообщений, а длительность сообщений тогда:
Определим максимальную производительность источника
Скорость передачи информации по дискретным каналам без помех. Оптимальное статистическое кодирование
Если отсутствуют помехи, то при согласовании источника с каналом, скорость передачи информации равна производительности источника сообщений:
Задачей статистического кодирования является максимизация скорости передачи информации по каналу связи.
В настоящее время используется двоичное кодирование.
Чтобы обеспечить максимальную скорость передачи информации по каналу без помех, необходимо реализовать оптимальное статистическое кодирование сообщений источника двоичным кодом. Можно доказать, что для выполнения ОСК необходимо выполнить правило:
где - количество символов в комбинации двоичного кода.
Т. е. количество символов в кодовой комбинации должно равняться количеству информации в кодируемом сообщении.
Существует ряд алгоритмов статистического кодирования. Основная цель всех схем ОСК - минимизация средней длительности кодовых комбинаций. Необходимо осуществить кодирование таким образом, чтобы наиболее часто встречающиеся комбинации кодировались наиболее короткими комбинациями. Наиболее известны схемы Шеннона-Фано и Хаффмена. Характерно то, что предварительно все сообщения записываются в порядке убывания их вероятностей. Ни одна короткая комбинация не является началом более длинной. Именно это свойство дает возможность декодирования.
Рисунок - Схема кодирования Шеннона - Фано.
Оптимальное статистическое кодирование обеспечивает передачу информации по каналам связи с максимальной скоростью. Недостаток: помехи или сбои в аппаратуре, искажения символа ведут к искажению всех других комбинаций.
Необходимо вводить интервалы между кодовыми комбинациями. Величина защитного интервала между комбинациями должна быть кратна длительности импульса и не менее длительности одного импульса. Это снижает достоинства оптимального кода.
Скорость передачи информации и пропускная способность дискретных каналов с помехами
Пусть источник генерирует сообщения
Оценим скорость передачи информации -вход, -выход
Если отсутствуют помехи, то имеют место однозначные переходы. Если помехи присутствуют, то имеют место ошибочные переходы.
Она показывает вероятность перехода переданного символа в принятый . Максимальное значение переходных вероятностей лежит на главной диагонали матрицы - .
Количество информации определяется как:
В случае отсутствия ошибок в передаче
Анализируя принятые сообщения, можем построить матрицу апостериорных вероятностей.
-апостериорная (послеопытная) вероятность.
Эта величина определяет, какое количество информации необходимо ещё получить, чтобы сообщение стало достоверно. Такое количество информации было потеряно в канале связи при передаче сообщения .
Количество информации, полученное получателем:
Взаимная информация - количество переданной информации содержащейся в при приёме :
Нас интересует среднее количество информации, доставленной на выход канала одним принятым сообщением:
- энтропия источника, т.е. среднее количество информации, которое содержится в каждом переданном символе.
- энтропия потерь, т.е. среднее количество информации, которое теряется при передаче символа.
- среднее количество информации, которое доставляется потребителю при приеме одного сообщения.
- смесь полезного сообщения с шумом
- энтропия выходного канала, среднее количество информации, которое содержится в одном выходном символе (смеси сигнала с помехой).
- энтропия шума, среднее количество информации, которое добавляется шумом.
За время получаем количество информации:
Значения зависят от соотношения сигнал/шум, способа обработки сигнала, вида сигнала, вида канального кодирования и матрицы переходных вероятностей.
Пропускная способность двоичного симметричного канала связи с помехами
Канал называется симметричным, если вероятности ошибочных переходов равны между собой.
Пропускная способность в таком случае зависит только от вероятности ошибки и становится равной нулю, если вероятность ошибки
Имеем непрерывный канал связи, в котором передается непрерывное сообщение (сигнал) . В этом канале действует аддитивная помеха . В результате на выходе приемного устройства мы имеем смесь
Рассмотрим временной интервал T, на нем мы передали количество информации , тогда
Любое непрерывное сообщение, которое существует на конечном интервале T и имеет ограниченный спектр можно заменить совокупностью дискретных отсчетов.
где - дифференциальная энтропия одного отсчета.
Пропускная способность непрерывного канала с нормальным белым шумом. Формула Шеннона
На выходе канала смесь сигнала с шумом
- нормальный белый шум, описывается одномерным законом распределения вероятностей
- плотность мощности физического спектра.
Максимальной энтропией обладает источник нормального белого шума и значение энтропии которого равно
- среднеквадратическое отклонение мгновенных значений.
Если шум существует в полосе , то мощность шума
Так как - нормальный белый шум, то можно доказать, что максимум будет в том случае, если , также будет являться процессом типа нормального белого шума. В этом случае
Процесс также должен быть типа нормального белого шума.
Значение пропускной способности стремится к постоянной величине, потому что мощность сигнала не зависит от ширины спектра и полосы пропускания, а мощность шума прямопропорциональна полосе пропускания.
Пропускная способность непрерывных каналов связи при произвольных спектрах сигналов и помех
Формула Шеннона была выведена при условии, что по каналу связи передаётся шумоподобный сигнал типа белого шума:
Если спектральная плотность мощности сигнала , а помехи , можно получить формулу для случая неравномерных спектров сигналов и помех.
Рассмотрим бесконечно узкую полосу частот в пределах
Максимум достигается в случае, если
На основе этого можно строить алгоритм адаптивных систем связи и радиолокации.
Характеристики и параметры сигналов и каналов связи. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму и требования к аналогово-цифровому преобразователю. Квантование случайного сигнала. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи. курсовая работа [692,0 K], добавлен 06.12.2015
Методы повышения верности при передаче дискретных сообщений по каналам с различными помехами. Основные и дополнительные функции современного модема для передачи данных по каналам телефонной связи. Схема каналообразующей аппаратуры. контрольная работа [1,8 M], добавлен 26.01.2007
Анализ системы передачи непрерывных сообщений цифровыми методами. Методы расчёта характеристик помехоустойчивости и других показателей качества передачи информации по каналам связи с помехами. Расчёт частоты дискретизации и числа разрядов двоичного кода. курсовая работа [873,2 K], добавлен 04.06.2010
Временные функции сигналов, расчёт спектра. Определение интервала дискретизации и разрядности кода. Расчет мощности модулированного сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Расчет вероятности ошибки в канале с аддитивным белым шумом. курсовая работа [1020,8 K], добавлен 07.02.2013
Стратегии управления ошибками при передаче информации по каналам связи: эхо-контроль и автоматический запрос на повторение. Анализ зависимости величины эффективности использования канала связи от его пропускной способности и длины передаваемых пакетов. курсовая работа [467,3 K], добавлен 20.11.2010
Характеристики и параметры сигналов и каналов связи, их расчет и основные принципы преобразования в цифровую форму. Особенности требований к аналогово-цифровому преобразователю. Расчеты спектров и вероятности ошибки в канале с аддитивным белым шумом. курсовая работа [529,7 K], добавлен 07.02.2013
Структурная схема системы связи и приемника. Выигрыш в отношении сигнал/шум при применении оптимального приемника. Применение импульсно-кодовой модуляции для передачи аналоговых сигналов. Расчет пропускной способности разработанной системы связи. курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.12.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Передача информации по дискретным и непрерывным каналам связи реферат. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Географічна наука у Середньовіччя та у Новий час
Курсовая работа по теме Квалификация неосторожного причинения смерти человеку
Экологическое Воспитание Обучающихся Реферат
Каков Герой Нашего Времени Сочинение
Курсовая работа: Принципы признания и учета дебиторской и кредиторской задолженности 2
Реферат: Анализ рабочей должности. Скачать бесплатно и без регистрации
Менеджмент Практическая Работа
Курсовая работа: Презумпция невиновности и ее значение в доказывании. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Медицинское страхование Республики Беларусь, его развитие
Лицевой Лист Реферата Оформление Образец
Контрольная работа по теме Становление артикля в английском языке
Семья Пространственных Искусств 6 Класс Реферат
Дипломная работа: Анализ коммерческой деятельности банка на примере ООО "Хоум Кредит энд Финанс банк"
Курсовая работа по теме Расчёт районной распределительной подстанции
Курсовая Работа На Тему Системы Водоснабжения
Эссе Я И Моя Профессия Железнодорожник
Доклад по теме Нарушение авторских и смежных прав. Уголовная ответственность по ст. 146 УК РФ
База Исследования В Дипломной Работе Пример
Курсовая работа по теме Концепции бухгалтерской (финансовой) отчетности в России и международной практике
Эссе На Тему Аральское Море
Строение рыб - Биология и естествознание реферат
Договор в системе юридических фактов семейного права - Государство и право дипломная работа
Законность и правопорядок: понятие и соотношение - Государство и право реферат