数字通信系统的主要性能指标

批准人 批准人 年 月 日 第二讲第二讲 数字通信系统的主要性能指标数字通信系统的主要性能指标 教教 学学 提提 要要 课目课目 数字通信系统的主要性能指标 内容内容 一 有效性指标 二 可靠性指标 目的目的 掌握日常的故障处理方式方法 为以后的值勤打下 良好的基础 方法方法 集中授课 理论讲解 电化教学 时间时间 45 分钟 要求要求 1 遵守课堂纪律 专心听讲 做好笔记 2 勤于动脑 善于思考 课后做好复习 教教 学学 进进 程程 教学准备教学准备 5 5 分钟 分钟 1 清点人数 准备教学用具 2 宣布作业提要 教学实施教学实施 3737 分钟 分钟 在设计及评价一个通信系统时 必然涉及通信系统的 性能指标问题 通信系统的性能指标包括信息传输的有效 性 可靠性 适应性 经济性 标准性及维护使用方便等等 因为通信的任务时传递信息 从信息传输角度讲 在各项实 际要求中起主导的 决定作用的 主要是通信系统传输信息 的有效性和可靠性 一 有效性指标一 有效性指标 有效性时通信系统传输信息的数量上的表征 时指给定 信道和时间内传输信息的多少 数字通信系统中的有效性 通常用码元速率 RB 信息速率 Rb和频带利用率衡量 一 一 码码元速率 元速率 RB 码元速率 RB也称为传码率 符号传输速率等 定义 码元速率 RB是指每秒钟传输码元的数目 单位 为波特 baud 简记为 B 虽然数字信号由二进制和多进制的区分 但码元速率与 信号的进制无关 只与一个码元占有时间 Tb有关 RB 1 Tb 二 信息速率 二 信息速率 Rb 在讨论信息速率之前 首先介绍信息量的概念 1 信息量 图 1 6 给出的两个码元序列 虽然码元速率 相同 但其携带的信息量是不同的 我们可以举例说明 假 设有四种等概出先的离散信息 黄 红 绿 蓝 要传输 如 用二进制码元 0 1 2 3 表示时 只要一个码元就可以表 示一种颜色 显然四进制信号的一个码元有二进制信号两 个码元具有的信息量 衡量各种不同消息中包含信息多少 的标准称为信息量 信息量单位为比特 符号 bit 关于信息 量的严格定义限于篇幅 我们不作讨论 这里至给出一个特 定条件下的定义 一个二进制数字信号当 1 0 码等概出现 时 一个码元包含的信息量为 1 bit 一个 N 进制狮子信号 各种码元等槪出现时 一个码元 含有的信息量为 log2N bit 2 信息速率 Rb 又称传信率 定义 信息速率 Rb 是指每秒传输的信息量 单位 比特 秒 bit s 简记 b s 对于传输二进制数字信号 有 Rb 二进制码元数目 秒 对于传输 N 二进制数字信号 有 Rb RBNlog2N 式中 RBN为 N 进制数字信号的码元速率 例如 一个数字通信系统 它每秒传输 600 个二进制码 元 它的信息速率为 Rb 600bit s 可见在二进制信号传输时 码元速率等于信息速率 每秒传输 600 个八进制码元 则其 信息速率为 Rb 600iog28 18700bit s 三 三 频带频带利用率 利用率 n 在比较不同的数字通信系统的效率时 仅仅看他们的信 息传输速率是不够的 因为即使是两个系统的信息传输的 速率相同 他们所占用的频带宽度也可能不同 从而效率也 不同 对于相同的信道频带 传输的信息量越来越高 所以 用来衡量数字通信系统传输效率指标 有效性 应当是单位 频带内的传输速率 即 n 符号传输速率 频带宽度 波特 赫 对于二进制传输 则可以表示为 n 信息传输速率 频带宽度 比特 秒 赫 二 可靠性指标二 可靠性指标 可靠性是通信系统传输信息质量上的象征 指的是接 收信息的准确程度 衡量数字通信系统可靠性的重要指标是错误率 具体地 有误码率 具体地有误码率 和误信率 二种中表示方式 一 一 误码误码率 率 这个指标是多次统计结果的平均量 所以这里指的是平 均误码率 例如 经长时间统计 平均传输 个码元种错一个码 元 则误码率 二 二 误误信率信率 显然在二进制种有 错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定 而不 同信号对错误了的要求为 而传输计算机的数 据信息时常常要求更高 则 更小 当信道不能马民族要求 时 必须家纠错编码 最后需指出的是 可靠性和有效性指标是互相矛盾的和 可以交换的 即可通过降