通信系统主要性能指标

1、,1.5信息及其度量,1.6通信系统主要性能指标,消息中包含信息量的大小应该与消息出现的概率有关系。 I I P(x),信息度量方法的产生,符合条件： 1 P(x) ，I ； P(x) ，I ； 2 P(x) = 1时，I 0； P(x) = 0时，I ； 3 满足上述3条件的关系式如下：,1.6 信息及其度量,上式中对数的底： 若a = 2，信息量的单位称为比特(bit) ， 若a = e，信息量的单位称为奈特(nat)， 若 a = 10，信息量的单位称为哈特莱(Hartley) 。 使用最广泛的单位为比特，这时有：,信息量的定义,1.6 信息及其度量,【例1】 设一个二进制离散信源，以相

2、等的概率发送数字“0”或“1”，则信源输出每个数字所含的信息量为？,1. 各消息独立等概 若某信源可以产生M种等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现是独立的，则信源产生M种波形之一所包含的信息量为： 称为该信源的单消息平均信息量。,信源的单消息平均信息量,2. 各消息独立非等概 设一个离散信源可以产生M种符号，其中每个符号xi (i = 1, 2, 3, , M)按一定的概率P(xi)独立出现，即： 且,1.6 信息及其度量,则信源产生一个符号所含的平均信息量为： H(x)通常也称为信息源的熵。,【例2】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号组成，它们出现的概率分别为3

3、/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息序列201020130213012032101003210100231020020 10312032100120210的信息量、及信源发送某一个符号的平均信息量。 解：（1）采用求信源熵的计算方法计算信源产生一个符号的平均信息量。,（2）采用算术平均的方法计算信源的平均信息量。此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的总信息量为： 则信源发出某一个符号的平均信息量为：,1.6 信息及其度量,用算数平均的方法，平均信息量的结果可能存在误差，但这种误差将随着消息序列中

4、符号数的增加而减小。 当消息序列较长或没有明确给出消息序列时，用熵的计算方法进行计算更为准确和方便。,有效性：在有限的信道资源上所传送的信息量的大小，或者说传输一定信息量时所占用的信道资源的多少，是指信息传输的“速率”问题。 可靠性：指传输信息的准确程度，或者说接收错误概率的大小，是指信息传输的“质量”问题。,系统指标-有效性和可靠性,有效性指标：有效传输频带 可靠性指标：接收信噪比 如一路话音信号采用SSB调制后占用的带宽为4kHz，如果采用WBFM调制，则占用的带宽为48kHz.说明SSB信号的有效性较高，但WBFM信号的抗干扰能力较强，即它的可靠性较高。 有效性指标：传输速率或频带利用率

5、 可靠性指标：误码率或误比特率,模拟通信系统常用性能指标,数字通信系统常用性能指标,频带利用率：单位带宽（1赫兹）内的信息（或码元）传输速率，即： 或：,例4 设A系统以2000b/s的比特率传输2PSK调制信号，其所占带宽为2000Hz，B系统以2000b/s的比特率传输4PSK调制信号，其所占带宽为1000Hz，试问哪个系统更有效？ 解： A系统 B系统 所以，B系统的有效性更好。,1.6 通信系统主要性能指标,误码率：错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。 误比特率：错误接收 比特数在传输总比特数中所占的比例。 二进制传输系统中：,1.6 通信系统主要性能指标,例5已知某四进制数字传输系统的信息传输速率为2400b/s，接收端在0.5h内共收到216个错误码元，试计算该系统的误码率Pe 解：,1.6 通信系统主要性