Основные характеристики СПИ

Непрерывный канал связи, так же как и сигнал, может характеризоваться тремя параметрами: временем Т _к, в течение которого по каналу ведется передача; динамическим диапазоном D _к и полосой пропускания F _к.

Динамический диапазон канала – это выраженное в децибелах отношение допустимой мощности передаваемого сигнала к мощности неизбежно присутствующей в канале помехи. Общие признаки непрерывного канала следующие. В большинстве своем каналы линейны (применим принцип суперпозиции), продукты нелинейных преобразований малы. На выходе каналов, даже при отсутствии полезного сигнала, всегда имеются помехи. Сигнал при прохождении канала претерпевает задержку по времени и затухание по уровню. Всегда в реальном канале имеют место искажения сигнала из-за несовершенства характеристик канала и изменения характеристик (параметров) канала во времени. Обобщенной характеристикой канала является его объем (или емкость канала)

.

Необходимым условием неискаженной передачи сигнала по каналу является условие . Процесс модуляции, т. е. процесс преобразования обычного сигнала в высокочастотный, предназначен для согласования сигнала с каналом, т. е. для выполнения условия < . В простейшем случае сигнал согласуется с каналом по всем трем параметрам, т. е. выполняются три условия: < , < , < . При этом выполняется условие < , и объем сигнала полностью совпадает с объемом канала. Но условие < может выполняться и в том случае, когда одно или два из этих трех неравенств ( < , < , < ) не выполняются, т. е. производится «обмен» длительности на ширину спектра, ширины спектра на динамический диапазон и т. д.

Пример. Записанный на магнитную ленту телефонный сигнал, имеющий ширину спектра 3 кГц, необходимо передать по каналу связи с шириной полосы пропускания 300 Гц. Это можно сделать, воспроизводя при передаче сигнал со скоростью, в 10 раз меньшей той скорости, на которой он был записан. При этом все частоты спектра исходного сигнала уменьшаются в 10 раз, но во столько же раз увеличивается время передачи. При приеме сигнал записывается на магнитную ленту и затем воспроизводится со скоростью, в 10 раз большей. Можно передавать сигналы быстрее, чем они создавались, если полоса пропускания канала шире ширины спектра сигнала.

При оценке работы системы связи необходимо, прежде всего, учесть обеспечиваемые точность и скорость передачи сообщения, т. е. определить качественные и количественные характеристики системы. В реальной системе связи качество передачи зависит от степени искажения принятого сообщения. В правильно спроектированной и технически исправной системе искажение сообщения обусловлено лишь искажением помех, при этом качество передачи полностью определяется помехоустойчивостью системы.

Помехоустойчивость – это способность системы противостоять вредному воздействию помех на передачу сообщения. Поскольку воздействие помех проявляется в отличии принятого сообщения от переданного, то количественно помехоустойчивость может характеризоваться степенью их соответствия – верностью. При передаче дискретных сообщений влияние помехи проявляется в приеме вместо переданного элемента сообщения, другого (ошибке). Количественной мерой здесь является вероятность ошибки. В системах телеграфии вероятность ошибки может задаваться не хуже 10^–4, при передаче данных этого мало, и задают 10^–8, 10^–9.

В аналоговых системах любое малое воздействие на сигнал в процессе его передачи по каналу приводит к искажению сообщения, и абсолютно точное восстановление сообщения невозможно. В дискретных или цифровых системах ошибка возникает только тогда, когда искажение в результате воздействия помехи превышает некоторый порог. В системах передачи речевых сообщений используются иные показатели качества, например, разборчивость речи (измеряется в процентах) – число правильно переданных элементов сообщения (звуков, слогов, слов, фраз). Например, хорошее качество характеризуется разборчивостью слогов (55-80 %), при этом разборчивость слов составляет 90-100 %, а разборчивость фраз практически абсолютная.

Лекция 2. (2 часа)

Дата добавления: 2014-11-16