Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Пропускная способность аппаратуры и передача битов.

Ограничения реальных аппаратных средств.

Ни одно электронное устройство не может вырабатывать точное напряжение или мгновенно переключаться с одного напряжения на другое. Более того, ни один провод не проводит электрический ток идеально, то есть по мере того, как электрический ток движется по проводу, сигнал ослабевает.

Как и в большинстве технологий связи, в стандарте RS-232 учтено, что реальные аппаратные средства несовершенны. Например, стандарт рекомендует снимать показания измеряющего прибора в середине периода времени, отведённого на передачу этого бита.

 

Учитывая, что реальные аппаратные средства не могут менять значение напряжения мгновенно, можно объяснить фундаментальное свойство систем передачи, которое связано с допустимой скоростью передачи битов. Каждая система передачи имеет ограниченную пропускную способность, которая представляет собой максимальную скорость, с которой аппаратные средства могут изменять сигнал.

Пропускная способность (B) измеряется в герцах (число колебаний в секунду).

Например, если пропускная способность системы передачи составляет 4000 Гц, то соответствующее аппаратное обеспечение позволяет передавать сигнал, который изменяется с частотой, меньше или равной 4000 колебаний/секунду. Зависимость между пропускной способностью системы передачи и максимальным числом битов/сек., которые могут передаваться в этой системе определяет теорема Найквиста-Котельникова (1928 г.).

Таким образом, теорема Найквиста-Котельникова определяет теоретический предел максимальной скорости, с которой могут передаваться данные.

Для схемы передачи типа RS-232, в которой для кодирования данных используется два значения напряжения, из теоремы Найквиста-Котельникова следует, что максимальная скорость передачи данных (D) в битах/сек., которая может быть достигнута в системе передачи с пропускной способностью B, составляет 2B.

В общем случае, если в системе передачи используется k возможных значений напряжения вместо двух, как в RS-232, то согласно теореме Найквиста-Котельникова:

 

 

Однако, теорема Найквиста определяет абсолютный максимум, который не может быть достигнут на практике, так как реальная система связи подвержена воздействиям небольших уровней фоновых помех, называемых шумом. Именно шум исключает возможность достижения теоретической максимальной скорости передачи.

В 1948 году Клод-Шеннон дополнил результаты, полученные Найквистом, в целях определения максимальной скорости передачи данных, которая может быть достигнута в системе передачи, подвергающейся воздействию шумов. В результате была предложена теорема Шеннона, выражаемая формулой:

 

 

где С – действительный предел пропускной способности канала в битах/сек.,

B – номинальная пропускная способность аппаратуры,

S – средняя мощность сигнала,

N – средняя мощность шума.

 

Обычно, соотношение S/N, которое принято называть соотношением сигнал/шум, не определяется непосредственно, а применяется величина , которая измеряется в децибелах (дБ). Например, S/N = 100 => 20 дБ.

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Дуплексная асинхронная связь | Применение теоретических результатов в сетях передачи данных
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 217; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.