通信系统的主要性能指标.ppt
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1、2019/2/24,1,铁道信号专业-现代通信原理课程,项目1-3:通信系统的主要性能指标,2019/2/24,2,项目准备 信息量的公式和单位? 检索有效性与可靠性的概念? 探讨模拟通信系统用什么指标来衡量其通信质量?,2019/2/24,3,项目目标 理解信息量的计算方法 掌握有效性与可靠性的基本概念 掌握数字通信系统的主要性能指标,2019/2/24,4,项目任务 任务一:信息量的计算 任务二:有效性 任务三:可靠性 任务四:有效性与可靠性的关系,5,任务一:信息量的计算 消息:语音、文字、图形、图像 信息:消息的有效内容 不同消息可有相同内容 信号:消息的载体 通信系统中传输的是信号
2、信息量:用以衡量传输信息的多少,项目任务,6,两类信号: 模拟信号:取值连续,例如语音 数字信号:取值离散,例如数据 两类通信系统: 模拟通信系统 要求 高保真度 准则 信号噪声功率(电压)比 (信噪比) 手段 参量估值方法 数字通信系统 要求 正确 准则 错误率 (误码率与误信率) 手段 统计判决理论,7,模拟信号,数字信号,数字信号,t,t,t,t,模拟信号和数字信号,2019/2/24,8,任务一:信息量的计算 信息量是消息出现的概率的P(x)函数。 消息中包含的信息量与消息发生的概率紧密相关,消息出现的概率越小,则消息中包括的信息量就越大。 如果事件是必然的(概率为1),则它传递的信息
3、量为零; 如果事件是不可能的(概率为0),则它将有无穷的信息量。 如果得到的不是由一个而是由若干个独立事件构成的消息,那么,这时得到的总的信息量,就是若干个独立事件的信息量的总和。,项目任务,9,*制定度量信息的方法 # 消息“量” 信息量 # 例:“明天降雨量将有 1 mm” - 信息量小 “明天降雨量将达到1 m” - 信息量大 “明日太阳将从东方升起” - 信息量零 # 信息量 I = I P(x) ,P(x) - 发生概率 # 定义:I = loga 1/P(x) = -logaP(x) # 熵H(x)等于各个符号的信息量乘以各自出现的概率再相加,单位为bit/符号。,10,# 通常取
4、 a = 2, 此时单位为“比特”。 # 对于一个等概率、二进制码元: I = log2 1/P(x) = log2 1/(1/2) = 1 比特 # 对于一个等概率、M进制码元: I = log2 1/P(x) = log2 1/(1/M) = log2 M 比特 若 M = 2k ,则 I = k 比特,通信系统的性能指标是衡量一个通信系统好坏与否的标准。 通信系统的性能涉及到系统的各个方面,诸如有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性、维修性、工艺性等。 主要应从信息传输的有效性和可靠性两方面来考虑。,任务二:有效性,有效性是指信息传输的效率问题,即衡量一个系统传输信息的多少和快慢。 两个
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