Основные характеристики систем связи

1_vernost_peredachi

Система связи характеризуется совокупностью параметров. Те из них, которые связаны с качеством системы монотонной зависимостью, называются показателями качества системы. Чем больше (меньше) значение показателя качества, тем лучше (хуже) при прочих равных условиях система.

При проектировании системы принимают во внимание большое количество показателей качества и параметров в соответствии с заранее обоснованным критерием оптимальности. Наилучшей (оптимальной) считается такая система, которой соответствует наибольшее (наименьшее) значение некоторой целевой функции от показателей качества. Показатели качества и параметры систем связи условно делятся:

— на информационные (помехоустойчивость, скорость, пропускная способность и задержка передачи информации);

— технико-экономические (стоимость, габаритные размеры, масса);

— технико-эксплуатационные показатели (среднее время безотказной работы, температурный диапазон работы и т.д.).

Выделим показатели, характеризующие систему связи с точки зрения передачи информации.

Помехоустойчивость является одним из основных показателей качества системы связи. Помехоустойчивость при заданной помехе характеризуется верностью передачи — степенью соответствия принятого сообщения переданному сообщению. При передаче непрерывных сообщений мерой верности служит среднеквадратичное отклонение между принятым a'(t) и переданным а(t) сообщениями:

1_vernost_peredachi

где Т — время, в течение которого принимается сообщение.

Первичный сигнал b(t) связан с сообщением a(t) линейной зависимостью, т.е.

b(t) = ka(t),

где k коэффициент преобразования.

Для простоты будем считать, что k = 1. С учетом этого формула для среднеквадратичного отклонения примет вид

2_vernost_peredachi

где звездочкой обозначена оценка сигнала, которая отличается от этого сигнала на величину погрешности.

Чем меньше среднеквадратичное отклонение, тем выше помехоустойчивость.

Мерой верности может быть также вероятность того, что погрешность ε не превзойдет заранее заданную величину ε0:

P(|ε|≤ε0).

Чем больше эта вероятность, тем выше помехоустойчивость.

Мерой верности передачи дискретных сообщений является вероятность ошибки. Чем меньше эта вероятность, тем больше помехоустойчивость.

Максимальная помехоустойчивость, возможная для заданных условий передачи, называется потенциальной помехоустойчивостью.

Другой важный показатель качества системы связи — ее пропускная способность, т.е. максимальная скорость передачи Rтах, допускаемая данной системой. Она определяется числом N каналов этой системы и пропускной способностью C канала связи:

Rmax=NC

Для дискретного канала связи без помех

3_propusknaya_sposobnost_kanala_svazi

где Т  — длительность передачи одного символа; m объем алфавита. (Здесь и далее запись вида logx обозначает операцию двоичного логарифмирования log2x.)

Для непрерывного канала связи

С = Flog(l + Pс/Pш),

где F ширина полосы канала; Рс — мощность сигнала; Ршмощность шума.

Скорость передачи (так же как и пропускная способность) измеряется в битах в секунду

Задержка передачи — это время от момента начала передачи сообщения в передатчике до момента выдачи восстановленного сообщения на выходе приемника. Она зависит от протяженности канала связи и длительности преобразований сигнала в передатчике и приемнике. Задержка передачи является одним из важнейших показателей качества системы связи.