通信系统主要性能指标.ppt

2018/5/16
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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
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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?
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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
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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
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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
信息量:用以衡量传输信息的多少
项目任务
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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
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码元
模拟信号
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
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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
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*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。
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# 通常取 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