(完整word版)數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

1、批準(zhǔn)人：年月日第二講 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)教學(xué)提要課目 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)內(nèi)容 一、有效性指標(biāo)二、可靠性指標(biāo)目的 掌握日常的故障處理方式方法，為以后的值勤打下 良好的基礎(chǔ)。方法 集中授課，理論講解，電化教學(xué)時(shí)間 45 分鐘要求 1. 遵守課堂紀(jì)律，專心聽講，做好筆記；2勤于動(dòng)腦，善于思考，課后做好復(fù)習(xí)。教學(xué)進(jìn)程教學(xué)準(zhǔn)備 （5 分鐘）1清點(diǎn)人數(shù)，準(zhǔn)備教學(xué)用具2宣布作業(yè)提要教學(xué)實(shí)施 （37 分鐘） 在設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)時(shí)， 必然涉及通信系統(tǒng)的性 能指標(biāo)問題。通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括信息傳輸?shù)挠行浴?可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性及維護(hù)使用方便等等。因 為通信的任務(wù)時(shí)傳遞信息， 從

2、信息傳輸角度講， 在各項(xiàng)實(shí)際 要求中起主導(dǎo)的、 決定作用的， 主要是通信系統(tǒng)傳輸信息的 有效性和可靠性。一、有效性指標(biāo) 有效性時(shí)通信系統(tǒng)傳輸信息的數(shù)量上的表征， 時(shí)指給定 信道和時(shí)間內(nèi)傳輸信息的多少。 數(shù)字通信系統(tǒng)中的有效性通 常用碼元速率 Rb、信息速率Rb和頻帶利用率衡量。（一）碼元速率（ RB）碼元速率Rb也稱為傳碼率、符號(hào)傳輸速率等 定義：碼元速率 RB 是指每秒鐘傳輸碼元的數(shù)目。 單位：為波特（ baud ），簡(jiǎn)記為 B。雖然數(shù)字信號(hào)由二進(jìn)制和多進(jìn)制的區(qū)分， 但碼元速率與信號(hào)的進(jìn)制無(wú)關(guān)，只與一個(gè)碼元占有時(shí)間 Tb有關(guān)，Rb = 1/T b （二）信息速率（ Rb ） 在討論信息速率之

3、前，首先介紹信息量的概念。1. 信息量。圖 1-6 給出的兩個(gè)碼元序列，雖然碼元速 率相同，但其攜帶的信息量是不同的。我們可以舉例說明， 假設(shè)有四種等概出先的離散信息“黃” “紅”“綠”“藍(lán)”要 傳輸；如用二進(jìn)制碼元 0，1，2，3 ，表示時(shí)，只要一個(gè)碼 元就可以表示一種顏色。 顯然四進(jìn)制信號(hào)的一個(gè)碼元有二進(jìn) 制信號(hào)兩個(gè)碼元具有的信息量。 衡量各種不同消息中包含信 息多少的標(biāo)準(zhǔn)稱為信息量。信息量單位為比特，符號(hào) bit 。 關(guān)于信息量的嚴(yán)格定義限于篇幅， 我們不作討論， 這里至給 出一個(gè)特定條件下的定義：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)當(dāng)1 ，0 碼等概出現(xiàn)時(shí)，一個(gè)碼元包含的信息量為 1* （ bit ）。

4、一個(gè) N 進(jìn)制獅子信號(hào)，各種碼元等 槪 出現(xiàn)時(shí)，一個(gè)碼 元含有的信息量為 log 2N （bit ）。2.信息速率（Rb）又稱傳信率定義：信息速率（ R b ）是指每秒傳輸?shù)男畔⒘俊?單位：比特 / 秒（ bit/s ），簡(jiǎn)記（ b/s ） 對(duì)于傳輸二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)， 有 Rb= 二進(jìn)制碼元數(shù)目 /秒， 對(duì)于傳輸 N 二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，有 Rb=R BN log 2N式中 RBN 為 N 進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的碼元速率。例如：一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)，它每秒傳輸 600 個(gè)二進(jìn)制 碼元，它的信息速率為 Rb=600bit/s 。可見在二進(jìn)制信號(hào)傳 輸時(shí)，碼元速率等于信息速率。每秒傳輸 600 個(gè)八進(jìn)制碼 元，則其

5、信息速率為 Rb=600iog 28=18700bit/s（三）頻帶利用率（ n ） 在比較不同的數(shù)字通信系統(tǒng)的效率時(shí)， 僅僅看他們的信 息傳輸速率是不夠的。 因?yàn)榧词故莾蓚€(gè)系統(tǒng)的信息傳輸?shù)乃?率相同， 他們所占用的頻帶寬度也可能不同。 從而效率也不 同。對(duì)于相同的信道頻帶， 傳輸?shù)男畔⒘吭絹?lái)越高。 所以用 來(lái)衡量數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸效率指標(biāo) （有效性）應(yīng)當(dāng)是單位頻 帶內(nèi)的傳輸速率，即n= 符號(hào)傳輸速率 / 頻帶寬度（波特 / 赫） 對(duì)于二進(jìn)制傳輸，則可以表示為n= 信息傳輸速率 / 頻帶寬度（比特 / 秒*.赫） 二、可靠性指標(biāo)可靠性是通信系統(tǒng)傳輸信息質(zhì)量上的象征。指的是接 收信息的準(zhǔn)確程度。衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)是錯(cuò)誤率， 具體地有誤碼率，具體地有誤碼率Pe和誤信率P b二種中表示方式。（一）誤碼率Pe這個(gè)指標(biāo)是多次統(tǒng)計(jì)結(jié)果的平均量， 所以這里指的是平 均誤碼率。例如：經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)，平均傳輸1000個(gè)碼元種錯(cuò)一 個(gè)碼元，則誤碼率P e = 10 - 3（二）誤信率顯然在二進(jìn)制種有P e = P b錯(cuò)誤率的大小由通路的系統(tǒng)特性和信道質(zhì)量決定。 而不 同信號(hào)對(duì)錯(cuò)誤了的要求為10- 3 - 10 - 6,而傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息時(shí)常常要求更高，則Pb更小。當(dāng)信道不能馬民族要求時(shí)，必須家糾錯(cuò)編碼。最后需指出的是： 可靠性和有效性指標(biāo)是互相矛盾的和 可以交換的， 即可通