Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 45
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
кафедра ЭТТ
на тему:
«
Информационные характеристики систем передачи сообщений
»
МИНСК, 2008
Информационные характеристики дискретных сообщений. Краткие теоретические сведения.
Системы передачи дискретной информации – системы, в которых реализации сообщений представляют собой последовательности символов алфавита источника. Если m – объем алфавита источника дискретных сообщений, то совокупность элементарных сообщений (символов) В общем случае априорная вероятность появления Масштабный коэффициент Основные информационные свойства дискретных сообщений: 1.Свойство аддитивность: где q – количество символов а 2. Среднее количество информации, приходящейся на один символ источника сообщений, при условном характере априорной вероятности: 3. Среднее количество информации, приходящейся на один символ источника сообщений, при зависимости вероятности появления очередного символа 4. Среднее количество информации, приходящейся на один символ, при независимости символов источника сообщений: является определением энтропии источника дискретных сообщений. 5. Максимальная энтропия источника имеет место при независимости и равновероятности символов сообщения ( 6. Коэффициент избыточности: где Устранение избыточности позволяет сократить объем сообщения, а следовательно, повысить скорость передачи информации. В канале с помехой передаваемая информация частично искажается. Рис. 1 Как показано на рис. 1, передаваемой сообщение где В формуле Где Скорость передачи информации определяется формулой: Пропускная способность дискретного канала связи определяется следующим выражением: где В каналах без помех Информационные характеристики непрерывных сообщений. Краткие теоретические сведения.
Источник непрерывных сообщений характеризуется тем, что в каждый момент времени Пусть 1. Энтропия источника непрерывных сообщений: где 2. Дифференциальная энтропия источника непрерывных сообщений: Определяющая количество информации в битах, приходящейся в среднем на один отсчет. 3. Максимальная дифференциальная энтропия источника непрерывных сообщений: Которая имеет место при нормальной плотности распределения случайного процесса: 4. Полная средняя взаимная информация: где дифференциальная условная энтропия, характеризующая действие шумового процесса. 5. Для аддитивной смеси где 6. Пропускная способность канала связи для нормально распределенных сообщения и помехи: где 7. Пропускная способность канала связи при Где 8. Пропускная способность канала связи при спектральной плотности где 9. Скорость передачи информации для гауссовских сигнала и аддитивной помехи: где Многоканальные системы передачи информации. Обобщенная Многоканальные системы передачи - которые имеют несколько каналов
ГКИ - генератор канальных импульсов, УУ - устройство уплотнения, КФ – канальный модулятор.
ФУ - формирующее устройство, М – модулятор, ГН – генератор несущей, ДМК – демодулятор канальный. В зависимости от видов уплотнения: 1) линейное уплотнение; 2) нелинейное уплотнение; 3) уплотнение логического типа. 4) мажоритарное 5) компенсационное Соответственно линейное и нелинейное разделение. При линейном уплотнении - канальные сигналы должны быть линейно независимы. Каждый из этих сигналов не может быть получен из сигналов этой же системы - ортогональные. Три вида ортогональности: 1) частотная ортогональность (ЧРК); 2) временная ортогональность (ВРК); 3) структурная ортогональность - кодовая (СУ),(СРК). Многоканальная РТС ПИ с временным уплотнением канальных сигналов.
Для организации многоканальной передачи по одной линии связи необходимы операция уплотнения каналов на передающей части системы связи и операция разделения на приемной. Информация от нескольких источников передается в многоканальной радиолинии по общему ВЧ-тракту. В результате предварительного преобразования, кодирования выходных сигналов датчика формируются канальные сигналы. Канальные сигналы объединяются по определенному правилу, в результате чего образуется суммарный групповой сигнал (уплотнение). Два метода объединения: линейный - простое суммирование канальных сигналов, мажоритарный - использование различных функций, применяется для передачи цифровой информации. При линейном уплотнении используются ортогональные сигналы. На основании т. Котельникова можно передавать всю информацию, содержащуюся в сигнале с ограниченным спектром в виде выборок этого сигнала через равные интервалы времени. Для передачи выборок канал используется не полностью, и поэтому, используя временное разделение, можно передавать несколько сигналов. В приемнике отсчеты, принадлежащие каждому сигналу выделяются с помощью соответствующих устройств. Частота выборок не меньше 2Фм, Фм– максимальная частота спектра передаваемого сообщения. Если выборку делать с более высокой частотой появятся защитные интервалы.
Величины С1, С2, С3, Сн преобразуются датчиками (Д), вх. сигналы датчиков поступают на первичные модуляторы (М – АИМ, ШИМ, ФИМ, КИМ). Эти импульсы возникают в заданные моменты времени каждого канала. Работой коммутатора управляет ГТИ. Такт. Импульсы также подаются на синхронизатор (С), синхроимпульсы должны по какому-либо параметру отличаться от канальных импульсов. Коммутаторы в приемной и передающей частях должны работать синхронно. В синхронизаторе на приемной стороне синхронизатора. Импульсы отделяются и формируются.Напряжение, используемое для управления коммутатором. Он подключает канальные импульсы к соответстсвующим демодуляторам. Многоканальная РТС ПИ с частотным уплотнением канальных сигналов.
В системах с ЧРК используются канальные сигналы, частотные спектры которых располагаются в не перекрывающихся частотных полосах. Формирование канальных сигналов при помощи АМ, ЧМ, ФМ, чтобы средние частоты спектров канальных сигналов соответствовали средним частотам отведенных полос каждого канала. Разделение с помощью частотных фильтров.
ГН – генератор несущей, ЛПР – производится выделение группового сигнала с помощью демодулятора.
Ф – фильтра, П – получатель. Многоканальная РТС ПИ с уплотнением канальных сигналов по форме (кодовое линейное уплотнение).
I——|
Достоинства: 1) высокая потенциальная помехоустойчивость; 2) высокая информационная защищенность; 3) энергетическая скрытность системы; 4) возможно специальное помехоустойчивое кодирование группового сигнала; 5) универсальность.Недостатки: 1) повышенная сложность системы; 2) многоуровневый сигнал сложнее обрабатывается цифровым образом; 3) требуется время для выхода системы в синхронный режим; 4) количество уплотняемых каналов не превышает сотни. ЛИТЕРАТУРА
1. Охрименко А.Е. Основы извлечения, обработки и передачи информации. (В 6 частях). Минск, БГУИР, 2004. 2. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Реброва Т.Б.. Радиоэлектроника и медицина. –Мн. – Радиоэлектроника, 2002. 3. Медицинская техника, М., Медицина 1996-2000 г. 4. Сиверс А.П. Проектирование радиоприемных устройств, М., Радио и связь, 2006. 5. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2002. 6. Радиотехника и электроника. Межведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.
|