Ансамбли сигналов в СПДС - Сигналы в системе преобразования дискретной связи

Сигнал в СПДС представляет собой изменяющуюся физическую величину, отображающую сообщение или его элементы. В общем виде сигнал на выходе УПС (устройства преобразования сигналов) выражается соотношением:

SI(t) = [xI(t)з(t)] (8.1)

Где - правило преобразования xI(t) в SI(t);

З(t) - физическая величина - переносчик информации (ток, напряжение, электромагнитное или световое излучение и т. д.).

В СПДС для передачи информации используется множество сигналов. Если это множество использует одно и то же правило формирования то образуется ансамбль сигналов.

Сигнал вида

SI(t) = ш[xI(t)з(t)] (8.2)

Называется простым, а определяемый выражением (8.1) - составным или сложным.

Сигнал характеризуется длительностью ТС , эффективной шириной спектра ?FC и динамическим диапазоном DC. Обычно длительности всех сигналов, входящих в ансамбль, одинаковы, также, как ширина спектра. В дальнейшем мы будем так и считать. Если это не так, то будут оговорки.

Энергия сигнала определяется соотношением:

EI = (t)dt (8.3)

Если xI(t) отображается в значениях одного или нескольких параметров переносчика з(t), то соответствующее правило отображения называется модуляцией переносчика з(t)сигналом xI(t) . Переносчик является модулируемым или несущим колебанием, а xI(t) - модулирующим сигналом. В качестве модулируемых используются, в основном, гармонические колебания, а xI(t) может отображаться в амплитуде, частоте и фазе модулируемого колебания.

В ансамбле сигналов число сигналов М Называется объемом ансамбля. Ансамбли простых сигналов (8.2) чаще всего имеют М = 2, но могут быть и с М > 2. При М = 2 Ансамбль составляют двоичные сигналы, при М > 2 - Многопозиционные сигналы. Составные сигналы, как правило, являются многопозиционными.

Объем ансамбля характеризует максимальное количество информации, переносимое одним сигналом из данного ансамбля.

I = log2M

Ансамбль сигналов характеризуется также шириной полосы частот ?FАн. Если ?FC всех сигналов ансамбля одинаковы, то ?FАн = ?FC. В противном случае ширина полосы ансамбля берется равной максимальной ширине полосы из составляющих ансамбль сигналов, т. е.

? FАн = max?FCi

Взаимная энергия двух сигналов SI(t) и SJ(t) ансамбля определяется выражением:

EIj = I(t) . SJ(t)dt (8.4)

Коэффициент взаимной корреляции двух сигналов ансамбля

СIj = (8.5)

Информационная производительность ансамбля

R = Log2M (8.6)

При передаче сигналов по КС эта величина определяет скорость передачи информации без учета физических характеристик канала.

На практике для оценки информационной производительности ансамбля используется величина б

Б = (8.7)

Б - удельная скорость, показывающая производительность ансамбля на 1Гц полосы частот (бит / Гц . С).

Вторым важным параметром ансамбля является величина в, называемая удельным расходом энергии

В = = (8.8)

Где N0 - спектральная плотность помехи в НК.

При разных ЕС сигналов ансамбля берется ЕТах. Величина в характеризует расход энергии на 1 бит передачи.

Для сравнения ансамблей по величинам б и в введены эталонные значения б э, в э

Б э = log2(1+ ) (8.9)

ВЭ = ( - 1) (8.10)

Эти величины получены из формулы Шеннона для пропускной способности НК с помехами:

С = ?Fk log2(1+ )

Б э = = log2(1+ )

1+ =

= - 1

Вэ = ( - 1)

Величина вЭ определяет минимальный расход энергии для передачи 1 бита. Отношение

Г = (8.11)

При условии, что ?FC = ?FK характеризует "информационный КПД" ансамбля сигналов.

Показатели б, в и г используются для сравнения различных ансамблей сигналов.

Похожие статьи




Ансамбли сигналов в СПДС - Сигналы в системе преобразования дискретной связи

Предыдущая | Следующая