Математические модели каналов связи и их классификация

Непрерывные каналы. Идеальный канал без помех вносит искажения, связанные с изменением амплитуды и временного положения сигнала и представляет собой линейную цепь с постоянной передаточной функцией, обычно сосредоточенной в ограниченной полосе частот. Допустимы любые входные сигналы, спектр которых лежит в определенной полосе частот , имеющие ограниченную среднюю мощность . Эта модель используется для описания каналов малой протяженности с закрытым распространением сигналов (кабель, провод, волновод, световод и т. д.).

Канал с гауссовским белым шумом представляет собой идеальный канал, в котором на сигнал S(t) накладывается помеха:

.

Коэффициент передачи и запаздывание считаются постоянными и известными в точке приема; – аддитивная помеха. Модель: радиоканал, с приемо-передающими антеннами работающими и находящимися в пределах прямой видимости.

Гауссовский канал с неопределенной фазой сигнала Эта модель отличается от предыдущей модели тем, что в ней запаздывание является случайной величиной. , (1.5) где – преобразование Гильберта от сигнала S(t); – случайная фаза. Распределение вероятностей предполагается заданным, чаще всего равномерным на интервале от 0 до . Эта модель удовлетворительно описывает те же каналы, что и предыдущая, если фаза сигнала в них флуктуирует. Флуктуации фазы обычно вызываются небольшими изменениями протяженности канала, свойств среды, в которой проходит сигнал, а также фазовой нестабильностью опорных генераторов.

Дискретно-непрерывные каналы. Дискретно-непрерывный канал имеет дискретный вход и непрерывный выход. Примером такого канала является канал, образованный совокупностью технических средств между выходом кодера канала и входом демодулятора. Для его описания необходимо знать алфавит входных символов, вероятности появления символов алфавита, полосу пропускания непрерывного канала, входящего в рассматриваемый канал и плотности распределения вероятностей (ПРВ) появления сигнала на выходе канала при условии, что передавался символ.

Зная вероятности и ПРВ по формуле Байеса можно найти апостериорные вероятности передачи символа : , Решение о переданном символе обычно принимается из условия максимума .

Дискретный канал без памяти - характеризуется тем, что вероятность появления символа на его выходе определяется только набором символов на его входе. Это утверждение справедливо для всех пар символов, передаваемых через данных канал связи. Пример - бинарный симметричный канал.

Дискретный канал с памятью- может описать зависимостью между символами входной и выходной последовательностей. Каждый принятый символ зависит как от переданного, так и от предыдущих входных и выходных бит. Причиной наличия памяти в канале является межсимвольная интерференция, проявляющаяся из-за ограничений, накладываемых на полосу пропускания канала связи. Каждый выходной символ обладает зависимостью от нескольких последовательных символов на входе. Вид зависимости определяется импульсной характеристикой канала связи.

Помехоустойчивость – это способность составных частей системы передачи информации выполнять свои функции надлежащим образом при наличии помех. Помехоустойчивость оценивается интенсивностью помех, при которых нарушение функций отдельных устройств или всей системы в целом еще не превышает допустимых пределов. Чем сильнее помеха, при которой система остается работоспособной, тем выше ее помехоустойчивость.

Пропускная способность каналов связи. В общем случае, если имеется N элементарных импульсов с вероятностями их появления в сообщении, то можно найти среднюю информацию, связанную с передачей одного импульса – это то количество информации, которое в среднем проходит по данному каналу связи за время. Отношение и , очевидно, будет отражать среднее количество информации, передаваемое по каналу за единицу времени – эта величина является характеристикой канала связи и называется пропускной способностью канала – C: Если выражено в битах, а – в секундах, то единицей измерения C будут бит/с.

Пропускная способность и помехоустойчивость являются основными характеристиками каналов связи.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. CASE-средства. Общая характеристика и классификация
2. I. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ I. 3.1. Классификация
3. II этап. Обоснование системы показателей для комплексной оценки, их классификация.
4. II. Алгоритм процесса кибернетического моделирования.
5. V. Регламент переговоров машиниста и помощника машиниста по поездной радиосвязи
6. Абстрактные модели защиты информации
7. Аддиктивное поведение: концепции и модели
8. Административное принуждение и его классификация.
9. Акриловые материалы холодного отверждения. Классификация эластичных базисных материалов. Сравнительная оценка полимерных материалов для искусственных зубов с материалами другой химической природы.
10. АКСИОМЫ СТАТИКИ. СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ. ТРЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ СИЛ
11. Альтернативные модели поведения фирмы
12. Анализ взаимосвязи затрат, объема продаж и прибыли (маржинальный анализ)