Lățimea canalului canalului
Acum, ia în considerare sarcina de a determina lățimea de bandă a canalului C. Viteza sursei de informație a fost măsurată în biți pe secundă și este normal să se măsoare valoarea C în aceleași unități. Apoi apare întrebarea: "Ce număr maxim de articole pot fi transmise pe secundă pe acest canal?".
În unele cazuri, răspunsul este simplu. Există 32 de simboluri posibile în canalul teletype. Fiecare caracter dă astfel 5 biți, cu condiția ca simbolurile posibile să fie utilizate cu probabilitate egală.
Fig. 3. Semnalele reprezentate de funcția de timp și situate în banda de frecvență pot fi determinate de valorile secvenței de eșantioane distanțate cu o secundă.
Dacă puteți transmite caractere pe secundă și nivelul de zgomot nu este suficient de mare pentru a face o eroare în timpul transmisiei, puteți transfera biți pe secundă.
Să presupunem acum că canalul este definit după cum urmează. Ca semnal, se poate folosi orice funcție de timp care se află într-o anumită lățime a benzii de frecvență în Hertz. Se știe că o funcție de acest tip poate fi definită prin specificarea valorilor sale într-o succesiune de momente de selecție care sunt distanțate, așa cum se arată în Fig. 3, unul câte unul în timp, timp de secunde. În consecință, se poate spune că o astfel de funcție are grade de libertate (sau măsurători) pe secundă.
Dacă nu există zgomot, atunci într-un astfel de canal este posibil să se facă distincția între un număr infinit de nivele diferite de amplitudine pentru fiecare dintre momentele de timp selectate. Prin urmare, în principiu, ar fi posibil să se transfere un număr infinit de biți de informație pe secundă, iar capacitatea C ar fi infinită.
În cazul în care nu limitează puterea emițătorului, lățimea de bandă va fi infinit, chiar dacă există zgomot, așa cum va fi în continuare posibil să se distingă punctul selectat în fiecare număr nelimitat de niveluri diferite de amplitudine. Numai în cazul în care există zgomot și puterea emițătorului este limitată într-un fel, este obținută cantitatea finală de transfer. Lățimea de bandă depinde, desigur, de structura statistică a zgomotului, precum și de modul în care este limitată puterea.
Cel mai simplu tip de zgomot este zgomotul termic alb sau zgomotul de rezistență. În acest caz, distribuția probabilității amplitudinilor este Gaussian și spectrul este uniform în această bandă de frecvență și poate fi setat egal cu zero în afara acestei benzi. Acest tip de zgomot este complet determinat prin stabilirea lui rms
amplitudine care este egală cu puterea; acesta trebuie măsurat în unități standard de rezistență.
Cel mai simplu mod de a limita puterea emițătorului este să se presupună că puterea medie livrată de către un emițător (sau, mai precis, RMS semnal de amplitudine) nu este mai mare de R. Dacă vom defini canalul acești trei parametri capacitatea C poate fi calculată. Este egal cu
biți pe secundă. Este ușor de observat că această formulă este aproximativ adevărată când este mare. Semnalul recepționat va avea putere și este posibil să se distingă ordinea diferitelor amplitudini în fiecare semnal. Motivul pentru aceasta este faptul că intervalul de amplitudine a semnalului recepționat este proporțională întrucât zgomotul introduce incertitudine cantitate proporțională de informații care pot fi transmise de o valoare instantanee a voinței de semnal, prin urmare, încă Deoarece există în total independente puncte de valoare a semnalului de selecție pe secundă, atunci capacitatea este dată de formula (2). Această formulă are un înțeles mult mai profund și mai precis decât cel indicat de argumentele de mai sus. Într-adevăr, se poate demonstra că, cu o alegere adecvată a funcțiilor noastre de semnalizare, putem transfera biți pe secundă cu o rată de eroare arbitrar scăzută. Nu este posibilă introducerea transmisiei la orice viteză mai mare și cu o rată de eroare în mod arbitrar scăzută. Aceasta înseamnă că, în ciuda prezenței zgomotului, debitul este clar definit.
Formula de calcul aplicabile Cu toate valorile Chiar și atunci când foarte mici, iar puterea medie de zgomot este mult mai mare decât puterea medie a emițătorului poate transmite la o viteză și cu o rată de eroare în mod arbitrar mici. În acest caz, este foarte aproape de sau aproximativ și aproximativ
Trebuie subliniat faptul că este posibil să se transmită informații pe un canal cu viteză C numai cu codificarea corespunzătoare a informațiilor. În general, viteza C nu poate fi într-adevăr atinsă; Ea poate fi abordată doar în limită, folosind metode tot mai complexe de codificare și cu o întârziere din ce în ce mai mare în funcționarea emițătorului și receptorului. Cu zgomot alb, cea mai bună codificare este astfel încât semnalele transmise au o structură de zgomot de rezistență P
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: