Основные показатели качества функционирования системы передачи. Характеристики систем радиосвязи

Содержание

Важнейшим показателем работы системы передачи сообщений является верность передачи, т. е. степень соответствия полученного сообщения истинному. В предположении высокой надежности и исправного технического состояния системы верность передачи зависит только от физических и статистических характеристик помех. Таким образом, верность передачи сообщений самым тесным образом связана с помехоустойчивостью системы --- т. е. ее способностью противостоять мешающему воздействию посторонних сигналов. Система является тем более помехоустойчивой, чем более высокую верность передачи она обеспечивает при заданных характеристиках мешающих воздействий и определенной мощности передаваемых сигналов, отображающих состояние источника. Принятая в теории связи количественная оценка верности зависит от типа источника сообщений в конкретной системе.

При передаче дискретных сообщений, когда передаваемый сигнал представляет собой последовательность различных элементарных сигналов определенной формы, типичное искажение оцениваемого сигнала связано с неверным различением формы элементарного сигнала и принятием ошибочных решений. При этом верность передачи связывают с вероятностью принятия ошибочного решения (вероятностью ошибки). Система передачи дискретных сообщений обеспечивает допустимую верность передачи, если вероятность ошибки не превосходит некоторую фиксированную величину (например, $p\le {10}^{-5}$ ).

При передаче непрерывных сообщений верность получаемого сообщения целесообразно оценивать величиной усредненного за достаточно длительный интервал времени отклонения формы принятого сигнала от переданного. В качестве такового целесообразно, например, использовать величину

${\varepsilon }^a=M\int^T_0{{\left[b\left(t\right)-\hat{b}(t)\right]}^2dt}$

где $b\left(t\right)$ , $\hat{b}(t)$ --- первичный сигнал и его оценка на выходе системы; Т интервал оценивания; М --- знак математического ожидания.

Здесь система обеспечивает допустимую верность передачи, если получаемое значение среднеквадратичного отклонения, не превосходит заданного. Другой возможной оценкой верности передачи аналогового сообщения может служить допустимая вероятность среднеквадратичного отклонения $p(\varepsilon <{\varepsilon }_0)$ .

В общем случае помехоустойчивость системы при заданных характеристиках помех и мощности сигнала зависит от выбора типа переносчика сообщения, вида его модуляции, способа кодирования. Для любой системы связи можно определить потенциальную помехоустойчивость. Потенциальная помехоустойчивость системы при выбранном способе модуляции переносчика и кодирования сигналов и конкретными характеристиками помех определяется помехоустойчивостью оптимального приемника, обеспечивающего минимальную вероятность ошибки в системе, использующей всю доступную информацию о статистических характеристиках переданных и принятых сигналов.

К числу основных характеристик системы радиосвязи наряду с верностью передачи относится скорость передачи сообщений. Под скоростью передачи понимают количество информации или количество сведений, которое передается в данной системе в единицу времени. В общем случае скорость передачи связывают со скоростью передачи знаков, символов, используемых при отображении состояний конкретного источника сообщений. При передаче дискретных сообщений скорость измеряют количеством двоичных символов в секунду (бод). Пересчет скорости передачи символов от дискретного источника с произвольным числом состояний в боды осуществляется несложно. При передаче сведений от источника непрерывных сообщений техническая скорость передачи определяется пропускной способностью системы, под которой понимают количество радиовещательных или телевизионных программ и т. п. Пропускная способность системы ограничена пропускной способностью радиоканала - предельно допустимой скоростью передачи сообщений по данному каналу с высокой верностью при воздействии помех.

С верностью (и скоростью) системы радиосвязи тесно связана еще одна важная характеристика системы связи - допустимая задержка передачи. Под задержкой передачи понимают интервал времени,- заключенный между моментом перехода источника сообщений в новое состояние и моментом получения оценки этого состояния на выходе системы. Величина задержки зависит от физических характеристик радиоканала и протяженности радиолинии, а также от длительности обработки сигнала в системе, в частности, от длительности процесса кодирования и декодирования информации от источника дискретных сообщений.