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数据通信系统的主要性能指标之有效性指标

时间:2019-11-13 08:04 作者:admin 分享到:
        性能指标是用来衡釐一个通信系统性能优劣的技术指标。各种通信系统有各自的技术性能指标 ,并互不相同。但衡量任何 通信系统的优劣都 是以有效性和可靠性为基础的,数据通信系统也不例外。
        1、 数据传输速率
       数据传输速率是衡量数据通信系统 传输能力的主要指标 ,通常有 3 种不同的定义:码元传输速率、数据传信速率以及数据传送速率。
      1) 码元传输速率
       码元传输速率(即符号速率或调制速率)是指给定信道内单位时间传输码元   的多少,其单位是波特( Baud ) , 用岛 表示。如果信号码元的持续时间为r. ( s ) ,那么,码元传输速率岛为
        其中,码元是指携带数据信息的波形或信号脉冲,这里的码元可以是二进制,也可 以是多进制。如二电平信号,一个码元有两种状态,即" O" 或" 1" ; 四电平信号,一个码元有四种状态,即" 00" 、" 01" 、" 10" 、" 11" , 电平信号如图一 和图二 所示。
图一      二电平信号                                                                  图 二     四电平信号
        码元传输速率反应信号波形变换的频繁程度,即每秒传输信号码元的个数。在出现概率相等的条件下,每个码元包含的信息量相等,如 M 进制的每个码元所包含的信息量为 log2M 。假如码元宽度为 Tb   '   即一个码元波形的持续时间,则 Ro = 1/ Tb' 可见不管是何进制的数字信号 ,码元速率与进制数都是无关的。
        2) ) 数据传信速率
数据传信速率(用R 或八表示)是指每秒传输的信息量 ,单位是 bi s。信息量是信息多少的一种度量,信息 的不确定程度越大,其信 息量越大。信息量的度量单位为比特( b) 。在满足一定条件下,一个二进制码元(各个码元独立 ,且出现概率相等)所含的信息量是一个比特。
        数据传信速率和码元速率之间存在一定的关系。一个 M 进制数,每个码元可能出现的状态有M 个,设每个状态出现的概率 P 是相同的,则 P = 1/ M , 每个码元的信息量为 I  = log21/P  =  log2  M( bit )  , 因此,其信息传输速率 凡 = RB XI= RB log2M(bit/s)   ,所以两者间存在关系为 Rb   = RB   l og2  M( bit/ s )  。若各个码元出现概
率不相等,则 凡 = R BH' 其中H 为平均信息量 ,计算公式为
单位为 b/符号。
        3) 数据传送速率
        数据传送速率是指单位时间内在数据传输系统中相应设备之间传送的比特、字符或码组平均数,即在相应设备之间实际能达到的平均数据转移 速率。单位可以为 bi s、字符/ s、码组/ s , 随数据单位而异。
        数据传信速率与数据传送速率不同。数据传信速率是产生数据的速率,而数据传送速率是相应设备之间实际能达到的平均数据转移速率 。它不仅与发送的比特率有关,而且与差错控制方式、通信规程以及信道差错率有关 ,即与传输的效 率有关。因此,数据传送速率总是小千数据传信速率 。
数据传输速率的 3 个定义在实际应用上既有联系又有侧 重。在讨论信道特性,特别是传输频带宽度时,通常使用码元速率 ;在研究传输数据速率时,采用数据传信率;在涉及系统实际的数据传送能力时,则用数据传送速率。
        2. 频带利用率
       频带利用率反映数据传输系统对频带资源的利用水平和有效程度,是用系统单位频带内所实现的数据传输速率来衡量,用 n 来表示。单位为 Baud/ Hz, 或b/ s • Hz, 这主要取决于用哪种速率来计算。
                                                       


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