190 likes | 481 Views
Помехи и искажения в процессе передачи. Виды факторов, влияющих на качество связи. 2 / 16. Затухание. Искажения. Потери. Шумы. Затухание. 3 / 16. Децибелы. 4 / 16. Затухание 10 log 10 ( P 2 / P 1 ) , дБ Усиление 10 log 10 ( P 3 / P 2 ) , дБ P – мощность сигнала. Искажения.
E N D
Помехи и искажения в процессе передачи
Виды факторов, влияющих на качество связи 2/16 Затухание Искажения Потери Шумы
Затухание 3/16
Децибелы 4/16 Затухание10 log10 (P2/P1),дБ Усиление10 log10 (P3 /P2),дБ P– мощность сигнала
Искажения 5/16 Исходный сигнал Принятый сигнал Фазовый сдвиг
Воздействие шумов 6/16
Разновидности шума 7/16 • Атмосферные шумы • Грозовые разряды • Ионизированный газ (Solar noise) • Высокочастотное радиоизлучение звезд • Гауссовский «белый» шум • Термический шум(хаотичное движение свободных электронов) • Перекрестные помехи (Crosstalk) • NEXT • FEXT • Импульсные шумы
Шумы 8/16 • Эффект • искажение передаваемого сигнала • затухание • Отношение сигнал / шум • SNRdB = 10 log10S / N • S–средняя мощность сигнала • N–уровень шума
BER (Bit Error Rate) 9/16 • Вероятность битовой ошибки (искажение одного бита) за некоторый временной интервал • BER = 10-5означает, что в среднем исказится один бит из последовательности 105 бит • 10-5для телефонных линий • 10-8для цифровых каналов • 10-12для волоконно-оптических линий
Crosstalk 10/16 • NEXT (near-end crosstalk) • Перекрестные наводки на ближнем конце – интерференция на передающей стороне • FEXT (far-end crosstalk) • Перекрестные наводки на дальнем конце – интерференция на принимающей стороне
Формула Найквиста 13/16 С = 2W log2M W– полоса пропускания, Гц M– число уровней дискретного сигнала В 1927 году Найквист определил, что число независимых импульсов, которые могут быть переданы в единицу времени без искажений, ограничено двойной шириной частотного диапазона канала связи Пример расчета пропускной способности канала ТЧ (3000 Гц)
Теорема Шеннона-Хартли 14/16 • Емкость канала C, означающая теоретическую верхнюю границу скорости передачи данных, которые можно передать со средней мощностью сигнала S через аналоговый канал связи, подверженный аддитивному белому гауссовскому шуму мощностью N , равна: • где • C— емкость канала в битах, с; • B — полоса пропускания канала, Гц; • S — полная мощность сигнала над полосой пропускания, измеренной в ваттах или вольтах в квадрате; • N — полная шумовая мощность над полосой пропускания, измеренной в ваттах или вольтах в квадрате; • S/N— отношение сигнала к шуму(SNR) сигнала к Гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.
Теорема Шеннона-Хартли 15/16 • Пример расчета для телефонной линии связи: • В = 3300 – 300 Гц = 3000 Гц • SNR = 35 дБ, • отсюда S/N = 3162 • C = 3000 * log2 (1 + 3162) = 34881 бит/с
Производительность 16/16 Пропускная способность Число бит, передаваемых за одну секунду Скорость передачи и величина задержки Задержка = t2 – t1 = D/Vs