《通信技术基础》课件-任务4 系统性能指标

项目一

通信技术概论

任务4通信系统性能指标31.4信系统性能指标数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量,传输速率越高,系统的有效性越好。衡量一个通信系统的传输速率的指标是传码率与传信率。传码率是指单位时间内通信系统传送的码元数目,单位为“波特”或“B”。从波形上可以看到,通信系统所传送的码元长度的倒数即为传码率。传码率有时也称为符号率(symbolrate)。传信率也称为比特率(bitrate),是指单位时间内通信系统所传送的信息量,单位为“bit/s”或“bps”有效性指标的具体表述衡量数字通信系统可靠性的指标,可用信号在传输过程中出错的概率来表述,即用差错率来衡量。差错率越大,表明系统可靠性越差。差错率通常有以下两种表示方法。可靠性指标的具体表述1.4信系统性能指标衡量数字通信系统可靠性的指标,可用信号在传输过程中出错的概率来表述,即用差错率来衡量。差错率越大,表明系统可靠性越差。差错率通常有以下两种表示方法。可靠性指标的具体表述1.4信系统性能指标

通信系统的性能指标主要有两个：有效性和可靠性。所谓有效性是指信息传输的“速度”问题；而可靠性是直接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题有效性指标的具体表述1.模拟通信系统的有效性指标

频带利用率有效性指信息传输速度，即给定频带情况下，单位时间传输信息的多少。模拟通信系统的有效性通常用有效传输带宽来度量。信号占用的传输带宽越小，通信系统的有效性就越好。

信号的有效传输带宽与调制方式有关。同样的消息采用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度。如单边带信号占用的带宽为4KHz，而采用双边带则需要8KHz,就有效性而言，单边带方式的有效性比双边带好；又如话音信号的单边带调幅(SSB)占用的带宽仅为4kHz，而话音信号的宽带调频(WBFM)占用的带宽则为48kHz(调频指数为5时)，显然调幅信号的有效性比调频的好。82.数字通信系统的有效性指标数字通信系统的有效性通常用传输速率和频带利用率来衡量。（1）传输速率（通常从两个不同的角度来定义传输速率）

码元速率（RB）：码元传输速率，又称为传码率、符号速率和码速率。指单位时间（每秒）内传输的码元数目，单位为波特（Baud），简称B。

例：某系统每秒内传送2400个码元，则该系统的传码率为2400B。

数字信号一般有二进制或多进制之分，但码元速率仅仅表征单位时间内传输码元的数目，与进制无关。根据码元速率定义,若每个码元的长度为Tb秒，则有：RB=1/Tb(1.5-1)

9码元：在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。

而这个间隔被称为码元长度。10

信息速率（Rb）：信息传输速率，又称传信率或比特率。定义为单位时间（每秒）内传送的信息量或比特数，单位为比特/秒，简记b/s或bps。

例：某信源在1秒内传送1000个符号，且每个符号的平均信息量为1b，则该信源的信息速率Rb为1000b/s.

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在“0”、“1”等概率出现的二进制系统中，每个码元含有的信息量为1b，所以二进制数字信号系统的码元速率和信息速率在数量上相等。

在采用多（N）进制码元的传输中，若N个符号相互独立且等概出现，则每个码元所携带的信息量为log2N比特，因此信息速率和码元速率有以下确定的关系，即：

RbN=RBNlog2N

（b/s）

N为2的整幂次。12

例如：每秒传输1200个码元，则码元速率为1200B；若采用二进制传输信息速率为1200b/s,采用四进制传输信息速率为2400b/s，八进制传输信息速率为3600b/s。

（

RbN=RBNlog2N

（b/s）

N为2的整幂次。）13（2）频带利用率

在比较不同的通信系统的有效性时，不能单看它们的传输速率，还应考虑所占用的频带宽度，因为两个传输速率相等的系统其传输效率不一定相同，所以真正衡量数字通信系统的有效性指标是频带利用率，它定义为单位带宽（每赫兹）内的传输速率，用符号

表示。

同样，频带利用率也有两种表示方式：码元频带利用率和信息频带利用率。14码元频带利用率指单位频带内的码元传输速率，用公式表示为：

信息频带利用率指每秒钟在单位频带上传输的信息量，用公式表示为：

式中，B为信道传输带宽；RB为码元传输速率；Rb为信息传输速率。15例：对于同样的以2400b/s比特率发送的消息信号，若A系统以2PSK调制方式进行传输时所需的带宽为2400Hz,而B系统以4PSK调制方式传输时的带宽为1200Hz，试问那个系统更有效？A系统：

B系统：

所以，B系统的有效性更好。16A系统：

B系统：17例：对于同样的以2400b/s比特率发送的消息信号，若A系统以2PSK调制方式进行传输时所需的带宽为2400Hz,而B系统以4PSK调制方式传输时的带宽为1200Hz，试问那个系统更有效？

所以，B系统的有效性更好。评注：两个传输速率相同的系统，若占用的带宽不同，则两者的传输速率不同，所以频带利用率更好地反映了数字通信系统的有效性。

结论：

频带利用率：传输同样的信源信号，所需的传输带宽越小，频带利用率越高，有效性越高。18可靠性指标的具体表述1.模拟通信系统的可靠性指标模拟通信系统的可靠性通常用接收端解调器输出信噪比（SNR）来度量。SNR指的是信号与噪声的平均功率之比。输出信噪比越高，，说明噪声对信号的影响越小，通信质量就越好。在信道条件一样的情况下，不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的解调后的输出信噪比是不同的，即可靠性不同。如调频信号的抗干扰能力比调幅的好，但调频信号所需的传输带宽却宽于调幅的。

192.数字通信系统的可靠性指标数字通信系统的可靠性可用信号在传输过程中出现错误的概率来衡量，即用差错率来衡量。差错率也有两种表示方法：误码率（Pe）和误信率（Pb）表示。

（1）误码率（Pe），指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例，更确切的说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率，即：

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目前电话线路系统的平均误码率是：300bit/s——2400bit/s时，10-2——10-6之间；4800bit/s——9600bit/s时，10-2——10-4之间；计算机通信的平均误码率要求低于10-9.21

（2）误信率（Pb），又称误比特率，指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例，即：

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例题4：

已知某四进制数字传输系统的信息传输速率为1000b/s，接收端在10min内共收到23个错误码元。问：（1）该系统的码元传输速率为多少？（2）该系统的误码率多少？23

例题5：

已知某四进制数字传输系统的信息传输速率为2400bit/s，接收端在半小时内共收到216个错误码元。问：（1）该系统的码元传输速率为多少？（2）该系统的误码率多少？2425例：

在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量355kbit，假设系统信息传输速率为1200b/s，问（1）系统的误信率Pb是多少？

（2）若具体指出系统所传数字为四进制信号，其误信率Pb是否改变？

例题6：某一数字传输系统传输二进制码元的速率为2400B，该系统的信息传输速率是多少？另一数字传输系统传输16进制码元的速率为1200B，问哪个系统的传输速度快？**结论：若数字传输系统的进制不同，其传输速度通过信息传输速率来衡量。26小结通信技术概论

任务1：通信的基本概念、组成1.掌握通信的目的、基本概念；2.了解通信发展的历史；3.能区分信号、信息、消息的概念。