Расчет энтропии источника сообщения. — КиберПедия 

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Расчет энтропии источника сообщения.



Энтропия источника сообщения – это его информационная характеристика.

Для расчёта энтропии целесообразнее всего воспользоваться приближённой формулой, которая является достаточно точной при большом числе уровней квантования:

, (9.1)

где W(x) – плотность вероятности сообщения;

h – значение интервала квантования;

Um – порог ограничения сообщения.

(9.2)

Для третьего распределения плотность вероятности сообщения (3.1):

W3(x) =

Получаем:

H3(x) = (9.3)

H3(x) =

H3(x)=10,114

 

10. Расчет избыточности и информационной насыщенности сообщения.

(10.1)

(10.1) – формула для расчета информационной насыщенности сообщения

где - максимальная энтропия источника, достигаемая при распределении равномерной плотности вероятности ;

= 0,843 (10.2)

Следовательно,R избыточность может быть найдена:

(10.3)

 


11.Расчет производительности источника сообщения и канала связи.

Производительность источника сообщения находится по формуле:

(11.1)

Расчет отношения сигнал – шум через формул Шеннона:

(11.2)

В равенствах (11.1) и (11.2) в качестве верхней частоты спектра сообщения принята частота f0, так как такой прибор гарантирует некоррелированность отчетов сообщения х(t).

Следует иметь в виду, что в данном случае речь идёт о мощности шума в полосе частот, равной половине частоты дискретизации сообщения, и что при этом информация передаётся без искажений.

 

12. Выбор сложного сигнала для передачи информационного кода и синхронизации.

 

Достоинства сложных сигналов:

· Сложные сигналы обладают повышенной помехоустойчивостью по отношению к помехам с сосредоточенным спектром (узкополосным помехам);

· Так же сложные сигналы обладают повышенной разрешающей способностью, которая позволяет разделить сигналы при многолучевом распространении.

· Кроме того, использование сложного сигнала позволяет обеспечить синхронизацию устройства восстановления аналогового сообщения по принятому цифровому сигналу.

Нам необходимо выбрать два вида используемых сигналов с ОФМ. Один сигнал должен быть использован для синхронизации, второй – для передачи информационных символов.

(12.1)
Элемент последовательности рассчитывается по формуле:

гдес и d – двоичные числа.

Сформируем информационную последовательность из 15 символов. Формула (12.1) примет вид:
(12.2)

Начальное условие: d1 = 0, d2 = 0, d3 = 1, d4 = 1.

Мы получили информационную последовательность:

По этим данным строим структурную схему согласованного фильтра для синхроимпульса.



 

Рисунок 3. Структурная схема согласованного фильтра информационной последовательности


СФОИ – согласованный фильтр с еденичным импульсом.

Строим функцию корреляции для информационного импульса.

 
*
*  
     
       
*        
           
*            
               
                 
                   
                     
*                      
*                        
*                          
                             
Σ -1 -3 -2 -3 -3 -4 -1

 

Рисунок 4. Функция корреляции информационной последовательности


Сформируем синхропоследовательность из 15 символов. Формула
(12.3)
(12.1) примет вид:

Начальное условие: d1 = 0, d2 = 0, d3 = 1, d4 = 1.

Мы получили информационную последовательность:

По этим данным строим структурную схему согласованного фильтра для синхроимпульса.

Рисунок 5. Структурная схема согласованного фильтра синхропоследовательности


Строим функцию корреляции для синхроимпульса.



 
*
*  
     
       
         
           
*            
               
*                
                   
                     
*                      
*                        
                           
*                            
  -1 -1 -4 -2 -3 -1 -2

 

Рисунок 6. Функция корреляции синхропоследовательности

(12.4)
Сформируем чужую последовательность из 15 символов.

Начальное условие: d1 = 0, d2 = 0, d3 = 1, d4 = 1.

Строим функцию корреляции чужой последовательности для фильтра информационного импульса.

 
*
*  
     
       
*        
           
*            
               
                 
                   
                     
*                      
*                        
*                          
                             
  -1 -5 -8

Рисунок 7. Функция корреляции чужой последовательности для фильтра информационной последовательности

Строим функцию корреляции чужой последовательности для фильтра синхроимпульса.

 
*
*  
     
       
         
           
*            
               
*                
                   
                     
*                      
*                        
                           
*                            
  -1 -3 -2 -1 -8 -1

 

 

Рисунок 8. Функция корреляции чужой последовательности для фильтра синхропоследовательности

 

Заключение.

В результате курсовой работы мы закрепили навыки по темам анализ систему передачи непрерывных сообщений цифровыми методами, расчет характеристик помехоустойчивости и других показателей качества передачи информации по каналу связи с помехами. Разработали структурную схему системы передачи непрерывного сообщения в цифровой форме.

По теореме Шеннона, если производительность источника сообщений меньше пропускной способности канала, то существует такая процедура кодирования и декодирования, при которой вероятность ошибочного декодирования будет меньше допустимой. Поэтому для повышения помехоустойчивости приема используется помехоустойчивое кодирование.

Заметим, что наилучший способ приёма - идеальный приёмник Котельникова - может быть реализован при сигнале, известном точно за исключением, в данном случае, факта: какой из двух возможных сигналов - S1 (t) или S2 (t) - присутствует на входе приёмника в данный момент времени. Помехоустойчивость приёмника, характеризуемая вероятностью ошибки рош, определяется только отношением его энергии к спектральной плотности помехи. Поэтому применение сложных сигналов не может дать выигрыша помехоустойчивости при помехе в виде широкополосного шума и сигнале, известном точно. Однако применение сложных сигналов позволяет получить целый ряд других преимуществ – повышение помехоустойчивости по отношению к помехам от других подобных систем связи, при действии узкополосных помех, многолучевом распределении сигнала и т.п. Кроме того, использование сложного сигнала позволяет обеспечить синхронизацию устройства восстановления аналогового сообщения по принятому цифровому сигналу.

Сведем в таблицу 1 результаты, полученные в ходе выполнения курсовой работы:

 

 

Таблица 1. Результаты расчетов:

Величина Значение
1. Значение пик-фактора H 5,88
2. Значение частоты дискретизации Fд, Гц
3. Число разрядов двоичного кода Nр
4. Длительность импульса, мкс
5.Ширина спектра Δfc, кГц 124,8
6. Расчёт энтропии Н3(x), бит/символ 10,114
7. Информационная эффективностьIэф 0,843
8. Избыточность R(x) 0,157
9. Производительность источника сообщений Vn, бит/с 18205,2
10. Требуемое значение отношения сигнал/шум для обеспечения пропускной способности канала связи
11. Требуемое отношение q2 при оптимальном когерентном приёме 28,6
12. Требуемое отношение q2 при оптимальном некогерентном приёме 32,36





Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...





© cyberpedia.su 2017 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.011 с.