Расчет энтропии источника сообщения. — КиберПедия 

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

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...

Расчет энтропии источника сообщения.

2017-10-21 608
Расчет энтропии источника сообщения. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

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 - S 1 (t) или S 2 (t) - присутствует на входе приёмника в данный момент времени. Помехоустойчивость приёмника, характеризуемая вероятностью ошибки р ош, 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

Поделиться с друзьями:

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

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

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...



© cyberpedia.su 2017-2024 - 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. Мы поможем в написании вашей работы!

0.032 с.