通信的任务是快速、准确地传递消息。通信的有效性是指系统传输消息的效率,通信的可靠性是指系统传输消息的准确程度,因此,从研究消息传输的角度来说,有效性和可靠性是评价一般通信系统优劣的主要性能指标,也是通信技术讨论的重点。既然通信系统按传输信号的不同分为模拟通信 系统和数字通信 系统两类,那么它们各自的主要性能指标又如何来衡量呢?
1、模拟通信系统的主要性能指标
模拟通信系统的有效性可用传输消息时所需的有效传输频带来度量,同样的消息用不同的调制方式,需要不同的频带宽度。如占用的频带宽度越窄,则效率越髙,有效性也越好。模拟通信系统的可靠性用接收端的最终输出信噪比S/N(信号的平均功率与噪声的平均功率之比)来度量。不同调制方式在同样信道条件下所得到的最终解调后的输出信噪比是不同的。输出信噪比大,说明信号的传输质童好,即系统的抗嗓声能力强,可靠性高。
2、数宇通信系统的主要性能指标
数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量。可靠性可用差错率来衡量。
1)传输速率
码元传输速率RB简称传码率,又称码元速率或符号速率,是数字通信系统传输速率的一种表示方法。它表示每秒钟传输码元的数目,单位为“波特”,常用符号“Baud”表示,简写为“B”。如某系统每秒钟传送2400个码元,则该系统的传码率为2400波特或2400B。
数字信号有二进制和多进制之分,但码元速率RB与进制数无关,只与传输的码元宽度TS有关,码元速率RB与码元宽度Ts的关系为:
RB = 1/TS
数字通信系统的传输速率还可用信息传输速率来表征,信息传输速率又称为信息速率或传信率。它表示单位时间内传递的信息量,单位是比特/秒,可记为bit/s或b/s或bps。
若某信息源每秒钟传送1200个符号,而每一符号的平均信息量为1 bit,则该信息源的信息速率为1200 b/s或1200 bps。今后,在无特别声明的情况下,每个二进制码元规定含有1 bit信息量。于是,码元速率与信息速率在数值上存在一定的关系:在二进制下,码元传输速率与信息传输速率在数值上相等,只是单位不同;在M进制下,设信息速率为Rb(b/S),码元速率为RBM(B),则有
Rb=RBMlog2M
若某十六进制系统的码元速率为1200 B,则该系统的信息速率为4800 b/s。
比较不同通信系统的有效性时,单看它们的传输速率是不够的,还应看在这样的传输速率下所占用的信道的频带宽度。所以,真正衡量数字通信系统传输效率的应当是频带利用率,即单位频带内的信息速率,即
数字信号的传输带宽B取决于码元速率RB,而码元速率和信息速率Rb有着确定的关系。为了比较不同系统的传输效率,又可定义頻带利用率为
2)差错率
差错率是衡量数字通信系统正常工作时传输消息可靠程度的重要性能指标。差错率有两种表述方法。
误码率(即码元差错率)Pe,是指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例,更确切地说,误码率是码元在传输系统中被传错的概率,即
误信率(即信息差错率)Pb,又称误比特率是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,或者说,它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。即
显然,在二进制中有
Pe=Pb