Файл: Бюджетное образовательное.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ‏ㅤ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ‏ㅤ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ‏ㅤ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ‏ㅤ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

ИНСТИТУТ ‏ㅤ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Дисциплина: Системный анализ и принятие решений

Тема: Оценка пропускной способности канала связи. Какова должна быть пропускная способность канала связи для передачи без искажения сигнала с дискретизацией по вертикали 1: 8 и дискретизации по времени -100 отсчетов в сек..

Контрольная работа


Фамилия: Мельник

Имя: Владимир

Отчество: Николаевич

Группа: №: ИБ-04з

№ зачетн. книги: 2010413


Проверил:_____________


Санкт-Петербург

2023

Оглавление

Введение

Пропускная способность канала связи – это один из основных параметров, которые определяют возможности передачи данных в системах связи. Она играет ключевую роль в обеспечении качественной передачи данных без искажений и потерь. Оценка пропускной способности канала связи – это сложный процесс, зависящий от многих факторов, таких как ширина полосы частот, уровень шума, длина канала связи, количество устройств, подключенных к каналу связи и используемую модуляцию. Для правильной настройки и оптимизации систем связи необходимо провести анализ пропускной способности канала связи и выбрать соответствующие параметры передачи данных. В данной работе мы рассмотрим основные методы оценки пропускной способности канала связи и их применение в различных типах систем связи. Особое внимание будет уделено анализу передачи сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизацией по времени - 100 отсчетов в секунду.

---

2. Оценка пропускной способности канала связи

1) Определение понятия «пропускная способность канала связи»

Пропускная способность канала связи - это важный параметр, который определяет скорость передачи данных между устройствами. Она измеряется в битах в секунду (бит/с) и представляет собой максимальный объем информации, который может быть передан через канал связи за единицу времени. Чем выше пропускная способность канала связи, тем больший объем данных может быть передан за секунду. Пропускная способность канала связи зависит от многих факторов, включая ширину полосы частот, уровень шума, длину канала связи, количество устройств, подключенных к каналу связи и используемую модуляцию. Определение пропускной способности канала связи является важным этапом при проектировании и настройке систем связи, поскольку правильно подобранная пропускная способность позволяет обеспечить качественную передачу данных без потерь и искажений.

2) Факторы, влияющие на пропускную способность канала связи

Факторы, влияющие на пропускную способность канала связи, включают:

1. 
   Ширина полосы частот: Пропускная способность канала связи напрямую зависит от ширины полосы частот, доступной для передачи данных. Чем больше ширина полосы частот, тем выше пропускная способность канала связи.
   
2. 
   Уровень шума: Шумы в канале связи также влияют на его пропускную способность. Шум может искажать передаваемый сигнал и ограничивать возможности канала связи. Чем ниже уровень шума, тем выше пропускная способность канала связи.
   
3. 
   Длина канала связи: Пропускная способность канала связи снижается с увеличением длины канала связи. Это связано с потерями сигнала и ухудшением качества передачи данных.
   
4. 
   Количество устройств, подключенных к каналу связи: Чем больше устройств подключено к каналу связи, тем меньше пропускная способность каждого устройства. Это происходит из-за того, что доступная пропускная способность канала связи разделена между всеми устройствами.
   
5. 
   Тип используемой модуляции: Пропускная способность канала связи зависит от типа используемой модуляции. Некоторые модуляции позволяют передавать данные с более высокой скоростью, чем другие. Однако, более сложные модуляции требуют более высокой стоимости и мощности оборудования.
   

---

3) Методы оценки пропускной способности канала связи

Математический анализ позволяет оценить пропускную способность канала связи на основе расчетов и моделирования с учетом факторов, влияющих на передачу данных. Например, можно использовать теорию информации и теорию сигналов для расчета пропускной способности канала связи на основе ширины полосы частот и уровня шума.

Экспериментальное тестирование позволяет оценить пропускную способность канала связи на практике. Для этого можно использовать специальные приборы и программное обеспечение, которые позволяют измерить реальную скорость передачи данных через канал связи при различных условиях.

Комбинация методов оценки пропускной способности канала связи позволяет получить более точную оценку и учесть все факторы, влияющие на передачу данных. Например, можно использовать математический анализ для предварительной оценки пропускной способности канала связи, а затем провести экспериментальное тестирование для проверки полученных результатов.

3. Какова должна быть пропускная способность канала связи для передачи без искажения сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизации по времени -100 отсчетов в сек

1) Расчет пропускной способности канала связи

Расчет пропускной способности канала связи позволяет определить максимальное количество данных, которое может быть передано через канал связи за единицу времени. Для расчета пропускной способности необходимо учитывать ряд параметров, таких как ширина полосы частот, уровень шума, длина канала связи, количество устройств, подключенных к каналу связи и тип используемой модуляции.

Для определения пропускной способности канала связи для передачи сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизацией по времени -100 отсчетов в секунду, можно использовать формулу:

Пропускная способность = Количество битов на отсчет х Частота дискретизации х Количество каналов

Для данного примера, количество битов на отсчет для дискретизации 1:8 равно 3 бита (2 в степени 3), а частота дискретизации равна 100 отсчетам в секунду. Количество каналов в данном случае считается равным 1. Подставляя данные значения в формулу, получаем:

Пропускная способность = 3 бита/отсчет х 100 отсчетов/сек х 1 канал = 300 бит/сек

Таким образом, пропускная способность канала связи для передачи сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизацией по времени -100 отсчетов в секунду составляет 300 бит/сек. Эта информация может быть использована при проектировании и настройке систем связи, чтобы обеспечить качественную передачу данных без потерь и искажений.

---

2) Пример расчета пропускной способности канала связи

Для более наглядного понимания примера расчета пропускной способности канала связи можно рассмотреть конкретный пример. Предположим, что требуется передать звуковой сигнал, который был записан со следующими параметрами: дискретизация по вертикали 16 бит, частота дискретизации 44,1 кГц и два канала (стерео).

Чтобы определить пропускную способность канала связи для передачи данного звукового сигнала, нужно использовать формулу:

Пропускная способность = Количество битов на отсчет х Частота дискретизации х Количество каналов

В данном случае количество битов на отсчет равно 16 битам, частота дискретизации равна 44,1 кГц, а количество каналов - 2. Подставив значения в формулу, получим:

Пропускная способность = 16 бит на отсчет х 44,1 кГц х 2 канала = 1411,2 кбит/сек

Таким образом, пропускная способность канала связи должна быть не менее 1411,2 кбит/сек для передачи звукового сигнала с указанными параметрами без потерь и искажений. Кроме того, в реальной жизни могут возникать дополнительные факторы, влияющие на пропускную способность канала связи, например, наличие шума или ограничение пропускной способности маршрутизаторов и сетевых устройств. Поэтому при выборе канала связи следует учитывать не только теоретический расчет пропускной способности, но и практические ограничения.

Заключение

Оценка пропускной способности канала связи является важным этапом при проектировании и настройке систем связи. Правильно подобранная пропускная способность позволяет обеспечить качественную передачу данных без потерь и искажений. Она зависит от многих факторов, включая ширину полосы частот, уровень шума, длину канала связи, количество устройств, подключенных к каналу связи и используемую модуляцию. Для оценки пропускной способности канала связи могут использоваться различные методы, включая математический анализ и экспериментальное тестирование. Для передачи сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизацией по времени -100 отсчетов в секунду требуется пропускная способность канала связи, которая может быть рассчитана на основе формулы:

Пропускная способность канала связи = количество бит, передаваемых в секунду.

Количество бит, передаваемых в секунду, может быть рассчитано по формуле:

---

Количество бит, передаваемых в секунду = количество отсчетов в секунду x бит на отсчет x количество каналов

Для данного примера:

1. 
   Количество отсчетов в секунду = 100;
   
2. 
   Бит на отсчет = 8 (из-за дискретизации по вертикали 1:8);
   
3. 
   Количество каналов = 1 (так как передается один сигнал).
   

Следовательно, количество бит, передаваемых в секунду, равно:

100 x 8 x 1 = 800 бит/с

Таким образом, для передачи сигнала с дискретизацией по вертикали 1:8 и дискретизацией по времени -100 отсчетов в секунду необходима пропускная способность канала связи, равная 800 бит/с.

---