ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.02.2021
Просмотров: 119
Скачиваний: 1
Пропускная
способность
канала
.
Полосой
пропускания
(
пропускной
способностью
)
оценивается
количество
информации
,
которое
может
быть
передано
по
каналу
.
Ширина
полосы
пропускания
измеряется
в
битах
в
секунду
(
бит
/
с
) -
для
цифровых
сигналов
или
в
герцах
(
Гц
) -
для
аналоговых
сигналов
,
например
,
звуковых
волн
.
Ширина
полосы
пропускания
для
аналоговой
системы
равна
разности
вычитания
наинизшей
передаваемой
частоты
из
наивысшей
.
Например
,
ширина
полосы
пропускания
,
необходимой
для
передачи
человеческого
голоса
,
составляет
,
примерно
, 2700
Гц
(3000 — 300)
Гц
.
Если
рассмотреть
теорему
отсчетов
в
свете
теории
информации
Шеннона
,
то
каждые
t
s
=
1/2f
m
секунд
нужно
передавать
сообщение
,
а
именно
амплитудное
значение
.
Квантование
сводит
дело
к
выбору
из
некоторого
конечного
числа
n
амплитудных
значений
,
которые
появляются
с
определенными
вероятностями
p
i
.
Таким
образом
,
)
/
1
(
log
2
p
p
H
i
i
⋅
=
∑
-
это
количество
информации
на
один
такт
.
Поток
информации
,
т
.
е
.
информация
,
передаваемая
в
единицу
времени
,
составляет
H
H
C
f
t
m
s
⋅
⋅
=
=
2
[
бит
/c].
При
уменьшении
шага
квантования
увеличивается
поток
информации
.
Однако
если
на
передаваемую
функцию
накладываются
шумы
,
искажающие
амплитудные
значения
,
будет
достигаться
большая
точность
воспроизведения
не
только
полезного
сигнала
,
но
и
шумов
,
что
накладывает
ограничения
на
поток
информации
.
В
случае
,
когда
в
спектре
шума
все
частоты
имеют
одинаковую
интенсивность
,
а
амплитуды
подчиняются
нормальному
гауссову
распределению
(“
белый
гауссов
шум
”)
N
N
H
R
s
+
≤
1
log
2
где
N
s
-
средняя
мощность
сигнала
,
N
R
-
средняя
мощность
шума
.
Отсюда
получаем
максимальный
поток
информации
по
передающему
каналу
,
или
пропускную
способность
канала
:
)
1
(
log
2
2
max
max
N
N
f
H
f
C
R
s
m
m
+
⋅
=
⋅
=
⋅
Таким
образом
,
как
это
хорошо
известно
из
техники
связи
,
пропускная
способность
канала
может
быть
увеличена
только
за
счёт
увеличения
ширины
полосы
пропускания
f
m
и
улучшения
отношения
мощности
сигнала
к
мощности
шумов
.
Таблица
7.2.
Технические
,
характеристики
каналов
связи
f
m
[
Герц
]
N
N
R
s
C
max
[
бит
/
с
]
а
)
сеть
абонентского
телеграфа
120 ~2
6
0.64
•10
3
b)
сеть
передачи
данных
федеральной
почты
240
~ 2
6
1.28 • 10
3
с
)
телефонная
сеть
федеральной
почты
3.1•10
3
~
2
17
51
•10
3
d)
телевизионный
канал
7•10
6
~2
17
130
•10
6
В
табл
. 7.2
приведены
критическая
частота
,
отношение
мощности
сигнала
к
мощности
шумов
и
максимальный
поток
информации
(
пропускная
способность
)
для
некоторых
технических
примеров
каналов
.
В
тех
же
по
порядку
пределах
,
что
и
в
графах
с
)
и
d)
этой
таблицы
,
лежит
определяемый
физиологическими
экспериментами
максимальный
поток
информации
через
человеческое
ухо
(~5•10
4
[
бит
/
с
])
и
глаза
(~5•10
6
[
бит
/
с
]).
В
противоположность
этому
поток
информации
,
обрабатываемой
в
человеческом
мозге
,
существенно
ниже
.
Он
устанавливается
с
помощью
различных
психологических
экспериментов
,
например
по
той
максимальной
скорости
,
с
которой
можно
осмысленно
читать
текст
(15 - 40
букв
в
секунду
,
что
соответствует
примерно
20 - 50 [
бит
/
с
])
или
осмысленно
разговаривать
(
не
более
50 [
бит
/
с
]).
Таким
образом
,
телеграфный
канал
приспособлен
к
возможностям
человеческого
мозга
обрабатывать
информацию
.
Физиологические
каналы
(
зрение
и
слух
)
допускают
высокую
избыточность
информации
,
поступающей
в
мозг
.