디지털 통신 시스템의 기호, 전송 속도, 비트 전송률, 주파수 대역 활용 및 신뢰성 지수

---

머리말

이 글에서는 통신 원리에서 쉽게 혼동되는 개념인 보레이트와 비트레이트의 관계를 소개한다. 따라서 심볼의 개념부터 시작하여 보레이트, 비트레이트, 주파수 대역 활용과 같은 관련 개념을 소개하고 마지막으로 디지털 통신 시스템의 신뢰성 지수를 소개한다.

---

1. 코드 요소

기호는 정보를 전달하는 기본 신호 단위로, 디지털 통신에서는 이진수를 나타내기 위해 같은 시간 간격의 기호를 사용하는 경우가 많으며, 이러한 시간 간격 내의 신호를 (이진) 기호 라고 합니다 . 그리고 이 간격을 기호 길이 라고 합니다 . 코드 요소의 이산 상태가 2개 이상인 경우(예를 들어, M이 2보다 큼), 이때 코드 요소는 M-ary 코드 요소라는 점은 주목할 가치가 있습니다.

예: 베이스밴드 신호가 10101100011011101이라고 가정합니다.

• 직접 보내십시오. 즉, 위의 각 이진수는 코드 단위이며, 이 방법을 이진 코드 단위라고 합니다. 전송 프로세스는 1, 0, 1, 0..., 얼마나 많은 숫자를 전송하는 데 필요한 코드 요소입니다. 각 심볼의 정보량은 1비트(자기 정보량 공식으로 계산 가능)이다.
• 2x2, 전송 프로세스가 10, 10, 11...인 경우 두 개의 이진수가 기호이며 이 방법을 4차 기호라고 합니다. 각 심볼의 정보량은 2비트이다.
• 위의 신호를 3개의 그룹으로 나누고 101, 011, 000, 110, 111, 010...으로 나누는데 이를 8진법 기호라고 하며 각 기호는 3비트입니다.
• 유사하게 n개의 이진수 그룹은 M-ary 코드 요소를 형성할 수 있습니다. 여기서 M= $2^n$。

그러면 코드 단위 길이를 정의하기 위해 시간 간격을 사용하는 이유는 무엇입니까? 각 심볼의 정보량이 정해져 있기 때문에 같은 채널에 대해 단위 시간당 전송할 수 있는 정보의 양이 고정되어 있으므로 각 심볼의 전송 시간도 그에 따라 고정됩니다 .

一个码元就是一个脉冲信号，一个脉冲信号有可能携带 1bit 数据，也有可能携带 2bit 数据、4bit 数据！你发送一个脉冲信号，如果就可以携带 4bit 数据，肯定发送速率更快啊！

2. 심볼 전송률 ${아르\; 자형}_{}$(코드레이트, 보레이트)

• 정의: 초당 전송되는 심볼의 수
• 단위: 보드
• 계산: 기호의 시간 길이가 ${티}_{}$초이면 $${아르\; 자형}_{}=\frac{}{{티}_{}}$$

예: ${티}_{}$=1ms, 즉, 1초 내에 1000개의 심볼이 전송되면 ${아르\; 자형}_{}$= 1000 보드

3. 정보 전송률 ${아르\; 자형}_{}$(전송 속도, 비트 전송률)

• 정의: 초당 전송되는 비트 수(정보량)
• 단위: 비트/초(bit/s), b/s 또는 bps로 약칭

4. ${아르\; 자형}_{}$및 ${아르\; 자형}_{}$관계 - H(소스의 엔트로피)는 링크입니다.

$$시간=\sum _{나는=1}피\left({엑스}_{}\right){로그\_}_2^{\frac{}{피\left({엑스}_{}\right)}}\text{(b/ 기호 )}$$

${아르\; 자형}_{}$= ${아르\; 자형}_{}\cdot H$ ,확률이 같을 때R${아르\; 자형}_{}$= ${아르\; 자형}_{}\cdot {로그\_}_2^{}$

M = 2(즉, 이진 기호)일 때, ${아르\; 자형}_{}$= ${아르\; 자형}_{}$
M > 2일 때, ${아르\; 자형}_{}$> ${아르\; 자형}_{}$

5. 주파수 대역 활용 - B와 전송 속도 관련

1. 개념

단위 대역폭 내의 전송 속도로 정의, 즉
$$그만큼=\frac{{아르\; 자형}_{}}{비}(Baud/Hz)$$
$${그만큼}_{}=\frac{{아르\; 자형}_{}}{비}(bps/Hz)$$
$${그만큼}_{}=그만큼\cdot {로그\_}_2^{}$$

2. 예시

어떤 시스템이 더 효과적인지 다음 질문을 참조하십시오.
시스템 A: 2000b/s, 2000Hz의 대역폭을 점유
시스템 B: 1500b/s, 1000Hz의 대역폭을 점유

답변: 시스템 A 단위 헤르츠(1Hz)의 전송률이 1 b/s이고 시스템 B 단위 헤르츠(1Hz)의 전송률이 1.5 b/s라는 것을 위의 공식에서 계산하는 것은 어렵지 않습니다. 따라서 1Hz 대역폭을 사용하여 정보를 전송하면 B가 더 빠르게 전송하고 B가 더 효율적입니다 .

6. 유효성 지수 관계도

비트레이트와 보레이트의 관계는 엔트로피에 의존하며, 주파수 대역 이용률은 전송률과 전송 대역폭을 연결하며, 두 주파수 대역 이용률의 관계도 엔트로피를 기준으로 하며, 엔트로피는 최대값을 갖는다. 기본 숫자의 로그인 값입니다.

7. 디지털 통신 시스템의 신뢰성 지수

1. 비트 에러율

$${피}_{}=\frac{오류\; 코드\; 요소}{전송된\; 총\; 기호\; 수}=\frac{N_{}}{N}$$

2. 허위문자율(비트오류율)

$${피}_{}=\frac{오류}{전송된\; 총\; 비트\; 수}=\frac{{나}_{}}{나}$$

이진수: ${피}_{}={피}_{}$;
M 시스템: ${피}_{}<{피}_{}$

구체적인 이유는 다음 예를 참조하십시오.

바이너리 코드에서 쿼터 코드로 변경하면 ${피}_{}$변경되지 않음, ${피}_{}$반으로 자르다.

---

내 qq: 2442391036, 통신에 오신 것을 환영합니다!

---