【通信原理】第一章|绪论|信息度量和通信系统的性能指标

⟁ sportstream365 ⏳ 2026-07-22 09:23:10 👤 admin 👁️ 3418 ❤️ 90
【通信原理】第一章|绪论|信息度量和通信系统的性能指标

前言

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高质量博客汇总

绪论

1. 信息和信息的度量

定义信息的度量。

I

=

log

a

1

P

(

x

)

=

log

a

P

(

x

)

I=\log _{a} \frac{1}{P(x)}=-\log _{a} P(x)

I=loga​P(x)1​=−loga​P(x) 当

a

=

2

a=2

a=2当时候,信息量大单位为(bit),当

a

=

e

a=e

a=e当是时候,信息量的单位为(nat),若

a

=

10

a=10

a=10,信息量大单位为哈特莱(Hartley)。

对于离散信源,M个波形等概率

P

=

1

/

M

P=1/M

P=1/M发送,且每个波形出现是独立的,即信源是无记忆的,则传送M进制波形之一的信息量为。

I

=

log

2

1

P

=

log

2

1

1

/

M

=

log

2

M

I=\log _{2} \frac{1}{P}=\log _{2} \frac{1}{1 / M}=\log _{2} M

I=log2​P1​=log2​1/M1​=log2​M 如果M是2的整数次幂,比如

M

=

2

k

M=2^k

M=2k,则式子可以改写成

I

=

k

I=k

I=k。

2. 通信系统主要性能指标

频带利用率。

η

=

R

B

B

(

Baud

/

H

z

)

\eta=\frac{R_{\mathrm{B}}}{B} \quad(\text { Baud } / \mathrm{Hz})

η=BRB​​( Baud /Hz) 或

η

b

=

R

b

B

(

b

/

(

s

H

z

)

)

\eta_{\mathrm{b}}=\frac{R_{\mathrm{b}}}{B} \quad(\mathrm{~b} /(\mathrm{s} \cdot \mathrm{Hz}))

ηb​=BRb​​( b/(s⋅Hz))

R

B

R_B

RB​为码原传输速率,简称传码率,也可以叫做波特率。

设每个码元的长度为

T

B

(

s

)

T_B(s)

TB​(s),则有

R

B

=

1

T

B

(

B

a

u

d

)

R_B = \frac{1}{T_B} \quad (Baud)

RB​=TB​1​(Baud)

R

b

R_b

Rb​为信息传输速率,简称传信率,也可以叫做比特率。

因为一个M进制码元携带

l

o

g

2

M

log_2M

log2​M比特的信息量,所以码元速率和信息速率有以下确定的关系,即。

R

b

=

R

B

log

2

M

(

b

/

s

)

R

B

=

R

b

log

2

M

(

B

a

u

d

)

R_{\mathrm{b}}=R_{\mathrm{B}} \log _{2} M \quad(b/s) \\ R_{\mathrm{B}}=\frac{R_{\mathrm{b}}}{\log _{2} M} \quad (Baud)

Rb​=RB​log2​M(b/s)RB​=log2​MRb​​(Baud) 如果二进制码元的持续时间为

T

b

T_b

Tb​,则

T

b

T_b

Tb​与

T

B

T_B

TB​有如下关系。

T

B

=

T

b

l

o

g

2

M

T_B = T_b \cdot log_2M

TB​=Tb​⋅log2​M 误码率。

P

e

=

错误码元数

传输总码元数

P_e = \frac{错误码元数}{传输总码元数}

Pe​=传输总码元数错误码元数​ 误信率。

P

b

=

错误比特数

传输总比特数

P_b = \frac{错误比特数}{传输总比特数}

Pb​=传输总比特数错误比特数​

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