数字通信系统性能指标

1.传输速度

信息在信道上的传输速度是数据信息系统中的一个重要性能，传输速度是指信道在单位时间内可以传输的信息量，常用的有以下几种表示方式。

1）数据信号速度

数据信号速度S 通常用每秒传输的位（bit）数来表示，即bps （bit per second），一般定义为

式中，m——并行传输的信道数；

Ti——第i 条信道传输一个最小信息单位所需的时间；

ni——第i 条信道的有效状态信息数。

例如，对于串行传输而言，如果一个最小信息单位有“0”和“1”两种状态（即二进制位），则m ＝1、ni ＝2。

国际上常用的标准数据信号速度有50 bps、100 bps、200 bps、300 bps、2400 bps、4800 bps、9600 bps、48000 bps、240000 bps 等。

2）数据传输速度

在有些数据通信系统中，数据传输速度除了用每秒传输的位数表示外，还常用单位时间内传送的字符数或数据组数表示。单位时间可以为秒（s）、分（min）、小时（h）等。

3）调制速度(www.xing528.com)

调制速度的单位为波特（Baud），t 为被调制信号的单位码所占的时间。波特数为时间之倒数，即表示信号调制过程中，调制状态每秒转换的次数。对于二进制传输信道（即二元信道），当采用串行传送（即信道数为1）时，调制速度B 和数据信号速度是一致的，单位也为bps，即

2.信道容量

信道容量是指在单位时间内最大可能传送的信息量。从信息论的基本知识可知，当采用位作为信息量的单位时，信息量可以定义如下： 有N 个等概率的事件，从其中选择一个事件，所得的信息量I （单位为位，bit）为

由Nyquist 采样定理可知，若任一信号通过带宽为F 的滤波器，则滤波后的信号只需每秒2F 个采样值即可完全恢复。高于每秒2F 个采样次数是无用的，因其对应的高频分量已被滤波器过滤。而对通频带为F 的信道来说，它所对应的最大采样值为每秒2F 个，即信道能传送的最大符号率为每秒2F 个，也就是说，在1 秒钟内最多传送2F 个信息符号。

根据上述采样定理以及信息量的基本定义，可以得出信道在无噪声情况下的信道容量单位为bps，即

式中，N——离散值的个数。当只有两个离散值（即0 或1）时，C ＝2F bps。

在有噪声干扰的情况下，由于出现了传送差错，从而损失了信息并降低了信息容量。假设在对称二元信道中，差错概率为Pe，由信息论的理论推导（此处从略）可以得出，信道接收到一个信息符号的信息容量的最大值是

由此可得出，在有噪声的情况下，二元信道的信道容量为

例如，当Pe ＝0.1 时，将其代入式（3-5），可得

此时的信息容量大约降低了一半。实际上，当出现差错后，每一信息符号所携带的信息量将小于1 位。