Пропускная способность дискретного канала связи

Дискретный канал представляет собой совокупность средств, предназначенных для передачи дискретных сигналов .

Пропускная способность канала связи - наибольшая теоретически достижимая скорость передачи информации при условии, что погрешность не превосходит заданной величины. Скорость передачи информации - среднее количество информации, передаваемое в единицу времени. Определим выражения для расчета скорости передачи информации и пропускной способности дискретного канала связи.

При передаче каждого символа в среднем по каналу связи проходит количество информации, определяемое по формуле

I(Y, X) = I(X, Y) = H(X)-H(X/Y) = H(Y)-H(Y/X),

где: I(Y ,X) – взаимная информация, т. е. количество информации, содержащееся в Y относительно X; H(X) - энтропия источника сообщений; H(X/Y) - условная энтропия, определяющая потерю информации на один символ, связанную с наличием помех и искажений.

При передаче сообщения X_T длительности T, состоящего из n элементарных символов, среднее количество передаваемой информации с учетом симметрии взаимного количества информации равно:

I(Y_T, X_T) = H(X_T)-H(X_T/Y_T) = H(Y_T)-H(Y_T/X_T) = n[H(X)- H(X/Y],

где T = n ; - среднее время передачи одного символа; n-число символов в сообщении длительностью Т.

Для символов равной длительности = , в случае неравновероятных символов неравной длительности

.

При этом скорость передачи информации

[бит/с].

Скорость передачи информации зависит от статистических свойств источника, метода кодирования и свойств канала.

Пропускная способность дискретного канала связи

.

Максимально-возможное значение, т. е. максимум функционала ищется на всем множестве функций распределения вероятности p(x).

Пропускная способность зависит от технических характеристик канала (быстродействия аппаратуры, вида модуляции, уровня помех и искажений и т. д.). Единицами измерения пропускной способности канала являются: [bit/s], [Kbit/s], [Mbit/s], [Gbit/s].